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Die Highspeedfunktion der Sony RX-Kameras im Praxistest (Teil 1)

Teil 1 von 2: Informationen zu den Kameramodellen, den technischen Daten und der Bildqualität

Im Sommer 2015 hat Sony mit der Cyber-shot DSC-RX100 IV und der DSC-RX10 II zwei Digitalkameras vorgestellt, die als erste Modelle über den Exmor-RS-Bildwandler verfügen. Dieser erlaubt die Aufnahme mit besonders hohen Bildraten, da er extrem schnell ausgelesen werden kann. Sony nutzt diese technischen Möglichkeiten unter anderem für die Highspeed-Videoaufnahme. Wir haben uns die Funktion genauer angesehen.

Die Modelle:
Aktuell (Stand: November 2016) besitzen folgende Kameramodelle von Sony einen Exmor RS-Bildwandler und ermöglichen daher die Aufnahme von Highspeed-Videos mit besonders hoher Bildrate:

Sony Cyber-shot DSC-RX100 IV (Testbericht)
Sony Cyber-shot DSC-RX100 V (Hands-On-Test)
Sony Cyber-shot DSC-RX10 II (Testbericht)
Sony Cyber-shot DSC-RX10 III (Testbericht)

Der speziell konstruierte Exmor RS ermöglicht die Highspeed-Videoaufnahme:

Die Technik:
Bei allen oben genannten Digitalkameras wird der sogenannte Exmor RS-Sensor zur Bildaufnahme verwendet. Dieser misst 13,2 x 8,8mm, wird rückwärtig belichtet, verfügt über 20 Millionen Bildpunkte und setzt sich beim Aufbau von „gewöhnlichen“ Bildsensoren ab. Es handelt es sich um einen Stacked CMOS, Sensor, die einzelnen „Funktionsebenen“ sind hier daher übereinander gestapelt. Während bei einem „gewöhnlichen“ Sensor die Auslesetechnik neben dem Bildwandler liegt, ist sie beim Exmor RS-Sensor darunter zu finden. Diese Technik macht laut Sony ein mehr als fünf Mal schnelleres Auslesen des Sensors möglich. Zwischen dem Sensor und dem Bildprozessor hat Sony zudem einen extra DRAM-Speicher platziert. Dieser dient als Puffer und sorgt grob gesagt dafür, dass der Bildsensor nicht mit zu vielen Daten überfordert wird.

Die Auflösungen und Bildraten:
In den folgenden zwei Tabellen finden Sie alle Auflösungen und Bildraten, die bei den Kameras mit Highspeed-Funktion zur Verfügung stehen. Die Bildrate wird dabei für den NTSC und den PAL-Wert angegeben. Das Umschalten zwischen beiden Werten erfolgt wie üblich im Systemeinstellungen-Menü.

Werte für die Sony Cyber-shot DSC-RX100 IV, RX10 II und RX10 III:

Werte für die Sony Cyber-shot DSC-RX100 V:

Unsere Bildqualitätsbewertung der Highspeed-Aufnahmen der RX100 IV, RX10 II und RX10 III:
Wie sich in der Tabelle erkennen lässt, sorgt eine Veränderung der Aufnahmeparameter auch immer für eine Veränderung der ausgelesenen Bildpunkte. Wer die Qualitätspriorität verwendet, mit der sich zwei Sekunden lange Videos (Aufnahmezeit) speichern lassen, erhält die beste Bildqualität. Wer längere Aufnahmezeiten benötigt, muss zur Aufnahmezeitpriorität greifen. Hier verdoppelt sich die maximale Aufnahmedauer von zwei auf auf vier Sekunden, die Bildqualität nimmt wegen der sich verringernden Zahl der ausgelesenen Bildpunkte jedoch ab. Bei 240/250 Vollbildern pro Sekunde liegt sie beispielsweise nur noch auf dem Niveau von 480/500 Vollbildern pro Sekunde bei der Qualitätspriorität, da in beiden Fällen 1.676 x 566 Pixel verwendet werden.

