Grundlegendes zu Kamerasensoren

Das Licht läuft durch eine Linse, der Verschluss öffnet sich und ein Moment wird durch Aufnehmen auf der Kamera gespeichert Sensor. Dieser Chip ist ein absolutes Muss bei der Erstellung digitaler Bilder. Sie haben jedoch möglicherweise keine gute Vorstellung davon, wie alles funktioniert. Wenn Sie die Magie der Funktionsweise Ihrer digitalen Spiegelreflexkamera entschlüsseln möchten, schauen Sie nicht weiter als den heutigen Basix-Artikel über Kamerasensoren.

Megapixel & Auflösung

Wenn ein durchschnittlicher Kameranutzer etwas über den Sensor einer Kamera weiß, ist dies die Megapixelzahl. Vom Anfänger geliebt, bestimmt die Pixelmenge eines Kamerasensors, wie viele Daten erfasst werden können.

Was bedeuten Megapixel eigentlich? Jedes "Megapixel" kann eine Million Pixel aufnehmen, die in der Lage sind, Farbbits aufzunehmen, die zu einem Bild führen. Nehmen wir zum Beispiel eine Datei von meiner Nikon D300. Die maximale Auflösung einer vom D300 erzeugten Datei beträgt 4288 x 2848. Auf der langen Seite eines Bildes befinden sich 4.288 Pixel, während die kürzere Seite 2.848 Pixel aufweist. Wenn wir 4288x2848 multiplizieren, ergibt sich eine Anzahl von 12,2 Millionen. Möchten Sie den Megapixelwert der D300 kennen? Sie haben es erraten, 12,2 Megapixel. (Nikon zitiert es als 12.3.)

Während Megapixel ein wertvolles Maß für die Fähigkeiten eines Kamerasensors sind, sind mehr Megapixel nicht immer besser. Ein Grund dafür, dass die Kamerafirmen die Anzahl der Megapixel, die sie in einen Sensor stecken werden, einigermassen begrenzt haben, ist, dass mehr Megapixel normalerweise mehr Rauschen bedeuten.

Es gibt auch ein Gesetz der sinkenden Erträge. Digitalkameras können seit Jahren große Druckformate mit 6 oder weniger Megapixel produzieren. Das wird sich nicht ändern - mit jeder Kamera, die Sie heute kaufen, können Sie jetzt große Ausdrucke erstellen. Fragen Sie sich jedoch vor dem Upgrade auf die 18-Megapixel-Kamera, wofür Sie diese enorme Auflösung verwenden werden. Profis benötigen zwar für ihre Zwecke eine große Auflösung, aber wenn Sie gerade erst mit der Fotografie beginnen, sollten Sie sich nicht mit dem Megapixel-Mythos beschäftigen.

Versteht mich nicht falsch, die zusätzliche Auflösung für das Zuschneiden ist großartig. Kaufen Sie einfach keine Kamera für Megapixel allein. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass Megapixel nur eine Funktion einer Kamera sind.

Rauschen & Sensorempfindlichkeit

Die ISO-Einstellungen einer Kamera passen die Lichtempfindlichkeit des Sensors an. In den Filmkameratagen war der ISO-Wert mit dem in der Kamera geladenen Film verknüpft und konnte nicht geändert werden. Digitale Sensoren haben den Vorteil, dass sie von Schuss zu Schuss einstellbar sind.

Sie wissen vielleicht, dass Sie bei schwachem Licht die ISO-Empfindlichkeit erhöhen sollten, um eine brauchbare Verschlusszeit zu ermöglichen. Ein Freund hat mich einmal gefragt, warum sollten wir den ISO-Wert nicht immer so hoch setzen, wie es möglich wäre, da ein höherer ISO-Wert eine größere Lichtaufnahme zulässt? War das nicht dasselbe wie ein superschnelles Objektiv oder eine längere Verschlusszeit??

Er war zu Recht der Meinung, dass dies der Fall war - eine Anhebung des ISO-Werts ermöglicht zwar mehr Verschlusszeit oder eine größere Flexibilität der Blende. Dies ist jedoch mit Kosten verbunden. Der Sensor einer Kamera funktioniert am besten bei der niedrigsten ISO-Empfindlichkeit. Bei dieser Einstellung werden die besten Farben, das geringste Rauschen und die insgesamt höchste Bildqualität angezeigt.

