Kamera-Sensoren
Dieser Artikel soll als Einleitung zu zahlreichen wissenschaftlichen Artikeln rund um das Thema Kamera-Sensoren dienen und vor allem Neueinsteiger einen ersten Überblick geben, welche dann in den Einzelartikeln in alle technischen und wirtschaftlichen Details vertieft werden.
Physik
Angesichts der heute bei allen Herstellern und fast allen Kameras fast identischen (hochwertigen) Technik kann man folgende Fakten festhalten:
Einzig die Sensorgröße entscheidet über die Bildqualität innerhalb einer Technikgeneration. D.h. innerhalb der ISO-invarianten Sensoren oder derjenigen mit Stacked CMOS respektive derjenigen mit BSI-Produktionstechnik oder derjenigen mit Global-Shutter sind nur noch in Laboren messtechnische Unterschiede festzustellen, die jedoch innerhalb der Messtoleranzen der Messgeräte liegen.
Nur die Lichtmenge, die der Sensor über seine Fläche aufnimmt, kann eine irgendwie geartete Elektronik dahinter verstärken oder bearbeiten.
Wer Sie etwas Anderes glauben machen will, hat von den physikalischen Naturgesetzen keine Ahnung und sollte dort noch einmal bei den Stichworten Photonen, Quanten und lichtaufnehmende Flächen nachlesen. Erstaunlicher Weise wird dieses seit Jahrzehnten bekannte Naturgesetz seit Jahren in Fotokreisen im Ausland diskutiert. Leugner finden sich nur noch unter (bezahlten) Influencern sowie manchen deutschsprachigen Fotografen und in manchen Foto-Foren mancher Hersteller.
Alle physikalisch relevanten Details zur Sensorgröße und dem nur davon abhängigen Photonenrauschen finden Sie im Artikel Sensor-Rauschen.
Da immer wieder Trolle absichtlich die Überschrift Sensoren
überlesen, um dann vorsätzlich den obigen Satz aus dem Zusammenhang zu reisen und missverstehen sowie kritisieren zu können: Wenn man vom Licht ausgeht und die Sensorfläche betrachtet, dann haben auch Objektive nur eine reduzierende Wirkung auf die Lichtmenge, da selbst die hochwertigsten und teuersten Objektive etwas Licht verschlucken, also nicht zum Sensor durchlassen. Interessierte können Details unter dem Stichwort T-Stop nachlesen. D.h. die physikalisch mögliche Bildqualität des Sensors wird durch die real existierenden Objektive reduziert.
Größenklassen
Es finden sich zwar zahllose Sensor-Größen bei Kameras. Sie lassen sich jedoch durchaus gruppieren:
Smartphones - mit oft sehr kleinen Sensoren
Moderne Smartphones entwickelten sich seit dem Boom 2007 mit Apples iPhone in den 2010 Jahren langsam und seit 2017 dank Künstlicher Intelligenz (KI) immer schneller auch fotografisch zur ernst zu nehmenden Immer-dabei-Kameras.
Trotz technischer Beschränkungen bei Optik und Sensor bieten sie dank modernster Prozessoren und künstlicher Intelligenz interessante Leistungen nicht nur im Video-Bereich. Siehe hierzu alle Details zu Smartphones in jenem separaten Artikel sowie Samsung S23 Ultra als ein herausragendes Beispiel aufgrund des 200 Mega-Pixel-Sensors.
Kleine Sensoren
Alle Sensoren unterhalb der Größe der 1-Zoll-Klasse bilden die kleinsten Sensoren: Sie sind nur so klein wie ein Fingernagel. Dazu zählen 1/3,2, 1/2,8, 1/2,7, 1/2,5, 1/2,3 Zoll sowie 1/1,7-, 2/3- Zoll. Damit sind fast alle Kompaktkameras, Zoom-Kameras und Bridge-Kameras ausgerüstet.
Die Anzahl der Anbieter war bis Ende der 2010er Jahre groß und die Anzahl der Modelle war - trotz durch die Wirtschaftskrise der Fotoindustrie verursachten Rückganges - zeitweise kaum überschaubar. Erst Anfang der 2020er Jahre fand eine radikale Säuberung in diesem Sektor statt. - Alle Details zu Kameras mit kleinem Sensor entnehmen Sie bitte jenem separaten Artikel.
