Der Sensor bildet das Herzstück einer Kamera. Doch über die Jahre gab es sehr viele verschiedene Modelle und man verliert leicht den Überblick. In diesem Artike behandeln wir alle Modelle mit ihren Vor- und Nachteilen.

CCD / CMOS / Foveon / Analog

Analog

Fangen wir ganz am Anfang der modernen Fotografie an (nach den Urschritten). Dies ist nicht nur alte Techik sondern ist die komplette Grundlage wie die moderne Fotografie funktoniert. In einer Kamera mit einem „Analogen Sensor“ wird ein Film verwendet. Dieser Film hat mehrere Eigenschaften. Die Größe, Empfindlichkeit und Anzahl der Aufnahmen. Ein Analogfilm (Negativ genannt)ist im Prinzip Lichtempfindliches Material. Sobald Licht durch das Objektiv auf den Sensor trifft, bestimmen die Wellenlängen des eintreffenden Lichts die definition des Bildes.

Ist Analog heute noch relevant?

Die Frage stellt sich in der Foto Community immer wieder. In meinen Augen ja und das aus ein paar einfachen Gründen.

• man lernt durch die geringe Bildanzahl des Filmes sehr verstärkt auf alles zu achten. Man überprüft Bildaufbau, Belichtung, Inhalt ect.
• es hat einen besonderen Charm. Vor allem bei der Unterkategorie „Lomografie“ kommen besondere Bild- und Farbeffekte zustande, die manche im digitalen künstlichen Bereich retuschieren
• riesige Auflösung. Nicht nur, das ein dirkter Abzug von einem Negativ sehr scharf ist, wird die Scan Technik auch immer besser. Scans mit bis zu 10.000 ppi (Pixel pro inch) können bei einem guten Film in Kleinbildgröße gute 130 Megapixel bringen (zum Vergleich: Die höchste Auflösung einer Digitalkamera in der Größe beträgt 50 Megapixel.

CCD Sensor

Wie man anhand der Grafik sieht, wird ein CCD Sensor spaltenweise ausgelesen und dann zu einem Verstärker und AD Wandler (Analog-Digital Konverter) weitergeleitet. Dieser Prozess dauert recht lange. Diese Art des Auslesens und Erstellen des Bildes hatte jedoch den Vorteil, dass der verwendete/benötigte Strom gering gehalten werden konnte -> geringeres Rauschen. Des weiteren wird etwas vermieden, das sich Rolling Shutter nennt. Ein Bildfehler der durch verschobenes Belichten bei schneller Bewegung erzeugt wird (wie beim CMOS). Mittlerweile wird der CCD Sensor jedoch kaum noch verbaut.

CMOS Sensor

Im CMOS Sensor hat im Gegenteil zum CCD jeder Bilpunkt einen Verstärker. So kann jeder Bildpunkt schneller ausgelesen werden. Dies ermöglicht zwar höhere ISO Anzahlen, da mehr Strom auf den Sensor gelegt werden kann, erhöht jedoch auch das Rauschen auch bei niedriger ISO Zahl. Ein weiterer Negativpunkt ist der Rolling Shutter Effekt. Da die Bauweise jedoch deutlich günstiger geworden ist und die Verarbeitung so flott ist wird dieser Sensor Typ nun in allen modernen Kameras verbaut.

Foveon Sensor

Im Gegensatz zu den oben gezeigten digitalen Sensoren mit einer Matrix Anordnung hat der Foveon Sensor wie bei dem Negativfilm eine Schichtenbauweise. Der Vorteil hierbei ist eine höhere Bildschärfe bei geringerer Pixelanzahl. Da es auch keine Verschiebung der Farbsätze wie in einer Beyer Matrix gibt. Diesen Typen von Sensor findet man mittlerweile nur in Sigma Kameras (weil Sigma es gekauft hat). Der größte Nachteil wird jedoch in der ISO Fähigkeit / dem Rauschverhalten liegen. Bereits im geringen ISO Bereich entsteht schnell Farbrauschen. Im höheren Bereich bilden sich so sogar große Farbflecken aus gelb und lila die solche Bilder unbrauchbar machen.