Lärm ist im Grunde das Äquivalent von Getreide im digitalen Zeitalter. Es sind all diese feinen Punkte, die Sie sehen, besonders bei dunklen Aufnahmen. Im Folgenden habe ich einige Tests mit meiner Nikon D300 durchgeführt, damit Sie die ISO-Unterschiede sehen können.

Mit zunehmender ISO-Einstellung kann das Bildrauschen und die Gesamtqualität abnehmen.

Die ISO-Leistung variiert von Sensor zu Sensor. Einer der größten Fortschritte in der jüngsten Kameratechnik sind die hohen ISO-Fähigkeiten moderner Kameras. Die ISO 400 von gestern ist heute in der Qualität mit der heutigen ISO 800 abgestimmt. Die Grenzen der Leistung bei schlechten Lichtverhältnissen werden weiterhin auf ein Niveau gebracht, das nie zuvor möglich war.

Sensorgröße

Nicht alle Kamerasensoren sind gleich aufgebaut. Jedes Unternehmen verwendet seine eigenen Technologien und Spezifikationen, um die neuesten Sensoren für die neuesten Kameras zu bauen. Die verwendeten Spezifikationen haben einen großen Einfluss auf die Gesamtqualität des Sensors und damit auf die damit aufgenommenen Bilder.

Einer der Hauptfaktoren für die Bildqualität ist die physikalische Größe dieses Sensors. Dies ist der Grund, warum eine DSLR-Kamera bessere Bilder als fast jeder Punkt und jede Aufnahme liefert. Die Größe des Sensors in einer Kamera im Taschenformat ist nur ein Bruchteil des Spiegelreflexkameras. In der Regel bieten größere Sensoren auch in Situationen mit hohem ISO-Wert eine bessere Leistung - ein Effekt, den man beim Vergleich von Point-and-Shoots bis hin zu Einstiegs-DSLRs beobachten kann.

Inzwischen haben Sie vielleicht von einem Effekt gehört, der als "Erntefaktor" bezeichnet wird. Dieser Begriff hilft uns, die Größe eines Kamerasensors in Bezug auf eine "Standardgröße" zu beschreiben. Was ist diese Standardgröße? Der Bezugspunkt ist ein "Vollbild" -Sensor, dh ein Sensor, der die Größe eines 35-mm-Filmrahmens hat. Jeder Sensor, der kleiner als ein Vollbildsensor ist, erfährt den Erntefaktor.

Das rote Kästchen steht für den Bereich, den ein Vollbildsensor erfassen würde, während der blaue Bereich das Sichtfeld einer Crop-Factor-Kamera darstellt.

Sie wissen wahrscheinlich, dass zum Zuschneiden eines Bildes ein ausgewählter Teil des Bildes verwendet oder ein kleinerer Bereich davon ausgewählt wird. Bei einer Crop-Factor-Kamera erhalten Sie ein Bildfeld, das enger ist als das eines Vollbildsensors.

Ob Sie es glauben oder nicht, es gibt Sensoren, die größer als 35 mm "Vollbild" sind. Das digitale Medienformat ist ein wachsendes Feld, das von Produkt- und Studiofotografen wegen der enormen Auflösung bevorzugt wird. Phase One bietet jetzt eine mittelgroße 80-Megapixel-Kamera an. Konkurrenten wie Mamiya und Hasselblad werden mit ähnlichen Angeboten mit Sicherheit folgen.

Wie funktioniert ein Sensor??

Heute sind unsere Sensoren digital. Vor Jahren war der "Sensor" Film. Beide sind im Wesentlichen das Medium, auf dem Bilder aufgenommen werden. Ein Objektiv plus eine Art Sensor ist die Grundgleichung zum Erstellen eines Bildes. Es gibt viele andere Teile in der Maschine, aber dies sind die beiden Schlüssel zum Erstellen eines Bildes.

Wie bereits erwähnt, gibt es einige unterschiedliche Technologien, die Kamerasensoren ansteuern. Zwei der bekanntesten Sensortypen sind "CCD" (Charge-Coupled Device) und "CMOS" (Complementary Metal Oxide Semiconductor). CCD-Sensoren transportieren elektrische Ladung und wandeln sie in ein digitales Signal um. CMOS-Sensoren verwenden rote, grüne und blaue Farbfilter und leiten die Daten durch die Metallverdrahtung auf Fotodioden. Die meisten modernen Sensoren sind von CMOS. Die CCD-Sensoren hatten ihre technologischen Grenzen etwas überschritten und waren bei Digitalkameras eher selten.