1-Zoll-Sensor
In den kleinsten der obigen Sensoren für dedizierte Kameras fand seit 2016 kaum mehr eine Weiterentwicklung statt. Diese Entwicklung wurde in die Sensorklasse der 1-Zoll-Geräte verlagert.
Für deutlich mehr Geld erhält der Kunde dort auf dem größten der kleinen Sensoren eine etwas höhere Bildqualität.
Binnen weniger Jahre in den 2010ern wurden diese 1-Zoll-Sensoren sowohl in kleinsten Pocket-Kameras als auch in ziemlich voluminösen Bridge-Kameras der Edelklasse verwendet. Jedoch stellten alle Hersteller die Weiterentwicklung dieser Sensorklasse spätestens mit der Pandemie und der damit einhergehenden schweren allgemeinen sowie weltweiten Wirtschaftskrise Anfang der 2020er Jahre ein. Alle Details zu Edel-Kameras mit einem 1-Zoll-Sensor finden Sie in jenem separaten Artikel.
Micro-Four-Thirds-Klasse
Damit wurden seit 2008 zuerst kleine und relativ preiswerte spiegellose Systemkameras ausgerüstet. - Die Sensorfläche entspricht etwa einem Viertel der Fläche der Vollformat-Kameras. - Zwar benutzen viele Hersteller etwas kleinere oder größere Sensoren, aber deren Leistung fällt dennoch in diese Klasse, da minimale Größenunterschiede innerhalb der MFT-Sensor-Klasse keine sichtbaren Unterschiede in der Bildqualität liefern.
Da es sich um System-Kameras handelt, fand sich hierfür bereits Ende der 2010er Jahre ein deutlich angewachsenes Angebot an Systemzubehör. Auch die Anzahl der Hersteller (inklusive Video-Bereich) ist inzwischen groß und die Zahl der Modelle verwirrend. Insbesondere finden sich viele Dritthersteller bei den Objektiven, da dieses System von den Hauptakteuren Olympus und Panasonic lizenzoffen gestaltet wurde.
Vor allem seit 2015 nahmen jedoch Größe, Volumen und insbesondere der Preis der Spitzenprodukte drastisch zu. Und seit dieser Zeit begann auch deren Niedergang. 2020 gab Olympus den Verkauf seiner Kamerasparte an die Investment-Gesellschaft JIP bekannt und stieg aus. Dann stellte Sigma 2023 die Herstellung und Entwicklung neuer Objektive für MFT ein. 2024 geriet Panasonic finanziell in ernstliche Schwierigkeiten, strukturierte seinen Konzern um, gliederte das Imaging aus, fusionierte es mit den profitablen Video-Kameras für Kino und Fernsehen und stufte es hierarchisch herab, reduzierte das Angebot drastisch und stand dennoch Anfang 2025 kurz vor dem Aus. - Alle interessanten Details zu Micro-Four-Thirds-Kameras finden Sie in jenem separaten Artikel.
APS-C
Die Sensorfläche definiert sich über etwa die Hälfte der Fläche der Vollformat-Kameras. Zwar benutzen einige Hersteller etwas kleinere Sensoren, aber deren Leistung fällt dennoch in diese Klasse, da minimale Größenunterschiede innerhalb einer Sensor-Klasse keine sichtbaren Unterschiede in der Bildqualität liefern.
APS-C-Kameras bildeten bis Ende der 2010er Jahre den sehr breit gefächerten Mittelbau der Hobby-Fotogeräte weltweit und waren auch in Europa das beliebteste Marktsegment mit der größten Verbreitung. Dabei handelt es sich fast immer um System-Kameras - mit und ohne Spiegel. D.h. hierfür fand sich bis Ende der 2010er Jahre ein riesiges Angebot an Systemzubehör. Allerdings kam es 2018 zum Systemwechsel bei Canon und Nikon, wobei zuerst die Weiterentwicklung aller DSLR-Modelle bei APS-C eingestellt wurde und dann die gesamte DLSR-APS-C-Klasse Anfang der 2020er Jahre aufgegeben wurde. Alle Details zu APS-C-Kameras mit Spiegel finden Sie in jenem separaten Artikel. - Seit ca. 2022 wurde der neue spiegellose APS-C-Bereich für die neuen Bajonette aufgebaut. Siehe hierzu den Artikel Spiegellose APS-C-Kameras mit allen Details aller Kamerahersteller und Modelle dazu.
