2.1: Megapixelwahn und warum weniger manchmal mehr ist

Um sich darüber klar zu werden, was Megapixel sind und warum sie gefährlich für das Bild sein können, stellen wir uns nochmal eben den Sensor vor, auf dem Millionen und Abermillionen dieser kleinen Dingelchen nebeneinander stehen. Jeder dieser Subpixel hat die Aufgabe, auftreffende Lichtteilchen zu zählen und in einen elektrischn Impuls umzuwandeln. Je stärker dieser Impuls, desto mehr Licht, desto heller. Es ist also eine analoge Zählung, keine digitale Nutzung nach dem Muster "Licht an, Licht aus".

Heute sollen Digitalkameras vor allem 2 Anforderungen erfüllen - abgesehen von dem ständigen Kundenwunsch, eine Kamera möge alles können und nix kosten: Sie soll möglichst viele Pixel haben und dabei möglichst klein werden.

Da hat die Industrie zusammen mit dem Kunden sich selbst einen Vogel geschossen. Denn es ist mitnichten so, dass mehr Pixel ein besseres Bild liefern müssen, vor allem, wenn die Kamera auch noch immer kleiner wird.

Logischer Weise baut man in eine kleine Kamera, die in die Hose passen soll, einen kleineren Chip ein, der das Licht auffängt. Und ein kleineres Objektiv, weil es natürlich so ist, dass ein großes Objektiv einfach nicht passt.

Und jetzt kommen wir zu einem Punkt, an dem die Logik zuschlägt. Die Art von Logik bei der man denkt: "Ach, das hätte ich wissen müssen".

Die Frage ist nämlich: Wenn durch ein kleineres Objektiv in der gleichen Zeit Licht auf einen kleineren Sensor fällt, ist dann die gleiche Menge Licht messbar?

Die Antwort lautet natürlich nein. Durch ein großes Objektiv fällt selbstverständlich mehr Licht (man spricht von Lichtstärke) in die Kamera, als durch ein Kleines. Wobei groß und klein hier erstmal wirklich den Durchmesser und die Länge meint.

Um das mal vergleichen zu können, 2 Bilder. Das erste Bild zeigt eine Fuji Finepix F40fd mit 8,3 Millionen Pixel auf einem Sensor, der gerade mal 7,7mm breit und 5,8mm hoch ist. Bzw. es zeigt die Objektivöffnung:


Das nächste Bild zeigt dagegen die Objektivöffnung einer Nikon D200 mit angesetztem Objektiv. Deren Sensor ist 23,5mm breit und 15,7mm hoch und mit knapp 10 Millionen Lichtaufnehmern bestückt:


Um sich mal die Größe zu vergegenwärtigen, habe ich beide Kameras auch einmal von oben geknipst. Da die Brennweite nicht bei beiden identisch ist, ist natürlich kein direkter Maßstab gegeben, aber ich denke es hat eh schon jeder eine Kompakte und eine Spiegelreflex gesehen:





Zurück zum Thema: Jetzt stellt Euch vor, durch die beiden Objektive fällt eine bestimmte Zeit lang Licht auf den Sensor. Durch welches Objektiv kommt mehr Licht?

Und dann stellt Euch weiterhin vor: Wenn jetzt die Menge Licht durch das Objektiv gekommen ist, trifft sie auf einer Fläche von 44,66 Quadratmillimetern in der Fuji auf 8,3 Millionen Sensoren.

Während eine ungleich größere Menge Licht in der Nikon auf 10 Millionen Sensoren trifft, die sich über 368,95 Quadratmillimeter verteilen!

Und jetzt passieren komische Dinge: Das erste was passiert ist noch recht einfach zu verstehen: In der Nikon kommt mehr Licht an, das von den Sensoren ausgewertet wird. Der Signalpegel, also das was der einzelne Sensor an Licht aufgenommen und in ein elektrisches Signal umgewandelt an den Chip weitergibt, ist deutlich höher, denn er zählt ja nicht nur Licht an / Licht aus, sondern eben auch die Intensität.

