Sensorgrössen FX-DX

Im Gegensatz zu klassischen analogen Kameras, bei denen der überwiegende Teil mit Kleinbildfilm mit Bildformat 36x24mm aufnimmt, sind bei Digitalkameras die Aufnahmeformate ganz unterschiedlich.

Da am Ende ein elektronisches Bild aus Bits und Bytes aus der Kamera kommt, ist den meisten Anwendern nicht unbedingt bewusst, wie gross ihr Aufnahmeformat effektiv ist. Den meisten ist die Megapixelzahl und somit die digitale Bildgrösse wichtiger.

Digitale Fotos, mit identischer Endauflösung, werden aber je nach verwendetem Kamerasensor und passendem Objektiv unterschiedlich herauskommen.

Fotografie an sich funktioniert immer auf dieselbe Weise: Lichtstrahlen werden durch eine Linse gebündelt und auf eine lichtempfindliche Fläche projiziert. Vom Originalmotiv wird in der Kamera ein - meist verkleinertes - Bild erstellt, das fotografisch festgehalten wird. Sei es auf einem lichtempfindlichen Film oder Fotodioden, aus denen ein digitaler Sensor besteht.

Je nach Kamerasystem sind die Aufnahmeformate aber ganz unterschiedlich. Zwei davon, die in den Spiegelreflex- und spiegellosen Systemkameras vorkommen, möchten wir gerne vergleichen.

Dem Begriff Vollformat liegt das gängige Kleinbildfilmformat 36x24mm (KB) zu Grunde. Sensoren mit dieser Grösse werden als Vollformat bezeichnet, da sie dieselbe Grösse wie das KB-Format haben. Neben dem deutschen Vollformat wird auch das englische Fullframe verwendet.

Die ersten digitalen Spiegelreflexkameras von Canon und Nikon wurden so konstruiert, dass sie mit den üblichen von der analogen Fotografie bekannten Objektiven eingesetzt werden konnten. Die Sensorproduktion war aber noch in den Kinderschuhen und aus technischen und finanziellen Gründen mussten die Kamerasensoren kleiner konstruiert werden. Da die Sensoren nur halb so gross wie das KB Format sind, wird das effektive Aufnahmeformat beschnitten und nur ein Ausschnitt des Bildes fotografiert, welches das Objektiv eigentlich produziert. Daher stammt der Begriff Crop-Sensor (englisch "to crop" = zuschneiden).

Wieso APS-C?
Die halbe Sensorgrösse von ca 23x16 oder 22x15mm entspricht etwa dem aus den 1990er bekannten analogen APS (Advanced Photo System) Format. Dieses System bot mit einem Filmtyp drei verschiedene Seitenverhältnisse mit den Bezeichnungen APS-H (High DeDnition 16:9), APS-C (Classic 2:3) oder APS-P (Panorama 3:1). Da das APS-C Format in etwa diese Grösse hat, wurden entsprechende Sensoren künftig so bezeichnet.

Mit demselben Objektiv und demselben Aufnahmeabstand resultiert bei unterschiedlicher Sensorgrösse ein anderer Bildausschnitt. Auf der unten stehenden Illustration siehst du den Crop-Sensor links und den Vollformatsensor rechts.

• Gewusst? Im Gegensatz zu den meisten anderen Herstellern, die den kleineren Sensor üblicherweise als APC-S Sensor bezeichnen, hat sich Nikon für seine APS-C Modelle gleich einen Produktecode, der sich über Kameras und Objektive durchzieht, entwickelt. Nikon nennt sie kurz DX. Diese Bezeichnung findest du neben den digitalen Spiegelreflexkameras (DSLR) auch auf allen Objektiven, die für diese Kameras konstruiert sind. Das Vollformat-System wird als FX bezeichnet.

Neben den beiden erwähnten Formaten ist die Vielfalt der Sensoren natürlich noch wesentlich umfangreicher. Kompaktkameras besitzen aus Platzgründen wesentlich kleinere Aufnahmesensoren. Damit sind auch kompaktere Objektive möglich.

Bei spiegellosen Systemkameras hat sich noch das etwas kleinere Micro Four Thirds System mit 13x17mm (ohne Abbildung) bei Olympus und Panasonic und einigen professionellen Videokameras durchgesetzt.

Profis und engagierte Fotofans setzen auf noch grössere Formate als das KB Vollformat. Beispielsweise auf Sensoren im Format 30x45 oder 33x44mm.

Da sich die meisten die Sensorgrösse in Millimeter nicht merken können, diese aber für die Wahl des richtigen Objektives für eine Aufnahme und den gewünschten Bildausschnitt entscheidend ist, wurde der Cropfaktor ins Leben gerufen.