Vollformat
Die Sensorfläche definiert sich über die alten analogen Kleinbild-Kameras und besitzt ca. 36 * 24 mm Ausmaße. Diese Sensorklasse gilt als sogenannte 'Königsklasse'. - Zwar benutzen zahlreiche Hersteller auch hier etwas kleinere Sensoren, aber deren Leistung fällt dennoch in diese Klasse, da minimale Größenunterschiede innerhalb einer Vollformat-Sensor-Klasse keine sichtbaren Unterschiede in der Bildqualität liefern.
Sie bilden den wachsenden und bei Modellen kaum mehr überschaubaren Oberbau der sehr ambitionierten Hobby-Fotogeräte und der Profigeräte der Berufsfotografen. Allerdings kam es auch hier 2018 zum Systemwechsel bei Nikon und Canon, wobei zuerst die Weiterentwicklung aller DSLR-Modelle bei Vollformat eingestellt wurde und dann die gesamte DLSR-Vollformat-Klasse Anfang der 2020er Jahre signifikant reduziert wurde. Dadurch wurde die DSLR-Zukunft besiegelt. Alle Details zum Hersteller-Vergleich der Vollformat-Kameras mit Spiegel, welche noch verfügbar sind, finden Sie in jenem separaten Artikel. - Seit ca. 2018 wurde durch die Migration hingegen der neue spiegellose Vollformat-Bereich für die neuen Bajonette von Canon, Nikon und Panasonic systematisch auf- und ausgebaut. Siehe hierzu den Artikel spiegellose Vollformat-Kameras mit allen Details aller Kamerahersteller und Modellen dazu.
Profikameras
Die Sensorfläche entspricht ebenfalls der Kleinbild-Kamera und besitzt ca. 36 * 24 mm Ausmaße. Die Profikameras bilden somit eine Untergruppe der Vollformat-Kameras. - Zwar benutzen manche Hersteller etwas kleinere Sensoren, aber deren Leistung fällt dennoch in diese Klasse, da minimale Größenunterschiede innerhalb einer Sensor-Klasse der Profikameras keine sichtbaren Unterschiede in der Bildqualität liefern.
Im Grunde bieten hier nur wenige Firmen wenige Modelle an. Sie bilden den sehr kleinen und teuren Oberbau der Kameras, die sich vor allem für (Sport-) Fotografie unter widrigsten Licht- und Wetterbedingungen eignen.
Hier werden die Pixelzahlen sogar oft auf 20-24 Mega-Pixel reduziert, um bei schlechtesten Lichtverhältnissen mit bis über 100 Bildern je Sekunde noch sehr gute Aufnahmen machen zu können. - Alle Details zu Profi-Kameras entnehmen Sie bitte jenem separaten Artikel.
Mittelformat-Kameras
Die Sensorfläche orientiert sich am früheren / analogen Mittelformat (zwischen 45 * 60 und 60 * 90 mm Ausmaße) und bietet faktisch dennoch digital nur Sensoren der Größe 33 * 44 mm bis 40 * 54 mm. Zwar benutzen auch hier die wenigen Hersteller davon abweichende Sensoren, aber deren Leistung fällt dennoch in diese Klasse, da kleine Größenunterschiede innerhalb auch dieser Sensor-Klasse kaum sichtbare Unterschiede in der Bildqualität liefern. Die größeren Sensoren bieten dafür 150 Mega-Pixel statt der maximal 100 der kleineren Sensoren bei Mittelformat.
Sie bilden den sehr kleinen und sehr teuren Oberbau der digitalen Kameras - quasi die Kaiserklasse -, die sich vor allem für Studio-Fotografie eignen, wenn man die höchste Auflösung für die größte Ausbelichtung benötigt. - Trotz des großen Sensors werden diese Kameras jedoch eher auf optimale Lichtbedingungen im Studio optimiert und sind somit für Sport oder Aufnahmen unter schlechten Lichtbedingungen und hoher ISO-Zahl eher ungeeignet.
Jedoch kam es hier seit dem Einstieg der Firma Fujifilm 2017 zu einem dramatischen Umbruch, der durch die allgemeine Wirtschaftskrise beschleunigt wurde. Dabei stiegen viele Kamerahersteller aus und der Markt konzentrierte sich bis zur Mitte der 2020er Jahre deutlich. - Alle Details zu Mittelformat-Kameras finden Sie in jenem separaten Artikel.
