Digitaler Fotoapparat

Ein digitaler Fotoapparat auch Digitalkamera genannt ist ein Fotoapparat bei dem das Aufnahmemedium Film durch einen elektronischen Bildwandler (Sensor) ersetzt

Der Sensor wandelt in der Kamera Lichtsignale in elektrische digitale Signale um (das wird digitalisiert). Es kann dann digital gespeichert weiterverarbeitet werden. Die Digitalkamera verfügt über eine Schnittstelle mit der die Fotos an andere Geräte in der Regel Computer übertragen werden Die digitale Bildbearbeitung ermöglicht es die Bilder auf dem PC zu korrigieren oder zu verändern.

Digitalkameras wurden Anfang der 1990er Jahre zunächst vorwiegend von professionellen Fotografen Bereich der Studio- Mode- und Werbefotografie eingesetzt ab Mitte der 90er Jahre auch in Reportagefotografie in der es vor allem um übermittelbare Bilder geht bei denen geringere Bildbrillianz werden kann (Zeitungsjournalismus).

Im Heimanwenderbereich setzen sich Digitalkameras seit der 1990er Jahre durch und erzielen aufgrund fallender Preise mittlerweile höhere Umsätze als analoge

Digitalkameras werden zunehmend in andere Geräte Moderne Handy-Telefone besitzen bereits eine eingebaute Digitalkamera. besitzen Fotofunktionen die ähnlich wie Digitalkameras arbeiten. verfügen viele digitale Fotoapparate über die Möglichkeit Filme aufnehmen zu können oder die digitalen ohne Zwischenspeicherung direkt an die Schnittstelle zu Damit kann die Digitalkamera auch als Webcam genutzt werden.

Inhaltsverzeichnis

1 Funktionsweise 2 Die Auflösung von Digitalkameras 3 Erweitete Möglichkeiten durch digitale Aufnahmetechnik 4 Speicherung der Bilder 5 Auswahl 5.1 Link

Funktionsweise

Wie bei einer Analogkamera wird das Licht mit einem Objektiv gesammelt und auf die Filmebene in Fall der Sensor scharfgestellt (fokussiert). Der Sensor ist ein Bauelement entweder ein CCD -Sensor oder ein CMOS -Sensor das wesentlich kleiner ist als der einer herkömmlichen Kleinbildkamera . Dies stellt erhöhte Anforderungen an die der Objektive. Durch die gegenüber einer Kleinbildkamera verschiedene Größe der Bildfläche ergeben sich andere Brennweiten für die Objektive. Um diese mit dem herkömmlichen Kleinbildformat vergleichen zu können viele Hersteller von kompakten Digitalkameras die Brennweite ihrer Objektive analog Kleinbild an.

Besitzt man eine digitale Spiegelreflexkamera mit Wechselobjektiven (wobei von den Herstellern Bajonettanschluss ihrer herkömmlichen Kleinbild-Spiegelreflexkameras weiter verwendet wird so auf die vorhandenen Objektive zurückgegriffen werden wird zumeist ein Umrechnungsfaktor angegeben der so Verlängerungsfaktor mit dem die Brennweite des Objektivs werden muss um die neue Brennweite zu Dies hat Nachteile im Weitwinkelbereich da sich die Brennweite in Richtung Normalobjektiv verlängert Vorteile Telebereich da sich dort die Brennweite nochmals Der allgemeine Trend geht aufgrund dessen aber immer größeren Sensoren 2002 wurde erstmals eine digitale Spiegelreflexkamera mit Sensor in voller Kleinbildgröße vorgestellt.

Der kleinere Sensor in Verbindung mit bei digitalen Kompaktkameras verwendeten Objektiven führt noch einer weiteren Einschränkung: Aufgrund der sehr kleinen wird die Tiefenschärfe unnatürlich groß und man gestalterische Möglichkeiten das Stilmittel "Tiefenschärfe" gezielt einsetzen können.

Zusätzlich zu einem bei digitalen Kompaktkameras eingebauten optischen Zooms besitzen viele noch einen Zoom. Dieser lässt das Bild zwar größer es ist aber tatsächlich nur eine Ausschnittsvergrößerung geringerer Auflösung (aus einer schrägen Linie wird Treppe) die auch mit jeder Bildbearbeitungssoftware im mit jedem beliebigen Zoomfaktor realisiert werden kann. digitale Zoom gehört also nicht zum optischen sondern zur Elektronik einer Digitalkamera.

