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Sensoren

Sensorgrößen

Die Größe eines Sensors ist das Ergebnis seiner Auflösung und Pixel-Größe: Eine hohe Auflösung benötigt mehr Pixel, diese belegen eine größere Sensorfläche. Sind die Pixel kleiner, hat die gleiche Sensorfläche eine höhere Auflösung: Es passen mehr Pixel darauf.

Bildwinkel

Die Sensorgröße bestimmt den Bildwinkel einer Brennweite. Die gleiche Brennweite kann bei einem kleinen Sensor ein Teleobjektiv sein, bei einem mittelgroßen ein Normalobjektiv und bei einem großen ein Weitwinkelobjektiv.

In der Tabelle unten stehen die diagonalen Bildwinkel verschiedener Sensoren bei 50 mm Brennweite, die Abbildung darunter veranschaulicht sie.

Tabelle: Verschiedene Sensorgrößen (Auswahl)
Sensorfläche Diagonale Bildwinkel diagonal bei 50 mm Cropfaktor
∼ Kleinbild
Kamerabeispiel
4,5 × 3,4 mm (1/3,2") 5,6 mm 6,46° 7,67
∼ 384 mm
diverse Kompaktkameras
7,2 × 5,3 mm (1/1,8") 8,9 mm 10,22° 4,84
∼ 242 mm
diverse Kompaktkameras
23,7 × 15,6 mm (APS-C) 28,4 mm 31,68° 1,52
∼ 76 mm
Nikon D70
36 × 24 mm 43 mm 46,79° 1 = 50 mm Canon EOS-1Ds Mark II
49,1 × 36,8 mm 61 mm 63,07° 0,71
∼ 35 mm
PHASE ONE Digitalrückteil P 45 für Mittelformatgehäuse
8,4 × 10 cm 131 mm 105,12° 0,33
∼ 17 mm
PHASE ONE Digitalrückteil PowerPhase FX+ für Großformatkameras

Abbildung: Bildwinkel verschiedener Sensoren.

Kleine Sensoren verkleinern den Bildwinkel

Kleine Sensoren liefern den gleichen Bildwinkel bei kürzeren Brennweiten und führen zu einem kleineren Bildwinkel bei der gleichen Brennweite. Sie schneiden (crop → Cropfaktor) aus dem gleich großen Bild einen kleineren Ausschnitt heraus als größere Sensoren und wirken so ähnlich wie ein Telekonverter.

Bei kleinen Sensoren darf der Bildkreis kleiner sein

Die Objektive dürfen einen kleineren Bildkreis haben und können preiswerter hergestellt werden, passen aber nicht auf Kameras, die einen größeren Sensor haben: Dort werden die Bildränder abgedunkelt (Vignettierung).

Höhere Anforderungen an die Objektive bei kleinen Sensoren

Bei kleinen Sensoren müssen die Objektive mehr auflösen für die gleiche Bildschärfe. Werden zwei Striche von zwei Sensoren so abgebildet, dass sie in beiden Fällen 1/10 der Sensorlänge auseinander stehen, erscheinen sie gleich groß auf gleich vergrößerten Bildern. Ist ein Sensor halb so groß, sind die Striche auf dem Sensor halb so weit entfernt, das Objektiv muss doppelt so gut auflösen, damit es kleinste Motiv-Details genauso scharf wiedergeben kann.

Ab einer Sensorgröße von 23,7 × 15,6 mm (APS-C) bei 10 Megapixel sollen einige Objektive an ihre Grenze stoßen.

Für eine bestimmte Auflösung kann ein Objektiv gut genug sein, ist der Sensor groß, aber nicht mehr, ist er klein.

Viele Pixel auf kleiner Fläche erfordern gute Objektive, sonst nützt die hohe Auflösung nichts.

Kleine Sensoren haben ein stärkeres Bildrauschen

Hat ein kleiner Sensor die gleiche Auflösung wie ein großer, sind seine Pixel kleiner. Sie fangen weniger Photonen ein vom Licht. Bei wenig Licht wird die Bildinformation elektrisch verstärkt und das Bild rauscht mehr.

Größenunterschiede veranschaulicht

Die Größenunterschiede der Sensoren aus der Tabelle oben verdeutlicht folgende Abbildung.

Abbildung: Flächenvergleich verschiedener Sensoren.

Empfehlungen

Bei einer gegebenen Auflösung ist ein großer Sensor gleicher Technik vorzuziehen: Er rauscht weniger und die Objektive gelangen nicht so schnell an ihre Grenzen.

Auch bei Filmen war das nicht anders: Großformat- und Mittelformatfilme waren kleineren überlegen.

Wie dort, entscheiden das Budget und die Motive, welche Größe sinnvoll ist: Mit einer Großformatkamera wird kein Tierfotograf Raubtiere in der Wildnis fotografieren und ein Architekturprofi keine Gebäude mit Kleinbildkameras.

Für viele Amateure dürfte das Kleinbildformat 24 × 36 mm auch bei Sensoren ein guter Kompromiss sein; das APS-C-Format wird den meisten ausreichen — Tier- und Sportfotografen profitieren von den kleineren Bildwinkeln.

Elmar Baumann, 01.08.2006

Letzte Bearbeitung: 07.05.2009.