In der Fuji ist das Signal nicht nur deutlich schwächer, es ist auch noch so, dass die Sensoren so nah beieinander stehen und dabei so klein sind, dass nicht jedes Lichtteil einem einzelnen Punkt zugeordnet werden kann, sondern teilweise benachbarte Punkte das selbe Lichtteilchen zählen.

Das bedeutet folgendes: bei der Fuji wird das Bild zusätzlich unschärfer, als es bei der D200 würde, weil der Sensor nicht jede Kante als solche eindeutig erkennen kann. Da wir als Schärfe aber den Übergang von Hell zu Dunkel an klaren Kanten definieren, haben wir ein Problem, wenn diese Kanten nicht sauber gezeichnet sind.

Das versucht man, per Software zu korrigieren, indem alle Kompakten mehr oder weniger stark scharfzeichnen. Das sieht man aber nicht, wegen des zweiten Effekts:

Da das Signal der einzelnen Sensoren furchtbar schwach ist, wird es künstlich angehoben um auf Niveau zu kommen, dass der Sensor auswerten kann. Das wird i.d.R. verkauft als Erhöhung des ISO-Wertes, also der Empfindlichkeit. Wenn ich also bei einer Digitalen den ISO-Wert von 100 auf 200 erhöhe, verdoppelt sich natürlich nicht die Empfindlichkeit des Sensors. Ich klaue ihm sogar Licht, da in der Regel bei der gleichen Menge Licht beim Sprung von ISO 100 auf ISO 200 die Belichtungszeit und damit die Menge des einfallenden Lichtes halbiert wird!

Was vielmehr passiert ist, dass das Ausgangssignal der Sensoren bevor es den Chip erreicht angehoben wird. Jetzt gibt es aber Sensoren, die sich nicht sicher sind, ob und wie viel Licht sie denn jetzt gezählt haben. Bei einer Anhebung des Signals passiert es aber eher, dass ein Sensor auf "Jo, hier auch Licht" geht, als das er den Mund hält und sich als schwarzen Punkt outet.

Das Ergebnis ist sogenanntes Farbrauschen: Bunte Pixel im Bild an Stellen, an denen sie eigentlich nicht sein sollten. Zu stark verstärkte elektrische Impulse, die zu solchen Störungen führen.

Die Software in den digitalen Kleinkameras geht dann hin und versucht, das Rauschen rauszurechnen. Sind zum Beispiel grüne Punkte in einer schwarzen Fläche, nimmt sie an, dass die nicht dahin gehören und "zaubert die weg". Dummerweise funktioniert das nicht sauber: Die Kamerasoftware kann nicht wissen, welche Punkte gewollt sind und welche nicht. Sie kann das nur raten. Und egal die wievielte Softwareversion wir haben: sie können es immer noch nicht gut. Das Ergebnis ist aber, dass Bildinformationen verloren gehen, das Bild wird "weicher", als unschärfer, es gehen Details verloren. Das genaue Gegenteil in jeder Hinsicht zu dem oben genannten Nachschärfen.

Um es vereinfacht zu sagen: je kleiner die Optik und je kleiner der Sensor und je größer die Megapixel-Zahl, um so mehr Rauchen und um so weniger klare Konturen.

Wo ist jetzt die Grenze?

Bei digitalen Spiegelreflexen hat man lange Zeit das sogenannte APS-C-Format angewendet, dessen Abmessungen oben stehen. Das schien ein guter Kompromiss aus Rauscharmut und einer Menge Pixel. Die Nikon D200 hat ja 10 Millionen und ist schon recht rauscharm, die D300 noch mehr. Heute geht man mehr und mehr dazu über, sogenannten "Vollformatsensoren" zu bauen. Die sind ungleich teuer, haben dafür aber dann ungefähr 36mm Breite und 24mm Höhe, entsprechen also dem Format eines Kleinbildnegatives (was, nur kurz zur Erinnerung und abgesehen von APS und Pocket und so weiter, damals das schlechteste(!) Negativformat war, verglich man es mit Mittelformat oder Großformat!).