Die Digitalkamera braucht Strom welcher fast aus einem Akku geliefert wird.

Die Auflösung von Digitalkameras

Digitalkameras mit Auflösungen unter 2 Megapixel heute (2003) als Fun-Kameras bzw. Spielzeugkameras. Darunter auch Mikrokameras mit VGA-Auflösung (0 3 Megapixel) als Schlüsselanhänger benutzt werden können und im eine Ausschussrate von 90 % der Fotos

Digitalkameras mit Auflösungen von 2-3 Megapixel heute (2003) als Einsteigerklasse. Sie sind ausgereift und leicht zu bedienen. Sie genügen für bis 10x15 cm.

Auflösungen von 4-5 Megapixel gelten als für Bilder ab DIN A4-Größe. Die Anschaffung sich nur für den semi-professionellen Einsatz lohnen.

Die Profiklasse bietet Spiegelreflexkameras mit Wechselobjektiven Einstellungsmöglichkeiten und mit CCDs mit Auflösungen von - 14 Megapixel zu Preisen ab 1500 (2003). Die Anzahl der Pixel ist in Profiklasse von untergeordnetem Rang; die am weitesten Kamera hat 2 1 Megapixel (1500 Euro 12/2003). Entscheidend sind Qualität des Objektivs und CCDs sowie Einstellungsmöglichkeiten und Aufnahmegeschwindigkeit. Der Augenmerk bei Profikameras vor allem bei der Qualität. Megapixel reichen bei einer guten Kamera für Belichtung bis zur Größe A4 .

Zum Vergleich: Bei der herkömmlichen analogen spricht man von 30 Megapixeln die mit guten Film erzielt werden können. Diese Auflösung z.B. vom KodaChrome25 erreicht. Filme mit unter ASA sind jedoch nur noch sehr schwer Zum größten Teil wurde die Produktion dieser sogar eingestellt.

Neben der CCD-Auflösung entscheiden aber auch optische System und die Elektronik über das

Alle drei Säulen zusammen ergeben die interessantere Effektivauflösung die nur anhand von Testbildern nach dem Auflösungschart ISO 12233 festgestellt werden Die Effektivauflösung wird von der jeweils schwächsten bestimmt.

Die Grenze der Auflösung wird sowohl der analogen als auch digitalen Fotografie durch Objektive bestimmt. Die besten zur Zeit (2003) dem Markt verfügbaren Objektive wie z.B. das Summilux-R 1:1 4/80 mm (2003: 3000 Euro) das Auflösungsvermögen von vergleichbaren 20 Megapixeln. Ein gutes Zoom-Objektiv wie das Canon 28-70mm f/2.8 1000 Euro) hat eine Auflösung von ca. lp/mm (Linienpaaaren/Millimeter) was etwa 13 Megapixeln entspricht. wird bei billigen Digitalkameras hauptsächlich an der gespart.

Erweitete Möglichkeiten durch digitale Aufnahmetechnik

In einem digitalen Fotoapparat steuert die eine ganze Anzahl bildbestimmender Parameter vor während nach der Aufnahme.

• Die Farbtreue bei Tageslicht und Kunstlicht (Thema Weißabgleich ) Bildqualität (Schärfe)
• Homogenität d.h. gleichmäßige Schärfe und Helligkeit über gesamte Bild insbesondere am Bildrand. Sie ist abhängig von der Optik und muss bei Optik allein durch die Software ausgeglichen werden.
• Signaldynamik die von der Kamera unterscheidbaren Helligkeitsstufen der Kontrast.

• Bildfehler bzw. Bildreinheit wie Rauschen Artefakte . Bei Kameras mit 3 Megapixel und lassen sich CCD-Fehler nicht mehr vermeiden: einige arbeiten überhaupt nicht und alle Fotodioden arbeiten mit unterschiedlicher Empfindlichkeit.

• Um sich in der Gunst der Verbraucher steigern wird nach dem Druck auf den mittels der Elektronik ein regelrechtes Bildverbesserungs-Feuerwerk abgeschossen das Foto auf die Speicherkarte gespeichert wird.

