Kamera-Sensoren
Kurze Einleitung zu zahlreichen wissenschaftlichen Artikeln rund um das Thema Kamera-Sensoren, welche auf alle Details eingehen.
Physik
Angesichts der heute bei allen Herstellern und fast allen Kameras fast identischen (hochwertigen) Technik kann man festhalten:
- Einzig die Sensorgröße entscheidet über die Bildqualität.
- 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.
- 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 Objektive reduziert.
Größenklassen
Es finden sich zwar zahllose Sensor-Größen bei Kameras. Sie lassen sich jedoch durchaus gruppieren:
Smartphones - mit sehr kleinen Sensoren
- Smartphones entwickeln sich langsam auch fotografisch zur ernst zu nehmenden Immer-dabei-Kamera.
- Trotz technischer Beschränkungen bei Optik und Sensor bieten sie dank modernster Prozessoren und künstlicher Intelligenz interessante Leistungen nicht nur im Video-Bereich.
- Alle Details zu Smartphones.
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 ist groß und die Anzahl der Modelle ist - trotz durch die Wirtschaftskrise der Fotoindustrie verursachten Rückganges in den letzten Jahren - kaum überschaubar.
- Alle Details zu Kameras mit kleinem Sensor.
1-Zoll-Sensor
- In den kleinsten der obigen Sensoren fand seit 2016 kaum mehr eine Weiterentwicklung statt. Diese 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.
- Inzwischen werden diese 1-Zoll-Sensoren sowohl in kleinsten Pocket-Kameras als auch in ziemlich voluminösen Bridge-Kameras der Edelklasse verwendet.
- Alle Details zu Edel-Kameras mit einem 1-Zoll-Sensor.
(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 einer APS-C-Sensor-Klasse keine sichtbaren Unterschiede in der Bildqualität liefern.
- Da es sich um System-Kameras handelt, findet sich hierfür ein inzwischen deutlich angewachsenes Angebot an Systemzubehör.
- Die Anzahl der Hersteller (inklusive Video-Bereich) ist inzwischen groß und die Zahl der Modelle verwirrend.
- Vor allem seit 2015 nahmen jedoch Größe, Volumen und vor allem der Preis der Spitzenprodukte drastisch zu.
- Alle Details zu Micro-Four-Thirds-Kameras.
APS-C
- Die Sensorfläche definiert sich über etwa die Hälfte der Fläche der Vollformat-Kameras.
- Zwar benutzen einige Hersteller etwas kleinere oder größere Sensoren, aber deren Leistung fällt dennoch in diese Klasse, da minimale Größenunterschiede innerhalb einer Sensor-Klasse keine sichtbaren Unterschiede in der Bildqualität liefern.
- Sie bilden den sehr breit gefächerten Mittelbau der Hobby-Fotogeräte und in Europa derzeit noch das beliebteste Marktsegment mit der größten Verbreitung.
- Dabei handelt es sich fast immer um System-Kameras - mit und ohne Spiegel. D.h. hierfür findet sich inzwischen ein riesiges Angebot an Systemzubehör.
- Alle Details zu APS-C-Kameras.
Vollformat
- Die Sensorfläche definiert sich über die alten analogen Kleinbild-Kameras und besitzt ca. 36 * 24 mm Ausmaße.
- Zwar benutzen zahlreiche Hersteller minimal 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 zwar wachsenden, aber derzeit noch eher kleinen Oberbau der sehr ambitionierten Hobby-Fotogeräte und der Profigeräte der Berufsfotografen.
- Alle Details zu Hersteller-Vergleich der Vollformat-Kameras.
- Seit Jahren fanden vereinzelte spiegellose Kameras Zugang zum Vollformat. Aber erst seit 2018 traten sie ihren Siegeszug in dieser Königsklasse an.
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 minimal 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 je ein Modell an.
- Sie bilden den sehr kleinen und teuren Oberbau der Kameras, die sich für (Sport-) Fotografie unter widrigsten Licht- und Wetterbedingungen eignen.
- Hier werden die Pixelzahlen sogar (auf derzeit 20-24 Mega-Pixel) reduziert, um bei schlechtesten Lichtverhältnissen mit bis zu 30 Bildern je Sekunde noch sehr gute Aufnahmen machen zu können.
- Alle Details zu Profi-Kameras.
Mittelformat-Kameras
- Die Sensorfläche orientiert sich am früheren / analogen Mittelformat (zwischen 45 * 60 und 60 * 90 mm Ausmaße) und bietet digital 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 minimale Größenunterschiede innerhalb einer Sensor-Klasse auch hier keine sichtbaren Unterschiede in der Bildqualität liefern.
- 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.
- Alle Details zu Mittelformat-Kameras.
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.
Spiegellose Vollformat-Kameras
- Spiegellose Vollformat-Kameras besitzen meist fast identische Sensoren, wie ihre Pendants mit Spiegel.
- Aus Kostengründen werden dieselben Techniken und Produktionsanlagen verwendet. Nur werden bei den Sensoren der spiegellose Vollformat-Kameras zusätzlich in die Sensoren die unterschiedliche Anzahl an Kontrast und Phasen-Autofokus-Messsensoren eingebaut.
- D.h. die Sensorfläche und daraus folgend die Bildqualität ist sehr ähnlich.
- Die Migration der Hersteller zu spiegellosen Kameras
- Nikon Z
- Canon R
- Panasonic S
- Sony FE - Das Sony-System und die A7R IV
- Spiegellose Vollformat-Kameras im Gesamtvergleich: Canon, Sony, Nikon, Leica, Panasonic, Sigma.
- DSLR-Zukunft - Das absehbare Ende.
- Vergleich: Spiegellos - DSLR bei Vollformat-Sensoren
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