Hier steht ganz klar die Qualität im Vordergrund, insbesondere auch bei hohen ISO-Werten.

Bei den Kompakten sieht das leider anders aus. Hier geht man heute bis zu 12 Millionen Pixel auf Sensoren, die winziger als winzig sind. Die Software kann das nicht kompensieren und die Ergebnisse sehen allesamt... übel aus, sofern nicht sehr viel Umgebungslicht vorhanden ist. Bestimmte Marken wie Panasonic versuchen das durch ultra bunte Farben zu kompensieren, Fakt ist aber, dass nahezu alle kompakten Kameras heute für die Tonne sind, wenn man einen gewissen Qualitätsanspruch hat. Weil sie einfach zu viele Lichtrezeptoren auf zu wenig Platz unterbringen.

Für den Kunden ist das eine echt üble Situation, denn leider gibt es heute kaum noch Kompakte mit guten Sensoren. Wer mehr darüber wissen will, sollte sich mal die Seite "6mpixel.org" ansehen, die ja auch schon länger bei mir verlinkt ist.

Wie übel es ist, habe ich übrigens gemerkt, als ich die Fuji für Unterwasser gekauft habe. Trotz des meiner Meinung nach besten Sensors und einer "vergleichsweise" kleinen Auflösung, bin ich total unzufrieden und nehme die Kamera über Wasser wirklich nur dann in die Hand, wenn es nicht anders geht.

