Im letzten Jahrzehnt haben sich digitale Kameras durchgesetzt und stetig weiterentwickelt. Es wird auch kaum jemandem entgangen sein, dass diese in immer kleinerer Ausführung erhältlich sind. Kompaktkameras haben den Markt erobert und dominieren das Hobbyfotografensegment. Einher mit dieser Entwicklung ging jedoch ein rapider Anstieg der Sensorauflösung. Das führt zur Verschlechterung der Bildqualität. Um zu verstehen, warum das so ist, ist zuerst ein wenig Hintergrundwissen erforderlich.
Wie funktioniert eine Digitalkamera?
Eine Digitalkamera besteht hauptsächlich aus einer optischen Einheit, dem sog. Objektiv, welches einen Zusammenschluss verschiedener Arten von Linsen darstellt und einem Sensor, auf dem sich lichtempfindliche Bildpunkte befinden. Bei den meisten Sensoren sind die Punkte für Rot, Grün und Blau nebeneinander angeordnet (abgesehen vom Foveon-Sensor und anderen Sondertypen), wobei jeweils zwei grüne auf je ein rotes und ein blaues Pixel fallen. Das beruht darauf, dass der Grünkanal in den meisten Fällen die größte Menge an Details enthält. Aus diesen drei Grundfarben setzt sich ein Farbpixel zusammen. Die Auflösung ergibt sich ufgrund der insgesamt entstehenden Farbpixel.
Bei Kameras kann man grundsätzlich in (handliche) Kompaktkameras, das sind Kameras mit integriertem Objektiv und ohne Spiegelsucher, und (größere) Spiegelreflexkameras mit Wechselobjektiv und Spiegel- oder Prismensucher unterscheiden. Beide funktionieren nach exakt dem gleichen Prinzip, dennoch ist die Bildqualität einer SLR (Single Lens Reflex, entspricht dem englischen Äquivalent zu Spiegelreflexkamera) meist weit überlegen.
Kompaktkameras: Verkleinerung der Bauteile auf Kosten der Bildqualität
Auffällig ist, dass sich die Auflösung von Kompaktkameras in den letzten Jahren enorm erhöht hat, sie ist praktisch auf Augenhöhe mit der der SLRs. Das Problem, welches Kompaktkameras haben, sind die kleinen Sensoren. Klein sind diese besonders deswegen, dass auch die Objektive möglichst klein bleiben, denn die Größe des Objektives entscheidet auch über die Gesamtgröße der Kamera und die sollte bei einer Kompaktkamera naturgemäß relativ gering sein. Die Größe der Objektive ist deshalb abhängig von der Sensorgröße, weil der sichtbare Bildausschnitt durch die Brennweite des Objektivs und die Größe des Sensors definiert wird. Passt man eine Komponente an, muss man auch die andere verändern. Durch die begrenzte Größe des Objektivs leidet auch die Qualität und die Lichtstärke. Je kleiner die Strukturen sind, durch die Licht geleitet wird, desto größere Verluste treten auf. Dadurch nimmt die optische Qualität ab und diese Verluste können unabhängig vom verwendeten Sensor nicht mehr wettgemacht werden.
Kleine Pixel verursachen Rauschen
Hinzu kommt, dass die einzelnen Pixel umso kleiner sind, je kleiner die Sensoren sind. Mittlerweile sind diese schon so unvorstellbar klein, dass sie, symbolisch gesehen, nur noch eine Handvoll Lichtstrahlen abbekommen. Da treten leicht kleine Abweichungen auf. Dazu kommt noch das Signalrauschen der elektronischen Bauteile im Sensor. Was daraus resultiert, ist Rauschen.
Pixel, die eigentlich die gleiche Farbe haben sollten, haben leicht unterschiedliche Werte. In einem gewissen Maße ist das normal und nicht störend, doch mittlerweile istb es so stark ausgeprägt, dass es die Bildqualität signifikant verschlechtert. Hinzu kommt die geringe Lichtstärke der kleinen Objektive (die Lichtstärke bezeichnet die größte mögliche Blendenöffnung). Deshalb muss das Signal intern stark verstärkt werden, was das Rauschen noch deutlicher sichtbar macht. So ist eine Empfindlichkeit über ISO400 bei den meisten Kompakten nicht einmal auswählbar, geschweige denn brauchbar.
Zudem haben die kompakten Objektive bei voll geöffneter Blende sehr schlechte Schärfe- und Kontrastwerte, was die Bildqualität weiter verschlechtert. Dies rührt daher, dass bei weit geöffneter Blende die Linse bis zum Rand hin ausgenutzt wird. Die optische Qualität nimmt zum Rand hin jedoch immer weiter ab.
Der Pixel-Hype – mehr ist nicht immer besser
Durch die stetige Weiterentwicklung konnte die Bildqualität dennoch auf einem für Hobbyfotografen (meist) akzeptablem Niveau gehalten werden. Was bleibt ist der Pixel-Hype. Mehr als 6 Millionen Pixel kann schätzungsweise keine Kompakte effektiv nutzen, dazu ist die optische Leistung viel zu schwach. Zudem steigt das Rauschen bei höheren Auflösungen exponentiell an. Höhere Auflösungswerte sind nur für das Marketing gut. Auch für einen A4-Druck sind 6 MP genug und bei der Veröffentlichung über das Internet werden sowieso meist nur Bilder in Größen unter einer Million Pixel veröffentlicht.
Eine oft falsch verstandene Tatsache: um die doppelte Auflösung, das heißt doppelt so viele theoretisch sichtbare Details darstellen zu können, muss die Anzahl der Pixel vervierfacht werden, da ein Bild eine rechteckige, zweidimensionale Fläche darstellt. Man braucht auf der X- sowie auf der Y-Achse doppelt so viele Pixel, daher der Faktor 4. Eine Kamera mit 8 Megapixeln kann also doppelt so hoch auflösen wie eine mit 2 Megapixeln.
Spiegelreflexkameras – eine Alternative
SLRs haben diese Probleme nicht in so hohem Maße, da die Sensoren größer sind und die Objektive besser. Die noch größeren Mittelformatkameras bringen es auf Auflösungen bis 50 MP und mehr. Ein nicht zu unterschätzender "Nebeneffekt" der größeren Objektive ist die höhere Tiefenunschärfe: bei weit geöffneter Blende erhält man mit einer SLR einen schönen Schärfe-Unschärfe-Verlauf entlang der Fokusachse (gut zu sehen z.B. bei einem Portrait: scharfe Person vor unscharfem Hintergrund).
Weshalb ist das bei SLRs anders anders als bei Kompaktkameras? Wegen der längeren Brennweiten der Objektive. Die Tiefenunschärfe ist abhängig von der Brennweite und Kompaktkameraobjektive haben auf Grund der kleinen Objektive sehr kurze Brennweite. Der Vorteil der Kompaktkameras ist eben der niedrige Preis und – wer's mag – die geringe Größe und das niedrige Gewicht. Ansonsten sind SLRs in praktisch jeder Hinsicht überlegen.
