PIXXEL – Der Fotografie Blog

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Die neue Krankheit: “Pixelwahn”!

Ilkay Saplak 15. Dezember 2010

Jeder kennt es und mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit hat es schon jeder einmal gesehen oder etwas davon gehört. Es sind kleine Schilder oder eine Textzeile bei der Artikelbeschreibung einer digitalen Kamera. Genau, die Rede ist von Megapixeln oder die Abkürzung MP.

Kaum einer wird eine Erklärung dazu finden, was MP bzw. „Mega Pixel“ bedeutet. Wenn Sie denn Verkäufer fragen, wird der ihnen sagen, dass es sich hier um die Auflösung handelt oder ähnliches, aber wirklich schlau wird man aus dieser Aussage nun wirklich nicht.

Fakt ist, dass die Hersteller derzeit im Mega Pixel-Wahn sind, was vor allem deshalb so ist, da sehr viele Verbraucher glauben, dass mehr MegaPixel gleich viel bessere Bilder erzeugen und die Enttäuschung dauert dann nicht lange.

Mit diesem Blog möchte ich euch kurz eine Erklärung dazu geben, was diese „MegaPixel“ bedeuten und was dies für Auswirkungenen auf die Bildqualität haben, anhand von simplen Beispielen.

Pixel aus dem englischen Übersetzt heißt „Bildpunkt“.

Genau wie im menschlichen Augen die Sehnerven die Aufgabe haben Bildinformationen an das Gehirn zu senden, haben die Pixel eines Kamerasensors  dieselbe Aufgabe, nämlich Licht in elektrische Informationen zu wandeln und diese an den Chip des Kamerasensors zu schicken.

Je mehr Pixel umso mehr Informationen können aufgenommen werden. Das würde heißen, dass wir eigentlich ein gutes Bild erhalten müssen, aber stellen Sie sich mal diese sagen wir mal 12 Millionen Pixel auf einer Fläche von 3,6mm x 4,8mm vor. Sprich auf einer Fläche von 18mm² (durchschnittliche Sensorgröße einer Kompaktkamera) sind 12 Millionen dieser Bildpunkte.

Folglich liegen diese Bildpunkte sehr dicht beieinander auf einer solch kleinen Fläche und da wir nicht immer bei schönem sonnigen Wetter fotografieren, sondern auch mal bei wenig Licht, muss nun das Licht, welches von den Pixeln, also den Bildpunkten aufgenommen wird, zusätzlich verstärkt werden, damit man ein Bild enthält, auf welches man noch Details erkennen kann.

Da beim verstärken des Signals der Bildpunkte, mehr Strom geliefert wird, erhitzen sich diese Bildpunkte und es kommt zum sogenannten Bildrauschen, was unsere Bilder so gekörnt, leicht verschwommen und mit rötlichen Flecken versehen, erscheinen lässt. Je mehr Pixel auf derselben Fläche vorhanden sind umso mehr „rauscht“ es bei gleicher Verstärkung, was mit ISO Zahl angegeben wird,  auf dem Bild.

Stellen Sie sich vor,  Sie sind mit Millionen von Menschen in einem engen Raum und sollen Informationen von sagen wir einem Film aufnehmen und diese wiedergeben. Nun wird dieser Raum erhitzt und sie beginnen zu schwitzen und werden immer mehr nervöser durch die Hitze, folglich können Sie die aufgenommene Information nicht so richtig wiedergeben, da Sie in ihrer Konzentration durch die Hitze und zusammengefercht in dem engen Raum gestört wurde. So ungefähr ergeht es einem Pixel auch (Beispielhaft formuliert um es verständlicher auszudrücken).

Da bei den Digitalen Spiegelreflexkameras die Sensorgröße um einiges größer ist als bei einer Kompaktkamera und die gleiche Pixelzahl auf einer größeren Fläche aufgeteilt ist, entsteht dieses Bildrauschen nicht so gravierend wie bei den Kompaktkameras, und genau deswegen sind die digitalen Spiegelreflexkameras auch teurer, da diese einen wesentlich größeren Sensor eingebaut haben.

Die Anzahl der Pixel gibt auch wieder, welche Größe eines Bildes gedruckt werden kann, ohne das man Qualitätsverluste im Bild anhand von „Rastern“ sieht.

