dkamera.de Grundlagenwissen: Optischer vs. digitaler Zoom

Vergleich des optischen Zooms mit dem "hochwertigen" digitalen und dem einfachen digitalen Zoom

Nachdem der Trend zu immer höheren Auflösungen bei Bildwandlern abgeebbt zu sein scheint, versuchen sich die Hersteller mit immer größeren Zoombereichen voneinander abzusetzen. Konnte man sich zu Beginn dieses Jahrzehnts mit 30x- oder 40x-Zoomobjektiven zu den „Spitzenreitern“ zählen, stoßen mittlerweile selbst Kompaktkameras in diesen Bereich vor und Bridgekameras sind schon lange bei 50-fach-Zooms mit über 1.000mm Brennweite angekommen.

Doch die Zoomangabe der Kameras wird oft gerne nochmals erweitert. So wird aus einer Kompaktkamera mit 30-fach-Zoomoptik schnell ein Modell mit intelligentem 60-fach-Zoom und aus einer Bridgekamera mit optischem 60-fach-Zoom ein Brennweitenriese mit "Super Resolution" 120-fach-Zoom. Möglich macht dies der digitale Zoom, mit dem man die Brennweite ohne weitere Technik, wie beispielsweise einem Telekonverter, spielend verlängern kann.

Während sich die Hersteller beim digitalen Zoom früher mit „einfachen“ Ausschnittsvergrößerungen zufrieden gegeben haben, wird die deutlich höhere Rechenleistung der Bildprozessoren heute oftmals zum besonders "detaillierten" Hochrechnen der digital vergrößerten Bilder verwendet. Durch diese Technik sollen Bildergebnisse möglich sein, die nahe an einen optischen Zoom herankommen. Um dies mit Nachdruck zu vermitteln, wird dabei auf so klangvolle Namen wie „Dynamic Fine Zoom“, „ZoomPlus“ oder  „Hochauflösender Zoom“ gesetzt.

Dies ist Grund genug für uns der Frage nachzugehen, inwieweit ein digitaler Zoom einen optischen Zoom ersetzen kann.

Unsere beiden Testkandidaten:
Die Panasonic Lumix DMC-FZ1000 haben wir im Sommer 2014 getestet und mit der Note "Sehr gut" bewertet. Sie besitzt einen 20 Megapixel auflösenden Bildsensor im 1,0 Zoll-Format. Mit diesem sind mittlerweile einige Premium-Kompakt- und Premium-Bridgekameras ausgestattet. Die Panasonic Lumix DMC-FZ1000 verfügt über ein optisches 16-fach-Zoom mit kleinbildäquivalenten 25 bis 400mm und einer Lichtstärke von F2,8 bis F4. Die Brennweite lässt sich mit dem „i.Zoom“ auf 800mm erweitern, mit dem Digitalzoom sind zudem bis zu 1.600mm möglich. Dies natürlich nur bei eingestelltem JPEG-Format. Wer im RAW-Format fotografieren möchte, muss mit dem optischen Zoom auskommen.

Der optische Zoom im Vergleich zum i.Zoom und dem Digitalzoom bei der FZ1000:

Die Olympus STYLUS SH-1 ist eine klassische Reisezoomkamera. Sie besitzt einen 1/2,3 Zoll großen CMOS-Sensor mit 15,9 Megapixel, zoomen lässt sich von kleinbildäquivalenten 25 bis 600mm. Zudem sind ein hochauflösender Zoom für bis 1.200mm und ein digitaler Zoom für bis zu 2.400mm mit an Bord.

Unsere Kandidaten werden jeweils mit maximalem optischen Zoom, mit dem laut den Herstellern besonders hochwertigen Zoom und dem digitalen Zoom getestet. Motiv eins ist ein Ortsschild, das aus einer größeren Entfernung fotografiert wird. Motiv zwei ist die Verpackung einer Panasonic Lumix DMC-GM1 (Testbericht). Durch deren schwarze Farbe, die das Bildrauschen „verstärkt“, soll ein etwas schwereres Motiv simuliert werden. Zudem besitzt das Motiv sehr feine Schriften, die aufgelöst werden müssen.

