Sensortechnologie

03.09.2015 09:00:00
Der Sensor ist das Herzstück jeder Kamera. Aber wie das mit den Herzen so ist, sie sind sehr verschieden und passen nicht immer zusammen.

Es gibt Fotografen, für die ist ein Fotoleben jenseits vom Vollformat nicht vorstellbar. Aber ist Größe so wichtig? Zumindest nicht immer. Die Güte eines Sensors wird noch von ganz anderen Faktoren bestimmt. Knackscharf im Stockdunkeln fotografieren will eigentlich jeder, aber die Wege dahin sind viele. Schauen wir uns die Technologie und die aktuellen Entwicklungen einmal genauer an.

CCD-Sensoren

Mit dem CCD-Sensor fing alles an. Eigentlich waren sie als Datenspeicher gedacht, aber schnell zeigte sich, dass die Lichtempfindlichkeit der Bauteile viel zukunftsträchtiger sein sollte. In den 1970ern reichte es immerhin schon für Fernsehkameras und die allererste Digitalkamera aus den Versuchslaboren von Kodak. Auch die ersten handelsüblichen Digitalkameras arbeiteten mit der Charged-Coupled-Device. Noch heute wird diesen Sensoren die höhere Bildqualität bei niedrigen ISO-Werten zugeschrieben, aber inzwischen hat sich eine andere Technologie im Fotobereich durchgesetzt.

CMOS-Sensoren

Quelle: Sony

Mittlerweile werkeln in DSLR- und Systemkameras nur noch CMOS-Sensoren. Das Rauschen bei hohen ISO-Werten ist deutlich geringer und nicht zuletzt durch das schnellere Auslesen der Daten sind moderne LiveView-Anwendungen und damit die Abkehr vom Spiegel und auch Videofunktionen in Fotokameras überhaupt erst möglich geworden. Als letzte Bastion fällt gerade das Mittelformat in die Hände der CMOS-Fraktion, aber auch mit 50 Megapixeln hilft es, wenn man in Echtzeit auf dem Sensor scharfstellen kann.

Große Pixel, kleine Pixel

Neben der Technologie lassen sich andere Probleme auch mit den Grundrechenarten erfassen. Wenn mehr Pixel auf dem Sensor sind, lassen sich die Fotos größer vergrößern. Aber wenn die einzelnen Pixel dann zu klein werden, können sie nicht mehr genug Licht einfangen und rauschen so stärker bei schlechten Lichtverhältnissen. Außerdem stellen zu kleine Pixel extrem hohe Ansprüche an die Optik. Folglich ist eine größere Sensorgröße schon sehr hilfreich, wenn auch die Ansprüche an die Objektive nicht unbedingt kleiner werden, wenn 50 Millionen Pixel auf 24x36 mm verteilt werden.

Mehr als Pixel

Quelle: Kesberger

Technischer Fortschritt bedeutet auch, sich nicht mit gezogenen Grenzen zufrieden zu geben. Zwar gilt die Regel durchaus noch, dass viele Pixel bei gleicher Fläche weniger Licht für das einzelne Pixel bedeuten, aber Sony und Samsung haben mit der BSI-Technologie mittlerweile auch im Vollformat die Verdrahtung der Bildelemente nach hinten verlegt. Das erhöht die Lichtausbeute und nebenbei wurde auch noch die Auslesegeschwindigkeit. Sony ist zwar mittlerweile zum wichtigsten Sensorlieferanten für andere Hersteller wie Nikon, Pentax und Olympus aufgestiegen, aber die neuen Schmankerl gönnt man erst mal den hauseigenen Kameras. Fast schon Allgemeingut in der gehobenen Systemkamerafraktion ist dagegen die Variante, einzelne Pixel als Scharfstellmodule abzustellen. Die Sensorentwicklung ist offensichtlich noch längst nicht am Ende.

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