digitale SLR-Kameras

Sensor
Vignettierung
Four-Thirds
Vorschau-Bild
Staub

• Durch den optischen Sucher der SLR-Kamera sieht man genau den Bildausschnitt, der dann auch vom Fotoapparat aufgenommen wird und es lässt sich die Scharfstellung beurteilen.
• Wechselobjektive machen die Kamera flexibel.
• Der große Sensorchip sorgt für ein kleines Bildrauschen.
  

Ein weiteres Problem ist die Vielzahl der verwendeten Objektiv-Gewinde/Bajonetverschlüsse, die von verschiedenen Kameraherstellern verwendet werden. Ein Nikon-Objektiv passt weder mechanisch noch elektrisch an eine Canon-Kamera - und umgekehrt. Obwohl man sich weltweit auf einheitliche Brennweiten und Filmformate geeinigt hatte, konnte man sich nicht auf einen einheitlichen Objektivanschluss einigen.

digitale SLR-Kameras

Vollformat-Sensor
Die Optik und die mechanischen Abmessungen einer SLR sind darauf ausgelegt, eine 24x36mm große Fläche zu belichten. Das ist normales Kleinbildformat, aber ein Bildsensor in dieser Größe ist für normalsterbliche nicht zu bezahlen. Ein SLR-Body mit so einem Vollformatsensor kostet etwa 10.000,- Euro (Canon EOS 1Ds). Beim Vollformatsensor ist außerdem die Gefahr der Vignettierung am größten. Positiv ist, dass die einzelnen Sensorzellen recht groß ausfallen. Dadurch ist das Bildrauschen vergleichsweise klein.

kleinerer Sensor (APS-C / Four Thirds)
Zur Reduzierung der Kosten (und der Vignettierung) wird versucht, kleinere Sensoren in traditionelle SLR-Gehäuse einzusetzen. Typische SLR-Bildsensoren sind etwa 15x25mm groß (APS-C-Format, ca 40% des KB-Formats). Sie sind in der Mitte des von der Kamera belichteten 24x36mm-großen Bereichs platziert. Folglich nehmen sie auch nur die Mitte der beobachteten Szene auf. Darüber kann man mit einem modifizierten Sucher hinwegtäuschen, aber es bleibt ein scheinbarer Vergrößerungseffekt im Vergleich zur analogen SLR-Kamera. Ein 50mm-Objektiv wirkt wie ein 80mm-Objektiv, und ein 200mm-Zoom wie ein 320mm-Zoom.
Diese scheinbare Brennweitenverlängerung um den Faktor 1,6 klingt gut, man braucht keine übergroßen Zoomobjektive mehr herumzuschleppen. Allerdings ist nun auch das schöne 28mm-Weitwinkel zum 44mm-Fast-Normalobjektiv verkommen. Die Anschaffung eines 18mm-Superweitwinkels als Ersatz für das alte 28er wird da zur Pflicht.
Übliche Reisezooms wie die herkömmlichen 28-300mm-Superzooms von Tamron genügen nicht mehr allen Ansprüchen. Man braucht ein neues 18-200mm-Superzoom, das Tamron inzwischen auch anbietet.
Noch etwas kleiner als die APS-C-Sensoren sind die Four-Thirds-Sensoren, die eine Brennweitenverlängerung um den Faktor 2 bewirken.

Auflösungsproblem bei kleinerem Sensor
Übliche SLR-Objektive für analoge Kameras schaffen eine Auflösung von ca 40 lpm (Linien pro Millimeter) auf dem KB-Film. das entspricht auf dem KB-Negativ etwa 5,5 Megapixel. Da der Sensor aber nur 40% der KB-Fläche hat, kann die Optik nur ein Bild mit ca. 2,2 MPixel-Auflösung auf dem Sensor abbilden. Eine Profilinse schafft es mit ihren 50 lpm auf immerhin 3,5 MPixel. Die Optiken sind für die kleinen Sensoren nicht präzise genug. Aus an anderer Stelle besprochenen Gründen, muss ein normaler Mosaiksensor ca. 30% mehr Pixel besitzen, um die Auflösung der Optik voll auszunutzen. Damit ergibt sich eine sinnvolle Sensor-Obergrenze von 4,5 MPixel, die die aktuellen 6-MPixel-SLRs schon überschritten haben.
 

durch Objektiv limitierte Auflösung in Megapixel

Filmformat	Größe eines Negativs bzw. Sensors	Megapixel bei 50 lpm Profiobjektiv	Megapixel bei 40 lpm Amateurobjektiv
Kleinbild-Film	24 mm x 36 mm = 864 mm2	8,6 (11)	unüblich
unterformatiger Sensor	ca. 15mm x 25 mm = 375 mm2	3,5 (4,5)	2,2 (3)

Inzwische bieten einige Objektivhersteller spezielle Objektive für digital-SLRs an, der Traum von der uneingeschränkten Weiter-Nutzbarkeit der alten Objektive aus der Analogzeit dürfte aber Illusion sein.

