Sensorgrößen und Cropfaktor

Die gängigen Formate

Vollformat misst etwa 36×24 mm, genau wie ein Bild auf 35-mm-Film. Es ist die Referenz, mit der alles andere verglichen wird.

APS-C misst bei den meisten Marken etwa 23,5×15,6 mm (Cropfaktor etwa 1,5×) und bei Canon etwa 22,3×14,9 mm (etwa 1,6×). Micro Four Thirds misst etwa 17,3×13 mm, ein 2×-Crop mit quadratischerem 4:3-Format.

Ein Sensor vom Typ 1 Zoll, wie in Edelkompakten und Drohnen, misst etwa 13,2×8,8 mm (etwa 2,7×). Der Name ist ein verwirrendes Überbleibsel alter Videoröhren: Nichts daran misst einen Zoll.

Hauptkameras von Handys streuen stark, etwa vom Typ 1/2,5 Zoll bis 1 Zoll, also Cropfaktoren von etwa 7× bis unter 3× (ungefähr). Digitales Mittelformat beginnt bei etwa 44×33 mm (etwa 0,8×) und geht darüber hinaus.

Was der Cropfaktor bedeutet

Der Cropfaktor ist das Verhältnis der Vollformat-Diagonale zur Diagonale deines Sensors. Ein kleinerer Sensor sieht nur die Mitte dessen, was dasselbe Objektiv an Vollformat zeigen würde.

Multipliziere die Brennweite mit dem Cropfaktor, um den äquivalenten Vollformat-Bildwinkel zu erhalten. Ein 50-mm-Objektiv an APS-C (1,5×) zeigt einen Ausschnitt wie 75 mm an Vollformat; an Micro Four Thirds wie 100 mm.

Das Objektiv selbst ändert sich nicht. Ein 50-mm-Objektiv hat immer 50 mm; nur der Bildausschnitt an diesem Sensor ändert sich.

Lichtausbeute und Rauschen

Bei gleichen Belichtungseinstellungen bekommt jeder Sensor pro Quadratmillimeter gleich viel Licht. Ein größerer Sensor hat aber mehr Quadratmillimeter und sammelt bei gleichem Bildausschnitt insgesamt mehr Licht.

Mehr Gesamtlicht bedeutet ein saubereres Bild, weil zufälliges Rauschen weniger ins Gewicht fällt, wenn mehr Signal da ist. Als grobe Orientierung hat Vollformat etwa 1 Blendenstufe Vorsprung vor APS-C und etwa 2 vor Micro Four Thirds (ungefähr; Sensorgeneration und Bildverarbeitung spielen eine große Rolle).

Deshalb arbeiten Handys nachts so intensiv mit dem Stapeln mehrerer Aufnahmen: Ihre winzigen Sensoren starten mit viel weniger Licht, also verrechnet Software viele Bilder, um aufzuholen.

Schärfentiefe, Objektivgröße und Kosten

Bei gleichem Bildausschnitt und gleicher Blendenzahl ergibt ein größerer Sensor eine geringere Schärfentiefe. Eine Vollformatkamera bei f/2.8 liefert etwa die Hintergrundunschärfe von Micro Four Thirds bei f/1.4.

Kleinere Sensoren brauchen für denselben Bildwinkel kürzere Brennweiten, daher können Teleobjektive viel kleiner und leichter sein. Ein 300-mm-Objektiv an Micro Four Thirds zeigt einen Ausschnitt wie 600 mm an Vollformat, bei einem Bruchteil der Größe.

Die Kehrseite: Um die geringe Schärfentiefe von Vollformat zu erreichen, brauchen Objektive für kleine Sensoren sehr hohe Lichtstärken, und die werden groß und teuer. Größere Sensoren sind auch teurer in der Herstellung, daher kosten Gehäuse und Objektive meist mehr.

Äquivalenz, mit Vorsicht betrachtet

Äquivalenz ist die Idee, dass sich die Bildwirkung zweier Formate angleichen lässt, indem man Brennweite und Blendenzahl mit dem Cropfaktor skaliert und die ISO mit dem Quadrat des Cropfaktors. So entspricht 25 mm f/1.4 ISO 400 an Micro Four Thirds in Bildausschnitt, Schärfentiefe und Rauschen etwa 50 mm f/2.8 ISO 1600 an Vollformat.

Sie ist ein nützliches Vergleichswerkzeug, kein Versprechen. Echte Objektive unterscheiden sich in Schärfe und Abbildung, echte Sensoren in ihrer Effizienz, und die Seitenverhältnisse sind verschieden; betrachte äquivalente Werte also als ungefähr.

Die Belichtung selbst ändert sich nicht: f/2.8 ist für die Helligkeit an jedem Sensor f/2.8. Nur Schärfentiefe und Gesamtlicht skalieren.

Megapixel und Pixelgröße

Megapixel zählen Pixel; über die Sensorgröße sagen sie allein nichts aus. Ein 50-Megapixel-Handysensor und ein 50-Megapixel-Mittelformatsensor sind sehr verschiedene Dinge.

Mehr Pixel auf demselben Sensor machen jedes einzelne kleiner. Kleine Einzelpixel rauschen stärker, doch wenn du das ganze Bild in derselben Ausgabegröße betrachtest, gleicht sich der Unterschied weitgehend aus; ein moderner hochauflösender Sensor rauscht insgesamt meist kaum mehr (ungefähr).

Mehr Megapixel helfen bei großen Abzügen und beim Zuschneiden. Sie machen aber auch die Dateien größer und zeigen jede Verwacklung und jede Objektivschwäche, höhere Auflösung verlangt also mehr von deiner Technik.