Sensorgrößen

Im folgenden Bild werden die verschiedenen Sensoren nach Größe im Vergleich zu einander dargestellt. Am häufigsten wird man den Größen Micro 4/3, APS-C und Vollformat begegnen. Die kleineren findet man innder Regel bei Handy oder Kompaktkameras. Die größeren Maße findet man dagegen nur in höherklassigen Mittelformat Kameras von Phase One oder Hasselblad. Als ganz grobe Einteilung könnte.man vereinfacht sagen: je größer um so teurer sind die Kameras. Dies hat auch einen simplen Grund.

Vorteile und Nachteile eines größeren Sensors

Nachteile

Die Nachteilsliste ist recht schnell abgearbeitet.

• der erste Punkt hierbei ist der Stromverbrauch in den Kameras.
• ein weiterer Faktor ist der Stil. Ein und das selbe Bild kann alleine durch den Sensor einen anderen Stil zaubern. Dies kann ein Vor aber auch ein Nachteil sein.
• der andere ist eine Objektiv Struktur, in die man sich hinein kauft. Es gibt immer Objektive die für eine gewisse Größe am Sensor gedacht sind. Zum Beispiel bei der sehr beliebten Optik 18-35 Sigma 1.8 für APS-C. Diese Optik kann man auch auf eine Vollformat Kamera klemmen, jedoch bringt das viele Nachteile.

Vorteile

• ein besseres / anderes Rauschverhalten. Durch die größere Fläche bei gleicher Pixelanzahl. Dies hat zu Folge, dass das Rauschmuster etwas großflächiger wird und so homogener ins Bild einfließt.
• der größte Vorteil ist vermutlich die geringere Schärfentiefe. Je größer der Sensor ist, um so schmaler kann man den Schärfenbereich gestalten.
• höhere Auflösung. Dies muss man mittlerweile etwas genauer betrachten. Es gibt schon viele APS-C Kameras die eine Auflösung liefern, die ähnlich hoch zu einem durchschnittlichen Vollformat Sensor ist. Jedoch bieten Vollformat oder Mittelformat auch den Raum nach oben mit 50 bis 200Megapixeln. Dies ist von der Grundfläche einfach nicht möglich.

APS-C VS Vollformat.

Die häufigste Entscheidungsfrage wenn es um Kameras geht ist allgemein gefasst ein Kampf zwischen APS-C und Vollformat. Man fängt meistens mit einer APS-C an, da dies der Sensor in den Einsteiger und Mittelklasse Kameras ist. Wenn man dann die Karriere weiter verfolgt steht man dann oft vor der Entscheidung ob das Format bleibt, oder ob man auf die Nummer größer geht. Für alle die aktuell eine Empfehlung möchten können natürlich gerne hier vorbeisehen:

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50mm sind 50mm oder? – Verlängerungsfaktor

Der Verlängerungsfaktor ist eine Sache, die viele Leute nicht unbedingt mit beachten. Im Schnitt ist zum Beispiel ein 50mm die am häufigst verbreitetste Brennweite. Der Grund ist simpel: jeder empfiehlt sie und die Preise sind gering (50mm Canon 1.8 zum Beispiel für nur 90€ ). Teste man nun diese Brennweite an seiner ersten APS-C Kamera und gewöhnt sich an den Look und Komprimierung, gibt es eine große Überraschung wenn man auf Vollformat wechselt.

Die Angabe auf dem Objektiv: 50mm F1.8 ist eine Angabe für Vollformat. Was die Leute in dem Moment wirklich fotografieren ist ungerecht ein 80mm 2.8 von der Schärfentiefe und Komprimierung / Ausschnitt. Hat mich also daran gewöhnt und möchte den Stil behalten, der würde dann ein 85mm benötigen um näher daran zu kommen.

Hier noch ein paar Fallbeispiele zwischen den beiden Sensor Typen ohne Ausgleiche der Brennweiten. Alles wurde also vom selben Standpunkt aufgenommen.

Vollformat Sensor

Vollformat Sensor

APSC – Sensor

APS-C Sensor

Fazit

Abschließend möchte ich es kurz zusammenfassen. Heutzutage ist der Sensor das A und O bei den Kameras. Egal ob Analog oder Digital bestimmt er den Stil des Bildes. Auch die Auswirkungen auf die Objektive sollte man nicht missachten.