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CCD oder CMOS als Bildsensor bei Digitalkameras?

Ein Gastbeitrag von Adrian Ahlhaus

Gastbeitrag
Ein Gastbeitrag von Adrian Ahlhaus

Bei den Spiegelreflexkameras lösen die CMOS-Bildsensoren die des Typs CCD ab. Dafür gibt es zwei Gründe. CMOS-Bildsensoren sind billiger zu produzieren und zugleich kann direkt auf dem Chip eine erste Signalbearbeitung stattfinden. Der Nachteil sind die kleineren, einzelnen Dots, die auch bedeuten, dass weniger Menge des vom Objektiv eingefangenen Lichtes, das auf den Bildsensoren fällt, ausgenutzt werden kann. CCDs haben eine größere nutzbare Fläche. Das heißt, die Dots sind allgemein größer und damit die Bildsensoren lichtempfindlicher als diejenigen, die als CMOS in Spiegelreflexkameras verbaut werden. Für Digitalkameras, bei denen wegen der kleinen Bildsensoren um 1/2,5 Zoll durch eine nachträgliche elektronische Signalverstärkung in den Bildprozessoren auch noch das letzte Quäntchen der eingefangen Information ausgenutzt werden muss, sind CMOS weiterhin eher ungeeignet.

So kommt es, dass die Fototechnik in zwei grundsätzlich unterschiedliche technische Anwendungen von Bildsensoren zerfällt. Die größeren Kameras werden mit CMOS ausgerüstet, die kleineren bleiben bei CCDs.

Was heißt das nun beim Kauf einer Kamera? Dass sich seit 2005 in der Kameratechnik bei Digitalkameras nichts wirklich Grundlegendes geändert hat. Es werden heute die Optionen der vorhandenen Technik besser genutzt. Konkret hat sich folgendes getan: Die Signalverstärkung wurde optimiert, was bedeutet, dass das eingefangene Licht besser vom Grundrauschen eines Bildsensors getrennt wird. Die Algorithmen, mit denen die Signale jedes Bildsensors berechnet werden, wurden deutlich verbessert. Das macht sich in einer neutraleren Farbwiedergabe ebenso bemerkbar, wie in einer besser berechneten Wiedergabe von Kanten und Linien. Das alles sind jedoch lediglich Weiterentwicklungen an der Software. Zu den mathematischen Lösungen gehören ebenso die Gesichtserkennung oder die vielen Motiv-Programme und die ISO-Anhebung (unechter Verwacklungsschutz). Auch die Rauschreduzierung wird heute mathematisch besser gerechnet, und die Entwicklung und deutliche Verbesserung der Videoqualität ist weiterhin ein ganz wichtiges Kaufargument bei Digitalkameras.

Technisch haben sich nur zwei Dinge verändert: Asphärische Linsen können deutlich leichter produziert werden und sind nun ganz selbstverständlich selbst in preiswerten Objektiven verbaut. Das macht die Optiken kleiner und zugleich leistungsfähiger. Die gewichtigste technische Verbesserung für Digitalkameras betrifft den Verwacklungschutz in den Objektiven. Da der Verwacklungschutz mit einem bewegten Bildsensor immer etwas größere Gehäuse braucht, die Tendenz der Kundenwünsche bei Digitalkameras aber in eine andere Richtung geht, wird uns diese technische Lösung nur selten in kleineren Gehäusen begegnen.

All diese Lösungen sind vollkommen unabhängig davon von welcher Bauart ein Bildsensor ist. Das bedeutet zweierlei: Ältere Kameras können mit einer besseren Bildbearbeitung zu ähnlichen Ergebnissen kommen, wie dies in den neueren Modellen bereits in der Kamera mitgegeben ist. Und, ältere Kameras, z.B. aus dem Jahr 2006 sind keineswegs selbstverständlich schlechter in ihrer Bildqualität als die ganz neuen Modelle.

Was unbedingt für einen CCD-Bildsensor spricht ist nicht nur die bessere Lichtausbeute, sondern auch die „robustere" Bauart. Ob CCD oder CMOS, nach und nach fallen im Betrieb einzelne Dots aus. Diese „toten" Pixel sind bisher unvermeidbar. Wenn schon diese simplen Teile auf einen Bildsensor mehr und mehr versagen, so ist dies von den signalverstärkenden Bauteilen eines CMOS noch eher zu erwarten. Wenn sich in den nächsten Jahren in der digitalen Kameratechnik etwas ändern wird, dann ist es das Layout des Bildsensors. Es bedeutet, statt der Dots der Farben Rot, Grün, Grün, Blau die zusammen ein Pixel ergeben und für die Optimierung der Farben noch einmal mit den jeweiligen Nachbarpixeln gerechnet werden (Interpolation), wird das Bayer-Raster durch ein neues ersetzt. Wann das geschieht? Unbekannt. Vorgestellt wurde die neue Lösung zur Berechnung von Bildern im Sommer des letzten Jahres.

Abgesehen davon, dass man zu viel Geld in der Tasche hat, gibt es also kaum gute, technische Gründe eine „alte“ Kamera vom Sommer 2006 oder gar Januar 2007 gegen ein aktuelles Modell einzutauschen. Was sich vielfach verbessern lässt an der Qualität von Fotos wird durch eine bessere Bildbearbeitung leicht übertroffen. Nicht selten, auch hier bei www.dkamera.de, stellen Forenmitglieder fest, dass die Nachfolgemodelle eine eher schlechtere Qualität liefern. Aufwendige technische Lösungen gegen mathematische zu tauschen macht Kameras zwar preiswerter in der Herstellung, aber keineswegs besser.

Gastbeiträge enthalten die Meinung des jeweiligen Autors und spiegeln nicht die Meinung von dkamera.de wieder.

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Kommentare

Hallo, Ich glaube im Oberen ...

Hallo,
Ich glaube im Oberen Teil hast du was dureinander gebracht. Die Kosten für Cmos Chips sind durchaus teurer als CCDs, auch die Sache mit dem Licht ist eher ein Vorteil des CMOS da mehrfach mit Unterschiedlichen Belichtungen abtranspotiert werden kann.

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