Der Bildsensor - groß, größer, besser!? Foto Bantle klärt auf

 
Egal ob Action Cam, Bridgekamera, DLSR oder spiegelloser Systemkamera - alle haben eines gemeinsam: den Bildsensor. Als eines der entscheidendsten Bauteile einer digitalen Kamera ist er verantwortlich dafür das Bild überhaupt erst entstehen zu lassen. Ohne den Bildsensor geht also erst einmal gar nichts. Dabei ranken sich um eben diese Bauteile so viele verschiedene Mythen und Aussagen, sodass man als Einsteiger oft schon nach den ersten Worten überfordert ist. Wir wollen Ihnen nun hier helfen einen fundierten Überblick über die aktuell gängigsten Sensorformate und Formen zu bekommen, damit die Kauf Entscheidung einfach und nachhaltig getroffen werden kann. Eines der wesentlichen Merkmale des digitalen Bildsensors ist die Größe und dahinter steckt oft weit mehr als man zunächst vermutet. Die wohl kleinsten Sensoren werden in den häufigsten Fällen in Kompaktkamera oder Smartphone verbaut. Sie haben oft nur wenige Millimeter Breite und Höhe und beherbergen auf dieser kleinen Fläche trotzdem fast genauso viele Pixel wie große Sensoren in Kameras mit Wechselobjektiv. Legt man einzig die Bildqualität als entscheidendes Bewertungskriterium zu Grunde, so lässt sich grob sagen: je größer der Sensor, desto besser ist dies für die Bildqualität des Endergebnisses. Das dies in der Praxis aber nicht immer ganz realitätsnah ist wollen wir im Folgenden erläutern. Bei Foto Bantle haben wir fast täglich mit Neueinsteigern in den Bereich der digitalen Fotografie zu tun und sehr oft ist der Wunsch nach einer Kamera mit besonders großem Sensor präsent. Da die Unterschiede so stark variieren, ist es jedoch immer sinnvoll die zukünftige Nutzung im Auge zu behalten, um sie als Entscheidungshilfe bei der Sensorgröße heran zu ziehen.
 

Grob gesagt, kann man die Sensoren einer digitalen Kamera in vier verschiedene Größen gruppieren.

Zunächst wären da die Sensoren von Kompakt oder auch Bridgekameras, die Häufig eine Größe von einem Zoll oder weniger in der Diagonale aufweisen. Die zweite große Gruppe ist die der sogenannten Halbformate oder auch Cropformate genannt. Gerade bei Hobbyfotografen findet sich diese Sensorgröße sehr häufig wieder und hat einen großen Marktanteil. Die bekanntesten Bezeichnungen dieser Cropformate sind APS-C oder auch Micro Four Thirds Sensoren (MFT). Diese Halbformate sind bereits mehr als viermal größer als ein handelsüblicher Sensor in einer kompakten Reisekamera. Zu den Vorteilen der größeren Sensorfläche kommen wir später in dieser Erläuterung. Immer beliebter werden derzeit die Modelle der Kamera mit dem sogenannten Vollformatsensor, welcher seinen Namen vom analogen Kleinbildfilm hat. Der Sensor ist in diesem Fall genau so groß, wie das negativ eines üblichen analogen Films. Gerade die spiegellose Kamera wird immer häufiger mit Sensoren dieser Größe gekauft. Zuletzt gibt es noch die digitalen Mittelformate, die nochmals größer sind als das bereits erwähnte Vollformat. Anders als bei den vorangegangenen Formaten gibt es im Mittelformat jedoch verschiedene verbreitete Größen. Letztere werden jedoch fast ausschließlich in professionellen Bereichen eingesetzt, da sowohl Größe als auch Preis die Vorstellung der meisten Hobbyfotografen bei weitem übersteigt. Hier daher ein Beispiel für die Größenverhältnisse der am weitesten verbreiteten Bildsensoren in digitalen Kameras:
 
 
Mittelformat
Vollformat / Kleinbild
APS-C
Micro Four Thirds
1” Zoll
Beispielhafte darstellung der verschiedenen Sensorgrößen zueinander
 
 