Der Faktor wird anhand des Verhältnisses der Bilddiagonale vom Vollformat zum Cropsensor errechnet.

Passend zu den kleineren Sensoren werden auch Objektive angeboten, die nur die Bildgrösse der kleineren Sensoren ausleuchten.

Wie bereits erwähnt, wurden nach den vielen Kompaktkameras mit winzigen Aufnahmesensoren in den Speigelreflexkameras erstmals Sensoren im Format APS-C (23x16 / 22x15mm) eingesetzt. Im Unterschied zum 35mm Vollformat wird nur ein Teil des Bildausschnittes, den klassische Objektive erzeugen, aufgenommen. Das kleinere Format bietet je nach Aufnahmemotiv einige Vorteile.

Da die selben Objektive verwendet werden können, ist die Baugrösse der Kamera in einem gewissen Rahmen festgelegt. Der Abstand vom Bajonett, der Verbindung zwischen Gehäuse und Objektiv, und dem Sensor ist Dx. Dennoch sind viele APS-C Kameras deutlich kompakter konstruiert.

Für viele ist dies übrigens auch ein Grund, zur schweren Vollformatkamera noch ein zweites Gehäuse zu kaufen und mitzunehmen, da es ja auch weitere Vorteile bieten kann.

Passend zu den APS-C Kameras werden spezielle Objektive mit kleinerem Bildkreis konstruiert. diese sind für Vollformatkameras nicht geeignet. Da alle Vollformat-Objektive auch verwendbar sind, ist die Auswahl an Objektiven deutlich grösser. Auch spezielle Superzoomobjektive wie z.B. das Tamron 18-400mm (KB äquivalent 27-600) sind ausschliesslich für APS-C Kameras erhältlich.

Objektive für APS-C DSLR-Kameras erkennst du an folgenden Bezeichnungen: Nikon DX, Sony DT (A-Mount), Canon EF-S, Pentax DA, Sigma DC, Tamron Di II. Nikon DX Objektive sind in der Regel kompakter. Im Vergleich nebeneinander ein DX-Nikkor 1.8/35mm und ein FX Nikkor 1.8/35mm.

• Gewusst? Canon ist der einzige Hersteller, bei dem die APS-C Objektive der EF-S Serie nicht an Vollformatkameras angesetzt werden können

Obwohl ja der Abbildungsmasstab mit demselben Objektiv bei gleichem Abstand identisch ist, werden Motive im Sucher und auf dem APC-S Sensor vermeintlich grösser abgebildet. Dies hat den Vorteil, dass aus grösserer Entfernung fotografiert oder mit geringerer Brennweite aufgenommen werden kann, als mit einer Vollformatkamera.

Bei Naturaufnahmen mit scheuen Tieren sind Brennweiten ab 500mm fast Pflicht. Mit einer Canon EOS Kamera mit APS-C Sensor erreichst du bereits mit einem 300mm (Cropfaktor 1,6 = aequiv. 480mm / Nikon = aequiv. 450mm)) einen vergleichbaren Bildausschnitt. Natürlich liesse sich der Ausschnitt auch später am Computer noch korrigieren, jedoch mit Verlusten und nur noch mit halber Endauflösung.

Bei Makroaufnahmen können Motive mit demselben Objektiv ohne weiteres Zubehör bildfüllender aufgenommen werden.

Mehr Schärftentiefe
Der selbe Bildausschnitt wie mit einer Vollformatkamera ist aus grösserem Abstand möglich und damit kann mit mehr Schärfentiefe fotografiert werden, ohne stark abblenden zu müssen.

Nachdem anfänglich alle Spiegelreflexkameras mit APS-C Sensoren oder kleiner ausgestattet waren, ist seit ca. 2002 mit der Canon EOS 1Ds auch das 35mm Vollformat mit Sensoren in der Grösse 36x24mm auf dem Markt und hat die Weitwinkelfans verzückt.

Endlich musste nicht mehr umgerechnet werden und ein 17 mm Superweitwinkel konnte wieder mit 100° Bildwinkel eingesetzt werden. Wer seine analogen Objektive weiter einsetzen will, bekommt jetzt wieder den gewohnten Bildausschnitt.

Natürlich gibt's noch weitere Vorteile, für die es sich lohnt, eine Kamera mit Vollformatsensor zu kaufen.

Mit dem doppelt so grossen Sensor ist auch das Sucherbild meistens deutlich grösser. Dies erlaubt eine angenehmere Bildgestaltung und du erkennst mehr Details.

