Technik: Sensor und Bildprozessor der Canon Eos 600D

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Der Sensor hat einen erheblichen Einfluß auf die Bildqualität. In der Regel ist es so, daß ein großer Sensor, wie er bei Spiegelreflexkameras verbaut wird, immer besser ist, als eine kleinere Ausführung, wie man sie etwa bei Kompaktkameras findet. Ebenfalls wichtig ist die Weiterverarbeitung der Sensordaten durch den Bildprozessor. Nur wenn beide Komponenten perfekt miteinander harmonieren, ist ein hervorragendes Bildergebnis möglich.

In der analogen Zeit war noch der Film für die Aufnahme der Bilddaten verantwortlich. Im digitalen Zeitalter hat der Sensor diese Aufgabe übernommen, der über einen aus Silizium bestehenden lichtempfindlichen Bereich verfügt, der in Pixel gegliedert ist. Wenn nun Licht auf die Siliziumoberfläche trifft, kommt es zu einer Umwandlung in Spannung, die anschließend durch den Prozessor in digitale Werte umgerechnet wird.

Wie bereits erwähnt, gibt es Sensoren in unterschiedlichen Größen. Entpricht die Sensorgröße den Abmessungen des Kleinbild-Negativs aus analogen Zeiten, spricht man bei Canon von einem Vollformatsensor (36 x 24mm). Der Sensor der Canon Eos 600D ist mit 22,3 x 14,9 mm etwas kleiner bemessen. Im Falle der 600D spricht man auch vom APS-C Format (Advanced Photo System Classic).

Warum ist aber nun die Sensorgröße so entscheidend? Bei kleinen Sensoren müssen die Pixel auf sehr engen Raum untergebracht werden. Dies kann sich negativ auf die Bildschärfe auswirken.Auch Aufnahmen bei schlechten Lichtverhältnissen können von kleinen Sensoren schlechter bewerkstelligt werden, was sich in der Praxis durch Bildrauschen bemerkbar machen kann. Große Sensoren haben darüber hinaus den Vorteil, Motive besser freistellen zu können, was insbesondere der kreativen Bildgestaltung zu gute kommt.

Die Brennweite eines Objektives ist abhängig von der Sensorgröße, In diesem Zusammenhang spricht man vom Cropfaktor. Wenn eine Kamera über einen Sensor verfügt, der kleiner ist als das Vollformat, muß man mit Hilfe des Cropfaktor umrechnen. Ein Vollformatsensor ist 1,6mal größer als der Sensor der Canon Eos 600D. Das bedeutet für die Praxis, daß aus einer 70 – 200 mm Brennweite an der 600D eine 112 – 320 mm Brennweite wird. Das ist erst einmal positiv, weil so weit entfernte Motive noch effektiver herangeholt werden können. Gleichzeitig entsteht aber auch ein Bildverlust im Weitwinkelbereich. Der Cropfaktor sollte also beim Objektivkauf also immer im Auge behalten werden.

Die Canon 600D verfügt über einen CMOS-Sensor, der von Canon selbst entwickelt wurde. Auf ihm befindet sich eine Vielzahl an Pixeln, mit denen die Stärke des einfallenden Lichtes gemessen wird. Die Messung selbst wird mit Hilfe des fotoelektrischen Effekts vollzogen, bei dem durch das Licht Elektronen aus der Halbleiterschicht herausgelöst werden. Die Menge der Elektronen wird durch den Sensor gemessen, woraus der jeweilige Helligkeitswert ermittelt wird.

Helligkeitsinformationen reichen alleine natürlich nicht aus, um ein farbiges Bild zu erzeugen. Hier kommen Farbfilter (Bayer-Filter) ins Spiel, die vor jedem Pixel angelegt sind. Diese bestehen aus den Grundfarben rot, blau oder grün, aus welchen alle anderen Farben generiert werden können.