Da aber der größte Teil der Hobbyfotografen ihre Bilder in Kleinformat drucken, einer Größe von ca. 10cm x 15cm, würde hier auch eine 3 Millionen Pixel Kamera ausreichen. Aber wie schon erwähnt, ist leider der „Glaube“ weit verbreitet, dass mehr Pixel auch bessere Bilder bedeuten. Dies stimmt nur bedingt, da bei der Signalverstärkung bei wenig Licht gerade das oben genannte „rauschen“ entsteht.

Daher achtet beim Kauf auf nicht nur auf die Pixelzahl und lasst euch nicht von Verkäufern als Argument durchgehen, dass die Kamera sehr viel Mega Pixel hat.

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Kommentare (8)

  1. Ich gebe Dir da vollkommen recht. Nur ist es nicht ganz einfach sich dem ganzem zu entziehen. Ich sehe meine „12MP“ Dslr und schiele schon auf das nach-nach-Folgemodell, dass bei gleicher Sensor Größe „18MP“ hat. Warum man da so komisch reagiert ist mir ein Rätsel. Der Druck eines Fotos kann es nicht sein. Ich habe mir erst letztens ein 1 Meter breiten Druck eines meiner Bilder machen lassen. Es war perfekt. Kommt da such vielleicht auf dem Ausbelichter an…

    Wie gesagt vom Gefühl her hört sich 18 besser an als 12….
    Ich arbeite dran 🙂

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  2. Hallo Jankardel,

    als ich damals mit der Canon EOS 20D und deren 8,3 MP angefangen habe, sehnte ich mich nach den Modellen der höheren Klasse mit damals 10,1 – 12 MP.

    Nun hab ich parallel zur 20D die Canon EOS 7D mit ihren 18 MP und achte gar nicht mehr darauf.
    Dieses Thema habe ich aus aktuellem Anlass gewählt, da ein Arbeitskollege von mir, völlig verwirrt zu mir kam und sich über seine neue Kompaktkamera aufgeregt hat und ihm war einfach nicht klar, warum seine 3MP Kamera bessere Bildqualität hatte als seine neue mit 12 MP.

    Er war nicht der einzigste am Tisch, der mit der Aussage kam, dass die 12 MP doch sehr gut sein MUSS!

    Aber nun ja, ich glaube, dass wird sich noch lange halten.
    In dem Sinne, Pixxel – Ahoi 😉

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    • Wobei ich sagen muss, dass zwischenzeitlich bei mir sich der Verstand durchgesetzt hat. Ich habe mir noch eine Kompakte zum immer dabei haben geholt. Und wer es glaubt oder nicht… die hat nur 10MP! Meine Canon S95 macht genialen Bilder.

      Und wenn man so in der RICHTIGEN Fachpresse liest, wird ja auch schon immer darauf hingewiesen, dass es nicht unbedingt besser sein muss, mehr MP zu haben.

      Es ist wie mit allem. Wofür braucht m,an ein Auto mit mehr als 100PS, oder…

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  3. Grundsätzlich muss man zwischen DSLR und Kompakter unterscheiden. Oder besser, in der Sensorgröße und in den optischen Eigenschaften der verwendeten Optiken. Was nützen mir 20MP, wenn die Scherbe davor einfach nicht die optische Auflösung schafft. Selbst wenn der Chip dann minimal rauscht, zoome ich (am Bildschirm) rein und ärgere mich, dass das Bild augenscheinlich unscharf ist. Dann noch die Software, die das Rauschen rausreduziert und nachschärft. Die Kanten im Bild werden so vermeindlich scharf, dass es einem in den Augen weh tut, aber die Details gehen verloren.

    Das witzige scheint wirklich zu sein, dass die Hersteller im Kompaktsegment eher die MP-Muskeln spielen lassen, als im DSLR Segment. Das ist wie mit dem Pentium 4, da wurde auch die Pipeline verlängert und AFAIR in Halbstufen aufgeteilt, um den kritischen Pfad zu reduzieren, so konnte man wahnsinnige MHz Zahlen erreichen, ohne auch nur annähernd mehr Rechenleistung heraus zu kitzeln.