Neben dem üblichen CCD und CMOS hat Sigma einen eigenen Sensortyp namens "Foveon" entwickelt, der für Aufsehen gesorgt hat. Mit einer proprietären Technologie behauptet Sigma, dass ihre neue SD1-Kamera mit einem APS-C-Sensor 46 Megapixel-Bilder erzeugen kann. Dazu wird ein Drei-Schicht-Sensor verwendet, von dem jede Schicht für 15,3 Megapixel verantwortlich ist. Einige haben die absolute Gültigkeit dieser erhabenen Behauptung bestritten, und da die Kamera noch nicht veröffentlicht ist, ist die Jury noch aus. Aber der "Foveon" -Sensor gibt es schon seit einigen Jahren, und andere Kameras (mit niedrigerer Auflösung) wurden damit hergestellt. Sie können etwas recherchieren und sehen, ob Sie die Ergebnisse dieses Sensors bevorzugen.

Die Foveon-Sensortechnologie von Sigma beansprucht durch den Einsatz eines einzigartigen Schichtsensors eine extrem hohe Auflösung.

Sensorpflege

Haben Sie dunkle Flecken auf Ihren Fotos bemerkt? Während Sie ein Landschaftsfoto aufnehmen, bemerken Sie vielleicht einige dunkle Bereiche am strahlend blauen Himmel. Sie können sie zwar problemlos in Photoshop ausklonen, aber Sie sehen Staubflecken auf dem Sensor. Genauer gesagt befinden sich die Staubflecken auf dem Filter oben am Sensor.

Das ist zwar kein großes Problem, aber es ist ein Ärgernis, mit dem Sie vielleicht etwas anfangen wollen. Es gibt ein paar Schritte, die Sie unternehmen können, um Ihren Sensor von den Staubhasen zu befreien. Als erstes würde ich empfehlen, ein "Rocket Blower" -Stil zu verwenden, um den Sensor vom Staub zu befreien. Dies sind großartige Werkzeuge für alle Arten von Kamerazubehör.

Um das Rocket-Gebläse zu verwenden, versetzen Sie Ihre Kamera zunächst in den Blendenverschlussmodus. Wenn Sie in diesem Modus den Auslöser gedrückt halten, wird der Auslöser geöffnet und der Sensor freigelegt, bis Sie ihn freigeben. Dadurch kann auf den normalerweise geschützten Sensor zugegriffen werden. Wenn der Spiegel hoch ist, blasen Sie mit dem Raketengebläse einige Luftblasen in den Sensorbereich. Wenn Sie die Kamera auf den Kopf stellen, wird sichergestellt, dass die Schwerkraft dazu beiträgt, Staub herauszudrücken.

Ein Raketengebläse ist ein hervorragendes Werkzeug für die Sensorreinigung.

Die alternative Methode ist die Reinigung durch "Kontakt" oder ein Reinigungsverfahren, bei dem der Sensor berührt wird, um Staub und Partikel zu entfernen. Diese Art der Reinigung wird normalerweise angewendet, wenn der Staub schwerwiegender ist. Es gibt eine Reihe von Methoden, von denen einige mit Sensorbürsten und andere mit flüssigen Lösungen arbeiten.

Denken Sie daran, dass ernsthafte Zahnköpfe Sie wegen dieser Methode schreien. Die Verwendung des Lampenverschlussmodus bedeutet, dass der Sensor eingeschaltet ist und ein aufgeladener Sensor (insbesondere ein CCD-Sensor) Staub tatsächlich mit einem statischen Zug anzieht. Informationen zum Reinigen der Kamera finden Sie in der Bedienungsanleitung. Normalerweise gibt es einen Reinigungsmodus, der den Zugriff auf den Sensor ermöglicht, wenn dieser ausgeschaltet ist, obwohl Sie möglicherweise einen speziellen Stecker kaufen müssen. Aus diesem Grund habe ich meine Sensoren schon seit Jahren mit den oben genannten Methoden gereinigt, ohne dass negative Auswirkungen aufgetreten sind.

Wenn meine Kamera eine gründlichere Reinigung benötigt, schicke ich sie einfach ab. Es lohnt sich nicht, mit Ihrer Kamera einen Hackjob zu Hause zu versuchen.

Fazit

Der digitale Kamerasensor hat die Fotografie revolutioniert. Wer weiß, was in den nächsten Jahren möglich sein könnte? In den letzten 10 Jahren ist der digitale Sensor zu einem Teil des Alltags geworden, und die nächsten 10 könnten ebenso aufregend sein wie eine hohe ISO-Leistung und Bildqualität.