Safarimodus
Wer ohne nachträgliche Barbeitung bereits einen Bildausschnitt fotografieren möchte, kann z.B. Nikon FX Vollformatkameras in den DX-Modus umstellen. Dabei werden der Sucher (siehe Markierung) und der Aufnahmesensor auf das kleinere Format beschränkt. Per Schnellwahltaste kann sogar einfach umgestellt werden, wenn du während einem Landschaftsfotoausflug plötzlich auf ein spannendes Detail triffst.

Durch den Sensor im Kleinbildformat erhältst du bei Weitwinkelaufnahmen genau den Bildausschnitt, den du von deinem bewährten Weitwinkelobjektiv kennst. Es kommt insgesamt doppelt so viel auf dein Bild wie bei Verwendung einer APS-C Kamera ohne ein speziell angepasstes Objektiv verwenden zu müssen.

Enge Räume und grossartige Landschaften lassen sich damit noch eindrücklicher einfangen.

Tipp: Für eine maximale Bildqualität mit hochauflösenden Sensoren empfiehlt es sich, Objektive der neuesten Generation zu verwenden, da diese erst die feinsten Details wiedergeben können.

Dank des grösseren Sensors lassen sich Motive auf Wunsch besser freistellen. In der Theorie würde zwar eine APS-C Kamera mit 50mm den elben Effekt erzeugen wie eine Vollformatkamera mit ca. 80mm.

Die beiden Aufnahmen entstanden mit offener Blende f/1.8 und das Vollformatbild zeigt eine wesentlich geringere Schärfentiefe. Motive lassen sich dadurch gezielt freistellen. Besonders für Portraitaufnahmen oder für eine Bildgestaltung mit Schärfe und Unschärfe ist die Methode beliebt.

Bei gleicher Auflösung können auf der doppelt so grossen Sensorfläche von Vollformatsensoren deutlich grössere Pixel verbaut werden. Da die grössere Oberfläche mehr Licht aufnimmt, steigt auch die Empfindlichkeit.

Wird allerdings mit der Sensorgrösse auch die Auflösung verdoppelt, bleibt die Pixelgrösse ähnlich. Eine 45 Megapixel Vollformatkamera hat die elbe Pixelgrösse wie eine 24 Megapixel APS-C Kamera.

Bei gesteigerter Empfindlichkeit werden durch die Signalverstärkung auch Fehler produziert, die sich im Bildrauschen und einer verpixelten Struktur bemerkbar machen.

Im direkten Vergleich zweier 24 Megapixelkameras bei ISO 1000 und ISO 6400 erkennst du deutlich bessere Ergebnisse, mit geringerem Farbrauschen bei der Vollformatkamera. Oben Nikon D7500 mit DX Sensor, unten Nikon D750 mit FX Sensor. (Quelle dpreview.com)

Für Astroaufnahmen ist trotz relativ langer Belichtungszeiten von mehreren Sekunden eine hohe Empfindlichkeit notwendig. Um die Milchstrasse zu fotografieren, werden sehr lichtstarke Weitwinkelobjektive bei ISO-Werten von 3200 und höher eingesetzt.

Dabei gilt es, Farbrauschen zu vermeiden, da bei der Rauschreduzierung und Nachbearbeitung die eigentlich erwünschten Sterne in Mitleidenschaft gezogen werden könnten.

Eine hochempfindliche Kamera mit geringem Bildrauschen ist also erforderlich. Ein weiteres Einsatzgebiet für den Vollformatsensor.

Obwohl auch APS-C Kameras heute deutlich aufgeholt haben, ist der Informationsgehalt von Vollformatsensoren doch noch umfangreicher. Wer im Rohdatenformat RAW fotografiert wird dies in der Nachbearbeitung merken und zu schätzen wissen.

Details in hellen und dunkeln Bildbereichen, sowie Spitzlichter und Schatten werden deutlich besser durchzeichnet.

Vollformatkameras müssen nicht gross und schwer sein. Neben den Spiegelreflexboliden gibt es auch wesentlich kompaktere Kameras, die mit den Vorzügen des grossen Sensors auftrumpfen.

Unter den spiegellosen Systemkameras sind die Sony Alpha 7 Serie und die professionelle Alpha 9, sowie die Leica SL und die M Messsucherkameras die derzeit einzigen Vertreter. Wer keine Objektive wechseln möchte und dennoch auf Fullframe-Qualität setzt, sollte sich die Kompaktkameras Sony Cyber-shot RX1R II und die Leica Q mit lichtstarker Festbrennweite einmal ansehen.