    Aber, nehmen wir mal die Powershot G11, die hat nur 10MP gegenüber den 14MP der G10. Canon hat da anscheinend was erkannt. Und, soweit ich das sehen kann, scheinen die anderen Hersteller auch langsam einzulenken. Was aber bedeutet, dass man jetzt eine andere Eigenschaft zum Zugpferd aufpumpen muss.

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  4. «Da beim verstärken des Signals der Bildpunkte, mehr Strom geliefert wird, erhitzen sich diese Bildpunkte und es kommt zum sogenannten Bildrauschen»

    Das ist mit Verlaub völlig falsch. Die Verstärkung des Bildsignals erfolgt nicht in der Photodiode. Umgekehrt ist eher es richtig: Bei wenig Licht und hohem Verstärkungsbedarf fließt weniger Strom (genauer weniger Spannung) im einzelnen Bildpunkt, also der einzelnen Photodiode. Weil da weniger Signal vom einzelnen Bildpunkt kommt, muss das schwache Signal in nachfolgenden Schaltungen mehr verstärkt werden. Und dabei wird das in elektronischen Schaltungen unvermeidbar immer vorhandene Rauschen mit verstärkt. Die Erwärmung hat einen messbaren Einfluss auf das Bildrauschen, spielt aber insgesamt nicht die entscheidende Rolle beim Bildrauschen.

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  5. Hallo Guido,

    vielen Dank für deinen Beitrag.
    Das was Du geschrieben hast, ist leider auch zum Teil falsch.

    Die Sensoren werden in der Halbleiterfertigung hergestellt.

    Ich greife dieses Thema mal etwas tiefer.

    Ganz grober Aufbau eines Bildsensors besteht aus 3 Hauptschichten.
    Einer leitenden Schicht auf der Oberfläche, einer Isolierschicht, normalerweise Siliziumdioxid (SiO2) und als Substrat die unterste Schicht aus Silizium, welches in der Regel p-Dotiert ist, sprich es herrscht Elektronenmangel,
    grob gesagt, wird das Silizium (Halbleiter) in seiner Leitfähigkeit „verbessert“.

    So, trifft nun Licht, was ja auch aus Energie besteht, auf die erste Schicht, so entsteht zwischen der obersten und der untersten Schicht (dazwischen ist die Isolierschicht aus Siliziumdioxid) ein potential Ausgleich (in diesem Fall nennt man es photoelektrischer Effekt), welches als Signal an den Kamerachip weiter geleitet wird.

    So hat man nun wenig Licht, hilft man bei der Leitfähigkeit etwas nach, in dem man das Signal verstärkt in dem man das z.B. p-dotierte Siliziumsubstrat zusätzlich „anregt“, was dazu führt, dass die Ladungsverschiebung durch den Potentialausgleich auch bei weniger Licht funktioniert.
    Was passiert beim Verstärken? Genau, da mehr elektrische Ladung in dem unveränderten Chip fließt, wird diese durch zusammenstösse der Elektronen erhitzt (elektrischer Widerstand).

    Recht hast du darin, dass dadurch das „Grundrauschen“ in elektronischen Schaltungen zusätzlich verstärkt wird.

    Aber Fakt ist, dass sich beim Verstärken der Strom bzw. die Spannung erhöht. Nicht umsonst heisst es ja „Verstärkung“.

    Genau wie bei der Autoanlage auch. Will man z.B. mehr Leistung in Form von z.B. Bass, so muss man das Signal des Players verstärken, indem man die Leistung erhöht, was beim Auto z.B. durch die Spule im Verstärker erreicht wird.

    Hoffe, das dies nun verständlicher ausgedruckt wurde.

    Euer Ilkay

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  6. Das nenne ich mal einen Zeitlosen Artikel, geschrieben 2010 und heute 2014 aktueller denn je!
    Der Megapixel Wahn ist gefühlt ja noch schlimmer geworden als der damals schon war, heute stellen große Hersteller Handys mit 40 Megapixeln her und die Leute kaufen und kaufen weil ja mehr Megapixel. Mal schauen wenn Googleglas auf den Markt kommen sollte wie viele Megapixel die dann haben wird.

    Die Beschreibung von Bildrauschen mit dem Raum voller Menschen ist absolut Klasse, da wäre ich nie drauf gekommen 🙂

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