Unterschiede
Alle Kameras / Sensorgrößen besitzen ihre Vorzüge und Nachteile.
Es existiert keine perfekte Kamera für jeden Menschen und jeden Einsatzzweck.
Alle Kameras machen bei hellem Tageslicht gute Fotos.
Je kleiner die Sensoren, umso leichter, portabler und preiswerter sind die Kameras.
Je größer der Sensor, desto voluminöser, schwerer und teurer wird die Kamera und vor allem das Systemzubehör.
Je größer der Sensor, umso hochwertiger ist meist die Bildqualität der Fotos bei wenig Licht.
Bis zur Klasse der großen Micro-Four-Thirds-Kameras und der APS-C-Kameras nimmt die Ergonomie deutlich zu. Darüber wird ab den Vollformat-Kameras das Gewicht der Objektive oft so groß, dass viele Menschen es auf die Dauer nicht mehr gerne tragen wollen oder physisch können.
Während man für Kameras der kleinen Sensorklassen kaum brauchbares Zubehör findet, so wächst dies langsam ab Micro-Four-Thirds, nimmt bei den APS-C-Kameras deutlich zu und ist bei den Vollformat-Kameras am größten, da hier der Profibereich der Berufsfotografen liegt, die immer bereit waren und sind, dafür Unsummen auszugeben. Insbesondere der gesamte Bereich des Studio-Zubehörs war über Jahrzehnte auf diese Vollformat-(Profi-)Kameras ausgerichtet.
Kameras mit kleinem Sensor und solche der Micro-Four-Thirds-Klasse besitzen meist Sensoren im Seiten-Verhältnis 4:3, während man bei allen Klassen darüber eher das Sensorformat 3:2 findet. Bei Mittelformat-Kameras schwanken die physikalischen Seitenverhältnisse der Sensoren zwischen 4:3 und 5:4. Allerdings lassen sich die meisten modernen Kameras durch Reduktion der Pixelanzahl auf das andere Format umstellen bzw. anschließend die Fotos beschneiden, wodurch allerdings die Pixelanzahl abnimmt.
Einzel-Artikel zum Vollformat-Sensor und den Kameramodellen der Hersteller
Die Einzelartikel zu allen anderen Sensorklassen sind oben in erklärenden Texten verlinkt. Deshalb finden sich im Folgenden hier nur noch diejenigen Artikel zum Vollformatsensor:
Das spiegellose System von Nikon Z mit Z6 und Z7 (jeweils Mark I), die Nikon Z5, die Nikon Z6 II, die Nikon Z6 III, die Nikon Z7 II, die Nikon Z8, die Nikon Z9, die Nikon Zf.
Das spiegellose System von Canon R und RP. - Zur Canon RP siehe auch den Preiskrieg, welcher mit dieser Kamera endgültig ausbrach. Die Canon R1, die Canon R3, die Canon R5, die Canon R5C, die Canon R5II, die Canon R6, die Canon R6II, die Canon R8.
Das spiegellose System von Panasonic S mit S1, S1R sowie S1H, die Panasonic S5, die Panasonic S5II, S5IIx, die Panasonic S9.
Das spiegellose System von Sony FE das Sony-System und die A7R IV, die A7SIII die Video-Kamera, die A7C die Einsteigerkamera im Bereich Vollformat von Sony, die Sony A7CII, die Sony A7CR, die Sony A1 die einzige Kamera für alles: Sport-, Landschafts- und Video-Aufnahmen, A7IV die neue Einstiegsklasse bei Sony, die Sony A7RV, die Sony ZV-E1, die Sony A9III.
Dazu gehört die Migration der Hersteller zu spiegellosen Kameras, ferner die spiegellosen Vollformat-Kameras im Gesamtvergleich: Canon, Sony, Nikon, Leica, Panasonic, Sigma. Auch die DSLR-Zukunft - das absehbare Ende ist für Vollformat relevant. Hinzu kommt der Vergleich: Spiegellos - DSLR bei Vollformat-Sensoren. Auch die Anzahl der Anbieter von Hardware für Kameras ist groß Hersteller: Kameras, Objektive, Filter mit allen noch existierenden Firmen.
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