• Analog zu der Nachbearbeitung verbraucht eine Digitalkamera für die Vorbereitung wertvolle Zeit. Für Schnappschüsse schnelle Serienbilder bei Sportveranstaltungen sind Digitalkameras daher zu langsam.

Die technische Entwicklung geht aber zu immer Kameras so dass dieser Punkt in absehbarer keine Bedeutung mehr haben wird.

Speicherung der Bilder

Damit ein 2-Megapixel-Bild mit 3 Farben Pixel nicht 6 Megabyte auf der Speicherkarte wird es komprimiert. Als verlustbehafteter Modus steht JPEG -Format zur Verfügung als verlustfreier Modus wird TIFF angeboten. Neuere Kameras bieten auch die kurze Videosequenzen aufzunehmen die meist im Motion JPEG - oder Quicktime -Format gespeichert werden.

Zusätzlich bieten Kameras im mittleren bis Preissegment oft auch eine so genannte RAW-Speicherung. werden die tatsächlich vom CCD -Sensor der Kamera "eingefangenen" Bildinformationen (sprich die des Lichtes auf jeder einzelnen Fotozelle des unverändert ("raw" = roh) abgespeichert meist durch verlustfreie Kompression auf eine erträgliche Dateigröße reduziert. Die den einzelnen Kameraherstellern für diesen Modus verwendeten sind dabei größtenteils untereinander nicht kompatibel es auch noch kein Standard für diese Dateien müssen RAW-Dateien vor der Betrachtung oder Bearbeitung einer vom Kamerahersteller bereitgestellten Anwendung in ein (meist TIFF) konvertiert werden. Der große Vorteil RAW-Speicherung besteht darin dass eine Gamma-Korrektur bzw. Weißabgleich eine Anpassung der Helligkeit und des nachträgliches "schärfen" des Bildes oder ähnliche "Optimierungen" schon von der Kamera während der Bildaufnahme werden sondern komfortabel unter Veränderung aller Optionen heimischen PC erfolgen können.

Moderne Kameras fügen den Bilddaten weitere - die EXIF -Daten - hinzu. Diese EXIF-Metadaten finden sich so genannten Header der Bilddatei. Viele Bildbearbeitungsprogramme sowie Spezialsoftware diese Daten wieder auslesen und ausgeben. Bei Aufnahme werden so zahlreiche wichtigen Aufnahmeparameter mitgespeichert zum Beispiel:

• Datum Uhrzeit
• Belichtungszeit
• Blendeneinstellung
• Belichtungsprogramm
• ISO-Geschwindigkeit

Gespeichert werden die Bilder in der auf verschiedenen Speichermedien. Gebräuchlich sind: SmartMedia CompactFlash Microdrive xD-Picture Card Multimedia Card sowie Memory Stick .

Auswahl

Für verschiedene Zielgruppen und -einsätze reichen Auflösungen aus:

• 3 Megapixel: Schnappschüsse Urlaubsfotos Kleinbildkameraersatz
• 4 Megapixel: Abzüge bis DIN A4-Größe
• mehr als 5 Megapixel: professioneller Einsatz durch und Grafiker.

Weitere relevante Merkmale sind die Bedienung Abmessungen und das Gewicht:

• Objektiv- und Chipqualität
• Sonnenlichtabdeckung des Kontrolldisplays
• digitaler Sucher und optischer Zoom
• Blitz (Möglichkeit für externen Zusatzblitz)
• Systemgeschindigkeit (Serienbildfunktion/Auslöseverzögerung/etc.)
• Akkuart und -kapazität
• Datenübertragungschnittstellen und Speichermedium
• Dokumentation Service und Garantie
• Zusatzgimmicks wie Sprachaufzeichnung Videoaufnahme Selbstauslöser Fernbedienung Belichtungskorrektur Empfindlichkeit Akku-Restanzeige.
• Integration in ein bestehendes Produktesystem

Link

Umfangreiche Datenbank mit vielen technischen Daten vielen aktuellen Kameras: http://www.digitalkamera.de/Kameras/default.htm

Bücher zum Thema Digitaler Fotoapparat

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