Um den Mythos von höherer Auflösung, Aufnahmedisziplin und Bildqualität ein für allemal auszuräumen

von Ming Thein, 2012

mit freundlicher Genehmigung des Autors

Hier der Originalartikel

Übersetzung und leichte Kürzung: Wolfgang Bohnhardt

Ming Thein

Ming Thein lebt in Kuala Lumpur, Malaysia. Bereits mit 16 schloss er ein Physikstudium in Oxford ab. Seit 2011 ist er Berufsfotograf, vorwiegend im Bereich Produktfotografie. Seine besondere Leidenschaft gilt dabei der Fotografie hochwertiger Uhren. Seinen lesenswerten Blog (in Englisch) finden Sie unter mingthein.com

Erfahrung Nr. 1: Mit höher auflösenden Kameras sind – bei gleicher Sensorgröße – schwerer Bilder aus der Hand zu machen und gute Ergebnisse zu erzielen als mit geringer auflösenden Kameras.

Und ich definiere ein gutes Ergebnis als eines, bei dem das Bild in 100-%-Ansicht scharf ist; ohne Bewegungsunschärfe oder andere Störungen wie minimale Fokusfehler (dazu später). Bewegungsunschärfe entsteht, wenn die Kamerabewegung während der Verschlussöffnung mehr als eine Pixellänge ausmacht. Ist sie geringer, sehen Sie harte Kanten auf ihrem Motiv entweder als vollkommen scharfe Kanten oder mit etwas geringerem Kontrast als erwartet wegen einer Lichtstreuung in Nachbarpixel hinein.

Der einfache Grund für die Unduldsamkeit hochauflösender Kameras: Bei gleichem Bildwinkel liegen unter jedem Grad dieses Winkels mehr Pixel auf dem Motiv. Das heißt, schon bei geringerer Winkelbewegung kommt es zu sichtbaren Unschärfen auf dem Bild. Um die auf Pixelebene zu vermeiden, müssen Sie eine solche Kamera ruhiger halten als eine geringer auflösende.

Aber wenn wir das Bild als ganzes in gleicher Größe betrachten? Verkleinerten wir die Bilder zweier hochauflösender Kameras (sagen wir 24 und 36 MP) auf 4 MP, würden wir keinen Unterschied sehen, vorausgesetzt, beide würden in gleicher Weise verkleinert. Und zwar weil für das Herunterrechnen genug Informationen für jedes Pixel zur Verfügung stehen, um Farbe und Helligkeit genau zu bestimmen. Wenn wir ein Bild von 36 auf 24 MP herunterrechnen, könnte es besser aussehen – oder auch nicht. Viel hängt hier von der Art der Berechnung ab. Es ist keine „saubere“ Situation, bei der jedes neue Pixel aus einer Mehrzahl von Informationen (den ursprünglichen Pixeln) entsteht, um einen Durchschnitt zu bilden, der gleich bliebe – ob man nun 8 oder 12 Ursprungspixel zur Verfügung hatte. Weil 36 kein ganzzahliges Vielfaches von 24 ist (1,5 Pixel werden zu einem Pixel), wird immer etwas Spekulation dabei sein, wie dieses halbe Pixel einzuordnen ist. Und abhängig vom Algorithmus kann eine dieser Folgen eintreten: verschwommene Kanten, Treppenstufen, Lichthöfe oder plötzliche Übergänge, Lücken in diagonalen Linien.

Nehmen wir ein Beispiel: Sie haben eine Aufnahme mit 12 MP (8,45 µm Pixelgröße) und mit 36 MP (4.88 µm) gemacht; beide sind gleich stark verwackelt. Die Kamerabewegung könnte geringer sein als eine Pixellänge bei der 12-MP-Kamera; sagen wir 5 µm, was noch immer ein hinreichend scharfes Bild ergäbe. Die 36-MP-Kamera allerdings hätte sich um mehr als eine Pixellänge bewegt, was bei 100-%-Ansicht definitiv kein scharfes Bild ergibt. Ja, wir könnten das Bild verkleinern, aber das täten wir nicht mit Faktor 2 (was 8 MP ergäbe und zwei unscharfe Pixel zu einem ausreichend scharfen verbände), sondern mit Faktor 1,7 – und wieder können uns besagte Probleme begegnen beim Versuch, diskrete nichtlineare Daten in ein lineares Kontinuum einzupassen.