Bildqualität bei Qualitätspriorität und 250 Bildern pro Sekunde:

Qualitätspriorität und 500 Bilder/Sek. sowie Aufnahmezeitpriorität und 250 Bilder/Sek:

Für eine gute Bildqualität sollten bei der Qualitätspriorität unserer Meinung nach maximal 240/250 Vollbilder pro Sekunde verwendet werden. Noch akzeptable Aufnahmen können mit 480/500 Vollbildern pro Sekunde erzielt werden. Bei 960/1.000 Vollbildern pro Sekunde ist die Detailauflösung schon recht schlecht, deutliche Artefakte werden sichtbar.

Bei der Aufnahmezeitpriorität wird eine akzeptable Bildqualität bis 240/250 Vollbilder pro Sekunde erreicht, bereits bei 480/500 Vollbildern pro Sekunde ist sie deutlich schlechter. 960/1.000 Vollbilder pro Sekunde sind effektiv nicht nutzbar, hier erhält man eigentlich nur noch "Pixelmatsch".

Qualitätspriorität und 1.000 Bilder/Sek. sowie Aufnahmezeitpriorität und 500 Bilder/Sek:

Aufnahmezeitpriorität und 1.000 Bilder/Sek:

Die Ausgabe erfolgt, unabhängig von der Bildrate und der Prioritätseinstellung, immer in Full-HD-Auflösung, also 1.920 x 1.080 Pixel. Da die Videos interpoliert werden, lässt diese Pixelzahl keine Rückschlüsse auf die Bildqualität zu.

Unsere Bildqualitätsbewertung für die RX100 V:
Grundsätzlich gelten alle unsere Bemerkungen auch für die RX100 IV, jedoch mit der Ausnahme, dass sich die maximale Aufnahmedauer jeweils etwa verdoppelt. Dadurch lässt sich mit der neuesten Kompaktkamera von Sony eine bessere Bildqualität bei längeren Aufnahmezeiten realisieren.

Bildrate und Cropeffekt:
Die gewählte Bildrate beeinflusst neben der Bildqualität zudem noch einen anderen Punkt: den Bildwinkel. Dies resultiert aus der Tatsache, dass die Bildpunkte bei der Highspeed-Aufnahme 1:1 ausgelesen werden und sich der Bildausschnitt je nach Auflösung dadurch verändert.

Wer Zeitlupenaufnahme ohne Cropfaktor und ohne "echtes" Limit (29 Minuten und 59 Sekunden) bei der Aufnahmezeit speichern möchte, kann bei den Kameras mit Exmor RS-Sensor nur zur Videoaufnahme mit 120 Vollbildern pro Sekunde in Full-HD-Auflösung greifen. Damit sind bis zu fünffache Zeitlupen (120 Bilder pro Sekunde auf 24 Bilder pro Sekunde heruntergerechnet) möglich, und die Bildqualität fällt außerdem sehr hoch aus.

Der Zeitlupenfaktor:
Mit welchem Faktor die Zeitlupenvideos ausgegeben werden, hängt nicht nur von der Bildrate bei der Aufnahme, sondern auch bei der Ausgabe ab. Wer Videos mit 1.000 Bildern pro Sekunde speichert, kann sich beispielsweise für eine 20-fache oder 40-fache Zeitlupe entscheiden. Für Ersteres müssen 50 Vollbilder pro Sekunde ausgewählt werden, für Letzteres 25 Vollbilder pro Sekunde.

Die Berechnung dazu lautet wie folgt: 1.000 : 50 = 20 bzw. 1.000 : 25 = 40.

Beim PAL-Videostandard lassen sich als Ausgabebildrate 25 und 50 Vollbilder pro Sekunde wählen, bei NTSC sind es 24, 30 und 60 Vollbilder pro Sekunde. Der höchstmögliche Zeitlupen-Faktor liegt daher bei 40.

Im zweiten Teil unseres Praxistests der Highspeed-Funktion der RX-Kameras erläutern wir unter anderem die Aufnahme und präsentieren Ihnen einige Beispielaufnahmen.

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