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Quirks von modernen Sensoren

Einleitung

Die modernen Kamera-Sensoren haben so ihre Quirks, Stärken und Schwächen.

Hier eine paar der relevantesten.

ISO und Bildrauschen

Oft wird gesagt, je höher der ISO-Wert, desto größer das rauschen des Sensors.

Obwohl die grundsätzlich richtig ist, gibt es Sensoren, die mehrere Stufen habe. Jeweils bei überschreiten dieser Stufen nimmt das Rauschen ab, steigt danach aber auch wieder an.

Dies ist Kamera- bzw. Sensor-spezifisch.
Ein interaktives Diagramm mit extrem vielen Kameras gibt es bei www.photonstophotos.net

Ein Beispiel dazu:

Laut der Notiz auf der Seite:  "These raw values are not appropriate for comparing camera models because they are not adjusted for gain or area."
Also übersetzt: "Diese Rohwerte sind nicht geeignet, verschiedene Kameramodelle zu vergleichen, da diese nicht für Verstärkung und Flächen korrigiert sind".

Aber hier kann man sehen, dass bei der blauen Kamera der Wert kontinuierlich ansteigt.
Hier gilt, je niedriger der ISO, desto weniger Rauschen. Bei der schwarzen Kamera hat man bei ISO 800 weniger Rauchen als bei 400. Also bei ISO >= 200 gleich auf 800 gehen. Weniger Rauschen und größere Blende oder kürze Belichtungszeit.

Digitalsensoren und Winkel

Ein weiteres Problem bei Digitalsensoren ist deren immer größer werdende Anzahl von Pixeln bei teilweise kleinerer Baugröße (z.B. APS-C oder Micro 4/3).
Effektiv die Pixeldichte.
Zurück auf das Beispiel mit den Wassereimern aus Analog vs Digial:
Hier ist unser Sensor eine Fläche von n mal m Eimern.
Es wir nun etwas komplizierter, die eigentlich lichtempfindliche Stelle ist nur der Boden des "Eimers", alle Lichtstrahlen, die den Rand treffen, werden nicht gezählt. Fast so als wenn man einen Strohhalm in ein hohes Wasserglas steckt, ist der Winkel eingeschränkt, aus dem das Licht kommen kann.
Dies wirkt sich auch auf die Objektive aus, die entsprechend einen Mindest-Abstand zwischen Objektiv-Ende und Sensor haben müssen.
Als Trick wird nun vor jeden Pixel eine kleine Linse gesetzt, damit das Licht trotzdem einigermaßen gut aufgefangen wird, auch am Bildrand.

Nun irgendwie muss da jemand die winzigen Linsen bauen und auch präzise auf den Sensor montieren. Keine triviale Aufgabe. Ebenso schlucken diese auch wieder etwas Licht.

Temperaturempfindlichkeit und Rauschen

Ein weiteres Problem der Sensoren ist die Temperatur des Chips. Im Gegensatz zu Analogfilm stört es die Sensoren wenig, bei trockenen -20°C zu arbeiten.
Die Akkus mögen das nicht, aber das ist ein anderes Thema. Bei Analogfilm findet eine chemische Reaktion statt, die besser geht bei höheren Temperaturen, aber ab einem gewissen Punkt bleibt es gleich.
Digitalsensoren fangen aber an, immer stärker zu rauschen, je wärmer es wird.
Bei den "normalen" Bildern merkt man das nicht, aber in z.B. der Astrofotografie mit Bilderreihen von 60 Bilder mit je 1 Min Belichtung kann das zum Problem führen. Da zählt jedes Photon und rauschen ist direkt sichtbar. Schlimm sogar, wenn der Sensor sich unterschiedlich erwärmt bzw. erwärmt wird (Kamera-CPU z.B.) Dann ist unten rechts plötzlich mehr rauschen als oben links, das je später das Bild wird immer stärker wird.

Schmutz

Nicht wirklich überraschend noch der Punkt Schmutz. Grundsätzlich, jeder Gegenstand, der benutzt wird und nicht 100% hermetisch dicht ist, sammelt Staub und Dreck.
Einfach mal mit dem Finger über das Regal streichen ;)
Das ist bei unserem Sensor genauso, bei Film wurde nach dem Klick weitergedreht, unser Sensor bleibt aber da, wo er ist. Auch hier sammelt sich Schmutz.
Aber bitte, bitte nicht anfangen einfach mal so den Sensor abzustauben. Auch nicht mit Wunderprodukt A. Lasst euch das von einem Profi zeigen oder gebt ihr/ihm die Kamera zum säubern.
Kostet meistens und 20€ bei Spiegelreflex oder Spiegellos. Das ist das Geld wert, alle 2 oder 3 Jahre. Finger weg vom Sensor. Allenfalls ok sind berührungslose Reinigung mittels Blasebalg um den Dreck wegzupusten. Nicht selber pusten (winzige Mengen Speichel).

 

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