Das ist einer der Gründe, warum bei gegebener Ausgabegröße weniger Pixel tatsächlich ein schärferes, knackigeres Bild ergeben können, sofern diese Ausgabegröße der Auflösung angemessen ist.

Fazit für die Fotopraxis: Kürzere Verschlusszeiten als erwartet werden benötigt, welche die fotografische Hüllkurve* um entsprechende Blenden verkleinern, weil das Rauschen durch die nötige höhere ISO-Zahl ansteigt. Wenn Sie mit einer 12-MP-Kamera Mühe haben, ein scharfes Bild zu erhalten, werden Sie es unter gleichen Bedingungen mit einer 36-MP-Kamera nicht bekommen.

Erfahrung Nr. 2: Höher auflösende Kameras verlangen präziseren Autofokus.

Dies ist vergleichsweise einfach zu erklären. Verfehlt die Kamera die optimale Schärfeeinstellung, vermindert sich das Auflösungsvermögen des Objektivs. Um auf Sensorebene ein vollkommen scharfes Bild zu erhalten, müssen Strukturen aufgelöst werden können, die geringfügig kleiner sind als der Pixelabstand. Liegt die Schärfe daneben – sagen wir um 1 % der Aufnahmeentfernung – kann der resultierende Auflösungsverlust Strukturen unterhalb 5 µm betreffen. Für unsere 36-MP-Kamera mit 4,88 µm Pixelabstand bedeutet das ein unscharfes Bild. Bei der 12-MP-Kamera mit ihren 8,45 µm sieht die Sache noch scharf genug aus.

Vieles, was wir hier sehen, muss kein schlechter Autofokus sein. Tatsächlich erreichen wir hier die Grenzen von Toleranzen und Präzision, denn die Sensorqualität ist nun hoch genug, um an oder nahe der bislang akzeptierten Toleranzgrenze aufzulösen.

Warum uns ein Bild als scharf oder nicht erscheint, hat viel zu tun mit dem Ausgabemedium, genauso wie mit der Art, wie unsere Augen Informationen interpretieren: Ein Bild mit scharfen Kanten erscheint schärfer als eines ohne, selbst wenn weniger Details oder Auflösung vorhanden ist. Dass die digitale Aufnahme unser Bild in bestimmte Zonen aufteilt – die Pixel –, macht die Sache auch nicht einfacher. Es ist wichtig zu bedenken, dass ein leicht unscharfes Bild (natürlich abhängig vom Maß der Unschärfe) einer hochauflösenden Kamera zwar technisch mehr Details enthalten kann, doch unsere Augen registrieren das nicht unbedingt. Es ist ein Wahrnehmungsphänomen.

Darum: Nutzen Sie nicht mehr Pixel, als Sie in einer gegebenen Situation richtig handhaben können. Das ist einer der Gründe, warum ich die Nikon D800E nicht in meiner Freizeit benutze. Aber sie ist die Kamera meiner Wahl, wenn ich volle Kontrolle über die Aufnahmebedingungen habe.

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*Ming Thein veranschaulicht die Eignung und Leistungsfähigkeit bestimmter Kameras(ysteme) für bestimmte Aufgaben durch die sogenannte „fotografische Hüllkurve“ (shooting envelope).

Anmerkungen des Übersetzers:

Ming Thein behandelt ein umstrittenes Thema, für das sich in der Praxis bislang kaum Belege finden lassen. (Er gibt an, auf bestimmten Ausdrucken werde das Phänomen sichtbar). Aber auch die Theoretiker scheinen sich uneins zu sein. Die Sache wird kompliziert dadurch, dass sich eine leichte Kamerabewegung wie beim Verreißen (Verwackeln) für eine verlässliche Untersuchung schwer konsistent nachbilden lässt. Hersteller von Sensorshifttechniken wie Olympus wären hier gefragt.

Vertiefende Artikel:

Do Sensors outresolve lenses? von Michael Reichmann

Wie viel Megapixel verkraftet eine Kamera von Thomas Maschke

Die Erwiderung darauf: Von Megapixeln — viel hilft viel von R. Butzbach

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