Vor und Nachteile von großen Bildsensoren

 
Im ersten Teil haben wir angedeutet, dass grob gesagt ein größerer Sensor auch immer besser ist, wenn es um die Bildqualität geht. Doch leider lässt sich dies nicht ganz so einfach behaupten, denn natürlich kommt ein großer Sensor auch mit Nachteilen einher, die entscheidend für den Kamerakauf sein sollten. Generell lässt sich sagen, dass ein größerer Sensor mit mehr Fläche auch mehr Licht aufnehmen kann und somit besonders bei schlechten Lichtverhältnissen seine Vorteile ausspielen kann. Zudem haben große Sensoren auch häufig einen besonders großen Dynamikumfang. Das bedeutet, sie können sehr viele verschiedene Helligkeiten innerhalb einer Aufnahme festhalten, ohne dabei Details im Schatten oder den Highlights zu verlieren. Besonders Landschaftsfotografen und Nachtfotografen schätzen daher eine digitale Kamera mit besonders großem Sensor. Ein weiterer Effekt, den der große Sensor mit sich bringt, ist die geringer werdende Schärfentiefe mit zunehmender Größe des Bildsensors. Neben der Blende im Objektiv, spielt also auch der Bildsensor eine entscheidende Rolle bei der sogenannten Freistellung von Subjekten im Foto. Portraitfotografen nutzen dieses Feature besonders gern, um den Hintergrund in Unschärfe verschwinden zu lassen und die Betonung auf das Modell zu lenken. Makrofotografen hingegen haben oft Schwierigkeiten Blüten oder Insekten komplett scharf abzulichten und müssen daher auf spezielle Techniken setzen um genügend Schärfentiefe zu erreichen. Hilfreich dabei ist auch die Verwendung eines etwas kleineren Bildsensors, der von Hause aus etwas mehr Schärfentiefe liefert bei gleicher Blendenzahl im Vergleich zu großen Sensoren. Es wundert daher nicht, dass Hersteller wie Panasonic oder Olympus seit vielen Jahren Funktionen in Ihren spiegellosen Kameras verbauen, die gerade die Makrofotografie fördern und einfacher gestalten. Die Kombination der kleineren Micro Four Thirds Sensoren (MFT) bei diesen beiden Herstellern und den ausgezeichneten Makroobjektiven führt zu atemberaubenden Ergebnissen. Ein weiterer Vorteil großer Sensoren ist die individuelle Größe der darauf befindlichen Pixel. Sind diese verhältnismäßig groß, können sie einfacher in schlechten oder sehr kontrastreichen Lichtsituationen Informationen Aufnehmen und Abbilden. Der Vergleich zum Smartphone liegt an dieser Stelle sehr nahe, oft haben diese Geräte vergleichbare Pixelzahlen zur modernen Digitalkamera, vergrößert man jedoch das gleiche Motiv aus einem Smartphone und aus einer Kamera für den Druck, stellt man schnell einen sehr markanten Qualitätsunterschied fest.
 

Doch größere Sensoren kommen nicht immer nur mit Vorteilen einher

Ist der Sensor in der Kamera besonders groß, muss also auch eine entsprechende Fläche mit Licht versorgt werden, um überhaupt ein Bild zu erzeugen. Das Bedeutet, die Objektive für große Bildsensoren sind durchschnittlich größer und schwerer. Zum Vergleich: eine moderne Kompaktkamera verfügt in der Regel über mindestens 30-fachem optischen Zoom und passt dabei immer noch bequem in die Hosentasche. Möchte ich auf einer Kamera mit Vollformat-Sensor die gleiche Vergrößerung erreichen, habe ich in der Regel ein Objektiv an der Kamera, welches deutlich länger ist als 30cm  und oft auch mehr als 1 kg wiegt - die Entscheidung, welche Variante ich zum Wandern in die Hochalpen nehme fällt vor diesem Hintergrund oft leichter. Neben der Größe und Gewicht spielt natürlich auch der Preis eine Rolle, wenn es um die Vor- und Nachteile geht. Hier ist der Zusammenhang eigentlich recht einfach: je größer der verbaute Sensor, desto kostenintensiver ist die Kamera und das Zubehör wie Objektive und Co.




 

Die Megapixel-Lüge - wieviel Auflösung brauche ich wirklich?

