In der Digitalfotografie haben sich so gut wie alle Hersteller darauf ‚geeinigt‘, das für heutige Digitalkameras irreführende Werte und Bezeichnungen angegeben werden. Dies betrifft vor allem die Pixelzahl, also die Auflösung, aber auch die ISO Angabe, also die Empfindlichkeit des Sensors.
Pixelanzahl – Sensorauflösung
Die heutigen Kameras weisen mittlerweile eine sehr hohe Auflösung auf, eine aktuelle 24 Megapixel Kamera liefert dann auch eine Bildgröße von 6000×4000 Pixel. Dies erscheint dann auf den ersten Blick auch plausibel, entspricht aber nicht wirklich den Tatsachen.
Richtig ist, das solch ein Sensor zwar über 6000×4000 Pixel für die Bilderfassung verfügt. Da die Pixel eines Sensors allerdings nur eine Helligkeits- und keine Farbinformation erfassen können, ist bei einer Farbkamera auf dem Sensor ein Farbfilter aufgebracht. Gängig ist dabei, für fast alle Fabrikate, der Bayer Filter (linkes Bild), sowie als Sonderfall bei Fuji Kameras der X-Trans Filter (rechtes Bild).
Um einen farbigen Bildpunkt zu erhalten, müssen also (beim Bayer Sensor) die Messwerte von jeweils 4 Pixel zu einem Bildpunkt mit Farb- und Helligkeitsinformation verrechnet, das heißt zusammengefasst werden. Die Rot und Blau Farb-Informationen sind nur für jede zweite Zeile und Spalte vorhanden. Richtigerweise muss daher die Auflösung des Sensors durch 4 geteilt werden, um zu ‚wirklichen‘ Bildpunkten zu kommen. Ein 24 Megapixel Sensor liefert also letztendlich ’nur‘ rund 6 Megapixel ‚echte‘ Bildinformation, also 3000×2000 Pixel. Die erzeugte Bildauflösung entsteht dann durch Verdoppelung der Bildgröße durch Mittelung. Ein weiterer damit zusammenhängender Aspekt ist der Moiré-Effekt, dieser entsteht wenn sich regelmäßige Bildstrukturen, mit denen des Bayer Sensors überlagern und dann zur Struktur- oder Farbfehlern im Bild führen, wie nachfolgend an den lila Streifen im Kirchendach zu sehen.
Eine löbliche Ausnahme von dieser irreführende Pixel Angabe waren die Sigma Kameras mit Foveon Sensor (bis ca. 2016 verfügbar), bei denen die Auflösung korrekt angegeben wurde:
15,4 Megapixel (physikalisch) und 46,1 Megapixel (effektiv)
Diese Sensoren haben keine Bayer Matrix, sondern drei übereinanderliegende Schichten mit unterschiedlicher Farbempfindlichkeit und daher eine perfekte Farb- und Detailwiedergabe. In punkto Bildqualität sind diese ‚alten‘ Kameras bei guten Lichtverhältnissen, den Heutigen nach wie vor überlegen. Leider haben sich diese Sensoren nicht durchsetzen können.
ISO-Wert – Sensorempfindlichkeit
Bei allen digitalen Kameras gibt es die ISO-Einstellung zur Selektion der „Lichtempfindlichkeit“ des Sensors. Auch dies ist eine irreführende Angabe. Frühere analogen Filme hatten wirklich unterschiedliche Empfindlichkeiten. Bei Digitalkameras ist es hingegen so, das der Sensor über eine technologisch bedingte, feste Licht-Empfindlichkeit verfügt. Diese liegt i.A. bei einem vergleichbaren ISO Wert von rund 100-200. Bei dieser Einstellung wird dann auch ein optimales Signal-Rauschverhältnis erreicht. Alle höheren ISO-Einstellungen der Kamera beruhen auf einer Signalverstärkung der Sensorsignale, bei denen auch das Signalrauschen proportional mit verstärkt wird. Bei sehr hohen ISO-Einstellungen werden zudem auch mehr als 2×2 Pixel für die Erzeugung eines Bildpunkts verrechnet, um das Rauschen durch Mittelung abzuschwächen und dafür eine höhere Bild-Unschärfe in Kauf zu nehmen.
Großflächige Sensoren verfügen technologisch bedingt über einen größeren Signal-Rauschabstand als kleinere und können daher höher verstärkt werden.
Die ISO Einstellung soll hier nicht verteufelt werden, allerdings ist es kein guter Ansatz, ISO auf Automatik zu stellen und dann (ohne Licht oder Blitz) einfach ‚drauflos‘ zu fotografieren.
In Situationen wie der Sport und Tierfotografie, bei der man auf die Lichtverhältnisse keinen Einfluss, und eine kurze Belichtungszeit Priorität vor dem Signalrauschen hat, ist eine hohe (oder automatische) ISO Einstellung natürlich eine feine Sache.
Bei Fotos aus den Bereichen Produkt-, Mode- oder Portraitfotografie, bei denen es auf maximale Bildqualität ankommt, sollte man möglichst mit niedriger ISO Einstellung und dafür mit langen Belichtungszeiten (mit Stativ) oder entsprechender Beleuchtung arbeiten.