Da jedem Pixel nur eine Farbe zugeordnet ist, kann dieser allein nicht die richtige Farbe erzeugen. Hierfür benötigt er zwei benachbarte Pixel, deren Einbeziehung Interpolation genannt wird. Dadurch, daß immer drei Pixel für einen richtigen Farbwert benötigt werden, wird eigentlich nur ein Drittel der tatsächlichen Sensorauflösung genutzt. Das bedeutet aber nicht, daß die Canon Eos 600D in der Praxis nur über sechs Millionen Pixel verfügt. Mit Hilfe eines speziellen Algorithmus werden Schätzungen durchgeführt, welche Farbe welchem Pixel zugeordnet werden soll. Dieser Vorgang ermöglicht die Nutzung der vollen 18 Millionen Pixel an der Canon Eos 600D. Die Technik der Farninterpolation kann natürlich immer zu Fehlern führen, wenn sich der Algorithmus für eine falsche Farbe entscheidet. Diesem Phänomen wird mit sogenannten Antialiasing-Filtern entgegengewirkt, die zu einer Weichzeichnung des Bildes führen. Erfreulicherweise gleicht der Prozessor der Canon Eos 600D die hierbei entstehende Unschärfe zum Teil wieder aus.

Obwohl der Sensor durch den Verschluss recht gut geschützt wird, kann immer Staub auf ihn gelangen, beispielsweise beim Objektivwechsel. Die Staubpartikel kann man insbesondere bei Bildern mit geschlossener Blende sehen. Erfreulicherweise verfügt die Canon Eos 600D über eine automatische Sensorreinigung, die immer dann aktiviert wird, wenn die Kamera ausgeschaltet wird. Hierbei handelt es sich um eine mechanische Lösung, bei welcher der Staub durch leichte Vibrationen entfernt werden soll. Bei hartnäckigem Schmutz empfiehlt sich der Einsatz sogenannter Swabs, die sie im Fotozubehör Onlineshop von Ares Foto erhalten können.

Ein wichtiger Parameter in der Fotopraxis ist der Dynamikumfang. In der Regel können größere Sensoren einen großen Dynamikumfang besser bewältigen. Dieser tritt auf, wenn sich auf einem Bild ein stark belichteter und ein unterbelichteter Bereich befinden. Die Kamera hat es nun besonders schwer, weil eine einheitliche Belichtung beiden Bereichen nicht gerecht werden würde. In solch schwierigen Lichtsituation ist man mit einer Spiegereflxkamera immer besser gerüstet als mit einer Kompaktkamera, deren Sensor schnell überfordert seien wird.

Unter Fotografen gefürchtet ist das sogenannte Rauschen (zu analogen Zeiten sprach man noch von Körnung), das sich durch Pixel äußert, die die falsche Farbe oder die falsch Helligkeit aufweisen. Ein Grundrauschen ist im Prinzip immer vorhanden, nur ist es normalerweisemit bloßem Auge nicht wahrnehmbar. Bei guten Lichtverhältnissen wird das Grundrauschen duch das einfallende Licht überdeckt.Bei Lichtmangel sieht es aber anders aus. Negativ wirkt es sich zudem dann noch aus, wenn der ISO-Wert erhöht werden muß. Durch die erhöhte Empfindlichkeit verstärkt sich nämlich auch das Grundrauschen.

Während der Sensor für die Aufzeichnung der Lichtsignale verantwortlich ist, übernimmt der Bildprozessor die Verarbeitung der empfangenen Daten. Der Bildprozessor der Canon Eos 600D ist eine hochspezialisierte Recheneinheit, die im Bereich der Bildbearbeitung äußert leistungsfähig ist. Verbaut wird der DIGIC-4-Prozessor, der auch bei den Luxusmodellen von Canon Verwendung findet. Dieser bietet den Vorteil, daß – de, schnellen SDRAM-Pufferspeicher sei Dank, auch große Datenmengen zügig verarbeitet werden können. Es sei an dieser Stelle noch angemerkt, daß der Prozessor auch für Dinge wie die Belichtungsmessung, den Weißabgleich und den Autofokus verantwortlich ist.

 

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