 
Wird eine neue Kamera beworben, geht es in den häufigsten Fällen zunächst um die Megapixel-Zahl und oft wird angenommen, je mehr desto besser. Aber sind mehr Pixel denn tatsächlich immer besser? Nehmen wir drei sehr aktuelle (Stand 2020) Spitzenmodelle zum Vergleich: Sony Alpha 7S II, Canon EOS R und Nikon Z7. Alle drei Kameras sind unter Profis weitgehend verteilt und werden für Ihre Funktionalität und Bildqualität in den höchsten Tönen gelobt. Hier die Fakten:
 
< >Sony Alpha 7S II - 12,2 effektive MegapixelCanon EOS R - 30,3 effektive MegapixelNikon Z7 - 45,7 effektive Megapixel 
Die Unterschiede in der Auflösung erscheinen sehr drastisch und doch spielt es nur in ganz besonderen Situationen tatsächlich eine Rolle, welche Kamera ich für ein durchschnittliches Foto hernehme. Zuerst stellt sich die Frage, was mache ich mich den Bildern oder auf welchem Medium werden die Bilder nach der Entwicklung angeschaut. In den häufigsten Fällen werden digitale Foto auch nur noch digital konsumiert, sprich am Monitor, Tablet, Fernseher oder auch Smartphone. Diese Geräte sind sehr limitiert in der Anzeigequalität, wenn man auf die Megapixel-Zahl achtet. Ein Display mit einer effektiven Auflösung von 4K, stellt umgerechnet in Megapixel ein Bild von knapp über 8 Megapixel dar. Dabei ist es vollkommen unabhängig wie groß das Display ist. Auch ein 65 Zoll 4k Fernseher kann eben nur diese Anzahl an Pixeln tatsächlich anzeigen. Werden die Bilder also nur digital präsentiert, sind selbst die knapp 12 Megapixel mehr als ausreichend für eine Vollbilddarstellung. Die einzige Ausnahme bildet die Vergrößerung eines Bildausschnitts. In diesem Fall könnte man auch an einem 4K Display von einer höheren Auflösung des Ausgangsfotos profitieren. Wofür brauchen wir also die hohen Auflösungen? Die Antwort darauf ist vielschichtig. Zum einem bietet eine sehr hohe Auflösung natürlich immer das Potenzial mehr weg zu schneiden, das sogenannte Croppen. Aber sollte man dann nicht eher den richtigen Ausschnitt Fotografieren?! Natürlich können nicht immer alle Motive so Formatfüllend fotografiert werden, wie es der Fotograf am liebsten machen würde. Ein typisches Beispiel hierfür ist die Tierfotografie. Hier schätzt man die sehr hohe Auflösung, um im Nachhinein noch Ausschnitte vergrößern zu können, ohne dabei viel an Qualität einzubüßen. Auch Printmedien schätzen eine sehr hohe Auflösung, da oft nicht immer klar ist, wie groß und auf welchem Medium letztendlich gedruckt werden wird. Einige Untergründe und Größen erfordern eine große Auflösung, um auch bei geringem Betrachtungsabstand ein gestochen scharfes Bild zeigen zu können.





Eine Sehr große Auflösung kann sich jedoch auch negativ auf eine Foto auswirken.

So verzeiht die unfassbar hohe Auflösung der Nikon Z7 sehr viel weniger Fehler bei der Aufnahme. Jede kleinste Verwacklung oder Unschärfe wird ungeschönt abgebildet, ein Grund, weshalb solche Kameras häufig nur von Stativen verwendet werden. Auch bei sehr schwachem Licht kann die hohe Auflösung ein Nachteil sein. Gerade Nachtfotografen oder Astrofotografen schätzen Kameras mit eher geringer oder normaler Auflösung. Da die individuelle Pixelgröße bei niedrigerer Auflösung größer ist, kann der Sensor feinste Unterschiede in Helligkeiten oder Farbgebung besser Abbilden. Das Ergebnis zeigt oft dadurch ein weniger ausgeprägtes Rauschen auch bei höheren ISO Einstellungen. Durch die voranschreitende Entwicklung in der Sensorentwicklung werden die Grenzen jedoch immer weiter verschoben und auch hochauflösende Sensoren leisten ähnliches bei Dunkelheit, wie ihre niedriger auflösenden Verwandten. Fakt bleibt jedoch, gerade für die eigene Homepage oder das Fotobuch mit Erinnerungen aus dem letzten Urlaub sind Auflösungen von 12 Megapixel oder darüber vollkommen ausreichend. Wer sich wie wir aber immer wieder dabei erwischt, wie er in alle Details hinein zoomt, sogenanntes Pixel Peeping, der wird sich mit dem Gedanken anfreunden müssen, eine sehr hochauflösende Kamera auszusuchen und sie mit dementsprechenden Objektiven auszustatten.