Vignettierung
Wenn man sich einmal die Rückseite eines herkömmlichen SLR-Objektivs anschaut, dann fällt der kleine Durchmesser der letzten Linse auf. Da die Linse deutlich kleiner ist, als der Film/Sensor, werden die Ränder des Films/Sensors schräg beleuchtet. Den analogen Film stört das nicht weiter. Ganz anders reagiert der digitale Sensor mit seinen vertikal aufgebauten lichtschachtartigen Zellen. Je schräger das Licht einfällt, desto unempfindlicher ist der Sensor. Deshalb werden die Ränder eines SLR-Sensors verglichen mit deinem Zentrum unterbelichtet. Dieser Effekt heißt Vignettierung. Eine nachträgliche Korrektur ist zwar möglich, geht aber auf Kosten des Tonwertumfangs, bei dem sich digitale Sensoren im Vergleich zum Film ohnehin nicht mit Ruhm bekleckern.

Die Vignettierung lässt sich vermeiden, wenn der Durchmesser der letzten Objektivlinse wenigstens doppelt so groß wie die Sensordiagonale ist. Kein herkömmliches analoges KB-Objektiv dürfte diese Bedingung erfüllen können. Für Vollformat-Sensoren müsste der Durchmesser des Strahlengangs etwa 9cm betragen. So groß ist der Bajonettdurchmesser der Objektive gar nicht.
Four-Thirds-SLR-Kameras kommen mit einem Linsendurchmesser von nur 45 mm aus. Deren Bajonettdurchmesser liegt bei 45 mm. Das ist praktikabel.

Four-Thirds
Wenn man schon neue Objektive benötigt, dann kann man auch gleich die ganze SLR-Kamera neu entwerfen, und einen auf digitale Bedürfnisse optimierten neuen Standard auf den Markt bringen. Olympus tut dies mit dem "four thirds"-Standard.
Dieser Standard baut auf Sensorchips mit einer Bilddiagonalen von 22,5mm auf (z.B. 18mm x 13,5 mm). Die Normalobjektiv-Brennweite ist damit 25 mm. Die Brennweitenverlängerung im Vergleich zum KB-Format ist also 2. Im Vergleich zu den APS-C-Sensoren der meisten DSLRs ist ein 4/3-Chip um 1/3 unempfindlicher, was sich etwa am ISO800 sichtbar negativ auiswirkt.
Eine four-thirds-SLR-Kamera ist mit Objektiv im Vergleich zu einer herkömmlichen SLR-Kamera voraussichtlich 1/3 kleiner und 50% leichter.

Die erste Four-Thirds-Kamera ward das 5-MPixel-Modell Olympus E1 sein, dasim September 2003 für ca. 2200€ auf den Markt kam. Zur Massenmarkt-Tauglichkeit fehlte ihr noch ein integriertes Blitzlicht, ein 14...100 mm Superzoom (entspricht 28..200mm im KB-Format) und ein atraktiver Preis. Inzwischen gibt es mehrere Four-Thirds-SLR-Modelle (Olympus, Panasonic), und auch der Objektivhersteller Sigma ist auf den Four-Thirds-Zug aufgesprungen. 

Die Olympus E-420 gilt als leichteste, kleinste und billigste DSLR. Sie unterscheidet sich in Gewicht und Größe kaum noch von guten Bridge-Kameras (Minolta-Dimage A2). Mit etwas Glück bekommt man sie im Kit mit 2 Objektiven schon für 400€ (Herbst 2008).

 Von Panasonic/Leica gibt es ein 14-150mm (28-300mm auf KB umgerechnet) Superzoom mit optischen Stabilisator, das aber mit ca. 1300€ nicht gerade preiswert ist.

Vorschau-Bild
Wenn man durch den optischen Sucher einer SLR-Kamera schaut, dann liegt der Sensor-Chip im Dunkeln. Aus diesem Grunde zeigen SLR-Kameras kein Vorschaubild auf dem LCD-Display. (Eine Ausnahme ist die Four-Thirds-Kamera Olympus E-330, allerdings mit Kompromissen.) Erst nachdem man das Foto aufgenommen hat, wird es auf dem Display angezeigt. Das macht es kompliziert, die Auswirkung von Belichtungskorrekturen oder Weissabgleich im Voraus abzuschätzen. Neben der mechanischen Problematik ist auch der Sensor darann schuld. Der großflächige Sensor ist aufgrund seines Stromverbrauches uns der damit verbundenen Aufheizung nicht für den Dauerbetrieb geeignet.
Aus dem gleichen Grunde können SLR-Kameras keine Videos aufnehmen.

Staub
Der Vorteil der SLR ist die möglichkeit, das Objektiv zu wechseln. Dabei kann auch Staub in die Kamera gelangen, der sich dann auf dem Bildsensor absetzt. Beim analogen Film war das kein großes Problem. Die Staubpartikel waren nur auf einem Bild sichtbar, dann wurden sie mit aufgerollt. Auf dem Sensor sind sie aber ein permanentes Ärgernis. Viele SLRs haben eine Filterscheibe vor dem Sensor-Chip die man reinigen kann.
Moderner ist eine Ultraschall-Reinigung. Der Chip wird beim Einschalten der Kamera mit einem Schwingungsgenerator in Schwingungen versetzt, und der Staub dabei abgeschüttelt. Er sammelt sich dann auf einem Klebestreifen unterhalb des Sensors. (z.B. bei Olympus). Sony nutzt bei seinen SLRs das von Minolta übernommene Bildstabilisierungssystem, um den Chip zu schütteln. Der Nachteil dieser Reinigung ist eine lange Einschaltzeit der Kamera. Aus diesem Grunde reinigen einige Kameras den Chip nicht beim Einschalten sondern beim Ausschalten.