Der optische Zoom im Vergleich zum "Hochauflösenden Zoom" und dem Digitalzoom bei der SH-1:

Unsere Bewertung:
Wie sich unschwer erkennen lässt, schneiden die beiden Testkandidaten am besten bei Gebrauch des optischen Zooms ab. Dies war natürlich zu erwarten. Die sehr gute Bildqualität der Panasonic Lumix DMC-FZ1000 (Testbericht) und die gleichzeitig hohe Auflösung des Bildsensors erlauben aber einen relativ verlustfreien i.Zoom, erst bei Vergrößerungen des Bildes wird ein Verlust an Detailschärfe sichtbar. Selbst bei Ausdrucken im DIN A4-Format sollten mit dem i.Zoom aufgenommene Bilder aber noch eine gute bis akzeptable Bildqualität liefern. Dies ist beachtlich.

Die Olympus STYLUS SH-1 liefert beim Einsatz des „Hochauflösenden Zooms“ und 1.200mm Brennweite bereits ein deutlich schlechter aufgelöstes Bild. Da die Bildqualität durch den 1/2,3 Zoll großen Bildwandler nur auf einem durchschnittlichen Niveau liegt, gibt es kaum Reserven zum digitalen Vergrößern. Höchstens bei kleinen Ausdrucken sollte bei der Olympus STYLUS SH-1 daher das Verwenden des „Hochauflösenden Zooms“ in Betracht gezogen werden.

Wer bei der Panasonic Lumix DMC-FZ1000 auch den digitalen Zoom nutzen will, muss deutliche Abstriche bei der Bildqualität in Kauf nehmen. Die Bilder wirken selbst ohne Vergrößerungen nicht mehr knackig scharf, ein leichtes Rauschen ist sichtbar. Allerdings sollte man nicht vergessen, dass die Aufnahmen hier bereits 1.600mm entsprechen. Damit kommt man selbst an weit entfernte Motive nahe heran.

Bei der Olympus STYLUS SH-1 ist der Abfall der Detailwiedergabe noch stärker, die Aufnahmen lassen sich nur noch äußerst eingeschränkt verwenden. Dass die Olympus STYLUS SH-1 bereits bei niedrigen Sensorempfindlichkeiten ein leichtes Rauschen zeigt bzw. eine stärkere kamerainterne Weichzeichnung stattfindet, wird auf den Bildern durch die digitale Vergrößerung sehr gut sichtbar.

Generell gilt: Bei höheren Sensorempfindlichkeiten lässt die Detailwiedergabe noch schneller nach, jeglicher digitaler Zoom sollte daher nur bei ausreichend Licht und niedrigen Sensorempfindlichkeiten verwendet werden.

Unser Fazit:
Die Qualität des digitalen Zooms ist maßgeblich von der Bildqualität der Kamera abhängig. Dies ist natürlich auch kein Wunder, denn durch die rein digitale Vergrößerung werden auch alle Bildfehler, beispielsweise in Form von Rauschen, vergrößert. Wo keine Details mehr wiedergegeben werden, kann schlicht und ergreifend auch nichts vergrößert werden.

Besonders die Panasonic Lumix DMC-FZ1000 (Testbericht) demonstriert eindrucksvoll, dass eine zusätzliche digitale Vergrößerung durchaus Ergebnisse liefern kann, mit der auch höhere Ansprüche erfüllt werden können. Mit ihren 800mm Brennweite, die durch den i.Zoom ermöglicht werden, ist man bei ausreichend Licht gut ausgerüstet. Der i.Zoom lässt sich hier, sofern man keine weitere Ausschnittsvergrößerung plant oder seine Bilder in deutlich größeren Formaten als DIN A4 ausdrucken möchte, bedenkenlos einsetzen. Der Digitalzoom mit bis zu 1.600mm ist doch eher eine Spielerei, wenngleich die Ergebnisse besser als gedacht ausfallen. Wir würden auf dessen Einsatz trotzdem verzichten.

Bei der Olympus STYLUS SH-1 lassen sich mit dem „Hochauflösenden Zoom“ nur noch Bilder mit einer gerade so ausreichenden Bildqualität aufnehmen. Allenfalls kleinere Ausdrucke sind damit in einer akzeptablen Qualität möglich. Der Digitalzoom mit bis zu 2.400mm liefert bei der maximalen Vergrößerung keine brauchbaren Bildergebnisse mehr. Da die Kompaktkamera bereits durch ihren optischen Zoom 600mm KB-Brennweite zu bieten hat, würden wir sowohl auf den Einsatz des „Hochauflösenden Zooms" als auch des Digitalzooms verzichten.

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