Weiter geht es im nächsten Teil:
2.2: Brennweite und was das ist

Früher war alles ganz einfach: Wenn man jemanden direkt anreden wollte, nannte man den Geburtsnamen des Gegenübers und dann war die Sache klar: Der und nur genau der war gemeint. Schön. Wenn man mit einem Vornamen wie dem Meinen bedacht wurde kann es schon mal passieren, dass man unwillkürlich reagiert obwohl jemand anders gemeint ist.
Im neumodischen Krams, den man Internetz nennt ist das etwas anders. Denn das, was früher auch schon Gang und Gäbe war, das Verstecken hinter einer Maske ist ja nun so alt wie das Griechische Theater, wenn nicht noch viel, viel älter, dass, was früher auch schon angesagte Autoren praktizierten ist nun so gewöhnlich, dass man kaum noch drüber nachdenkt. Pseudonyme.
Man betreibt unter einem Pseudonym sein Blog, man meldet sich mit einem Pseudonym im Forum an, man scheibt unter Pseudonym im Chat - tagtäglich korrespondieren wir im Netz mit Leuten, von denen wir vielleicht ab und an mal wissen wer sich dahinter verbirgt. Oft aber auch nicht. Im Großteil der Fälle weiß man nicht, wer das Gegenüber nun wirklich ist, der da auf einen Kommentar antwortet, der mit einem chattet und per Twitter kommuniziert. Klar, den Freund der ein Blog hat kennt man. Ich, Herr Fenrir und Herr Unkreativ kennen uns von Bloggetreffen her auch persönlich. Wobei ich Herrn Fenrir noch etwas länger und von woanders kenne. Andererseits habe ich die Blogger von FIX!MBR noch nie in meinem Leben getroffen, ich kenne selbst von den Duisburgern Bookcrossern - das sollte ja ein überschaubarer Kreis sein sollte man meinen - nur einen kleinen Prozentsatz von den regulären Treffen.
Das ist auch kein Problem. Selbst wenn ich den Menschen hinter dem Pseudonym nicht kenne kann ich doch, wenn ich seine Postings lese oder seine Chatnachrichten mir dennoch ein Bild von ihm machen. Kann abschätzen was er jetzt ernst meint oder nicht, kann auf das angemessen reagieren. Kein Problem soweit.
Allerdings sollte ich mir dann immer bewußt sein: Derjenige, der da mir gegenüber am PC sitzt, verbunden durch Wellen oder Kabel, derjenige muss im wirklichen Leben nun gar nicht so sein wie er sich im Internet gibt. Es kann natürlich sein, dass das eine ICH und das andere ICH durchaus kongruent sind. Dass derjenige auch im realen Leben so ist, wie er sich online gibt.
Das muss aber nicht immer der Fall sein. So kenne ich zum Beispiel einen Fan aus einem Forum. Da haut er immer derbe auf die Kacke, kloppt Sprüche raus bei denen man die Augen dreht und ab und an versteht man einfach gar nicht was er einem sagen will. Vor einiger Zeit dann stand genau dieser Fan schüchtern in der Reihe vor seine Lieblingsautorin und bat schon fast ängstlich um ein Autogramm...
Ich denke, solche Fälle kennen wir alle. Ab und an geht es ja noch einen Schritt weiter: Das Pseudonym kennen wir, aber wer dahintersteckt wissen wir nicht. Wir können in diesen Fällen keine Erdung vornehmen, können nicht wissen wie die Person im normalen Leben reagieren würde oder wer sie wirklich ist. In diesem Falle ist es allerdings auch kein Problem: Man weiß, die betroffene Person möchte nicht erkannt werden, sei es aus beruflichen Gründen - Whistleblower - sei es, weil sie sich einfach nicht dem Stress von realer Kritik aussetzen möchte oder weil sie anderen Leuten auf die Füße tritt mit ihrer berechtigten Kritik. Letzteres wäre wohl Lanu... *g*
Wenn es manchmal schon schwierig ist das Gegenüber richtig einzuschätzen wenn man nur den Nicknamen hat, ist das beim Bloggen ab und an schon beängstigend wenn man innehält und sich fragt: Bin das wirklich noch ich, der da schreibt? Bin ich wirklich so wie ich mich gebe - wenn ich mal gerade nicht willentlich mit einem Pseudonym unterwegs bin. Oder ist das wirklich nur eine weitere Rolle, in die ich schlüpfe. Verstecke ich mein eigenes Ich da nicht hinter Wortkaskaden? MIt einer Maske habe ich auf einmal unbegrenzte Freiheit - ich kann sagen was ich will. Ich schlüpfe hinter die Person Prospero. Ich bin dann ein Zauberer und wirke meine magischen Werke ohne dass mein eigentliches Ich Schaden nimmt oder belangt werden kann. Der letztere Aspekt ist heutzutage leider immer mehr in den Vordergrund getreten wenn es darum geht zu fragen, warum Pseudonyme gewählt werden.
Nun ist meines leicht aufzudecken, weil ich nie ein Geheimnis draus gemacht habe. Einmal googeln, fertig, da liegt dann alles vor den Augen des Betrachters, der mit mir kommunizieren möchte und sich vorher informiert mit wem er es zu tun hat. Nur: Wenn ich "Ich" scheibe, bin ich das noch wirklich? Selbst wenn ich aus meinem Leben in meinem Blog blogge - bin ich das wirklich, der da erzählt? Oder ist das jemand anders? Verstelle ich mich vielleicht unwillkürlich und merke das gar nicht mehr weil die Blog-Rolle sich wie bei einer WORD-Vorlage automatisch über mein Selbst legt und alles fürs Bloggen zurechtrückt und gerade steht.
Wer bloggt hier gerade? Wirklich Prospero? Ist das wirklich mein Stil, meine Art zu formulieren? Bin ich so, wie ich mich im Blog gebe? Vor allem: Was ist, wenn das der Fall ist?
Eine Frage, die ich nicht beanworten kann. Nehmen wir mal jetzt an, dass das "ich" auch wirklich mein "Ich" ist. Okay, mit der Frage ob das wirklich die Realität ist in der ich mich gerade befinde oder nur mein eigener Eindruck von etwas, was Realität sein könnte lassen wir mal jetzt vollkommen außen vor. Das sollen bessere Leute als ich beantworten.
Und bis ich herausgefunden habe, ob wirklich das hier mein ICH ist, was hier bloggt, hoffe ich mal, dass "Substance D" oder "Substanz T" noch in weiter Ferne liegt. Denn dann könnte das alles noch eine Spur komplizierter werden, wie Dick ja so trefflich erzählt...