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bilddateien.de - alles, was mich fotografisch bewegt - Bernhard Albicker

Bildqualität von Kompakt- und Bridgekameras im Vergleich zur Spiegelreflex

veröffentlicht am 27.09.2010 - aktualisiert am 22.02.2012

archivierter Artikel aus der alten Homepage

Vorwort

Wie schon an anderer Stelle angemerkt, war ich enttäuscht über die Detailauflösung meiner kleinen Nikon Coolpix L21. Ich habe mich daher dazu entschlossen, ein paar vergleichende Tests verschiedener Kameramodelle anzustellen, und das für mich augenfälligste Resultat soll hier präsentiert werden.

WICHTIG: es handelt sich nicht um einen Kameratest im üblichen Sinne mit Diagrammen und Meßwerten, sondern es soll anhand einer Praxissituation dargestellt werden, wie sich mangelhafte Abbildungsqualität auswirken kann.

Der Test

Vorbemerkungen

Um den Vergleich möglichst ausgewogen zu gestalten, wurden folgende Rahmenbedingungen berücksichtigt:

  1. Stativ (Ausschluß von Verwacklungsunschärfen, gleiche Aufnahmeentfernung)
  2. gleiche Aufnahmezeit (damit gleiche Lichtbedingungen)
  3. gleicher Ort (dto.)
  4. gleicher ISO-Wert (in diesem Fall 200, denn das ist die Standardempfindlichkeit heutiger chemischer Filme). Dies gelingt jedoch nur teilweise, denn die Nikon Taschenkamera ist ein Vollautomat ohne manuelle Eingriffsmöglichkeit.
  5. Brennweite der Zoomobjektive im Rahmen der Möglichkeiten möglichst weitgehend auf gleiche Brennweite gebracht (gelingt natürlich nur annähernd, es sollte jedoch dem Sensor die jeweils gleiche Gesamtszenerie in gleichem Bildwinkel angeboten werden)
  6. daraus resultierend weitgehend gleicher Bildausschnitt
  7. alle Kameras: max. Auflösung, max. Bildqualität (JPEG fine etc.)

Motiv

Das Bildmotiv entstand aus der Erfahrung, daß bei Personen-Gruppenfotos bisweilen die Haare der Personen als strukturlose Kappe abgebildet wurden. Aus rechtlichen Gründen eignet sich für die Veröffentlichung im Internet ein Hundebild besser ... Es gibt aber auch eine Alternative ;-)

Die Testkandidaten

  1. Nikon Coolpix L21
    1/2,5 Zoll-Sensor, 8 Megapixel, 3,6x Zoom 6,7-24mm (entspr. 41-145mm KB), Blende 1:3,1-6,7, Vollautomat
  2. Canon Powershot SX20-IS
    1/2,3 Zoll-Sensor, 12 Megapixel, Zoom 5,0-100,0mm (entspr. 28-560mm KB), Blende f/2,8-f/5,7, Programmautomat
  3. Referenz: Nikon D700
    Vollformat-Sensor (entspr. Dia-/Negativ-Film), 12 Megapixel, MF-Objektiv 85mm/2.0 (mehr als 15 Jahre alt), manuell

Durchführung

Bildmotiv 1: Hundefell

Brennweite: 85mm

Ich stelle für jede der drei Kameras das Testbild in verkleinerter Form dar (Gesamtmotiv), sodann einen 1:1-Ausschnitt eines Teilbildes. Anhand dieses Ausschnittes kann die Kernaussage dieses Vergleichs leicht nachvollzogen werden.

  1. Nikon Coolpix L21
     
    Haarstruktur macht an vielen Stellen einen "verklebten" Eindruck, Verlauf von Einzelhaaren ist kaum nachzuverfolgen (8 Megapixel)
     
  2. Canon Powershot SX20-IS
     
    Haarstruktur als solche nicht erkennbar (12 Megapixel (!?))
     
  3. Referenz: Nikon D700
     
    Haarstruktur klar erkennbar, an vielen Stellen können Einzelhaare zumindest teilweise im Verlauf nachverfolgt werden (ebenfalls 12 Megapixel)

Bildmotiv 2: Backsteinwand eines frz. Chateau

Brennweite: 50mm

Ich stelle für jede der drei Kameras das Testbild in verkleinerter Form dar (Gesamtmotiv), sodann einen 1:1-Ausschnitt eines Teilbildes. Anhand dieses Ausschnittes kann die Kernaussage dieses Vergleichs leicht nachvollzogen werden.

  1. Nikon Coolpix L21
     
    Was ist das denn für'n Verputz? (8 Megapixel)
     
  2. Canon Powershot SX20-IS
     
    Rote Lehmwand??? (12 Megapixel (!?))
     
  3. Referenz: Nikon D700
     
    Die Wand ist doch tatsächlich gemauert aus Backsteinen (ebenfalls 12 Megapixel)

Zwischenfazit

Kleine Sensoren und damit einhergehend kleine Objektive haben ihren Preis: Da werden Kameras spottbillig mit sagenhaften Auflösungen (Megapixel-Werten) unter's Volk gebracht, die praktisch erreichbare Bildqualität bleibt aber meilenweit hinter diesen versprochenen Werten zurück.

Oder etwas "wissenschaftlicher" ausgedrückt: Offenbar ist es so, daß - je mehr Pixel auf immer kleineren Raum zusammengequetscht werden - bei gleichzeitig immer kleineren Linsen sich bereits kleinste Abbildungsfehler derselben bei der Detailauflösung der Gesamtkamera verheerend auswirken. Interessanterweise zeigt die 8MP-Coolpix ein besseres Verhalten als die 12MP-Powershot - was das Gesagte eher unterstützt.

Bei Kompakt- und Bridgekameras, die nur JPEG-Dateien ausgeben, bleibt dabei unklar, ob die kamerainterne Datenverarbeitung ebenfalls einen Anteil an diesem beschriebenen Verhalten hat. Dies wird an der Canon Powershot Bridge-Kamera als schlechteste im Vergleich nachfolgend detaillierter untersucht.

P.S.: Eine 5,25MP-Aldi Traveler 5300, die heute 7 Jahre alt ist, ist nicht so viel schlechter als diese beiden Kandidaten ...

Erweiterte Analyse

An dieser Stelle kommt das Canon Hacker Development Kit zum Einsatz. Hierbei handelt es sich um eine auf der SD-Karte der Kamera installierte Software, die beim Starten quasi als Erweiterung der kamerainternen Software mitgeladen wird und verschiedene Zusatzfunktionen zur Verfügung stellt, u. a. die Möglichkeit, die aufgenommenen Bilder als Rohdaten (RAW-Dateien) zu speichern.
Ich habe mich dabei für das DNG-Format (herstellerunabhängig) entschieden, die Dateien können dann mittels z. B. der freien Software Raw Therapee "nachbehandelt" und/oder in TIF- oder JPEG-Dateien konvertiert werden.

Mit der solcherart präparierten Kamera habe ich den Versuch wiederholt und zeige im Folgenden die Ergebnisse:

  1. Canon Powershot SX20-IS mit CHDK-Erweiterung, Ausgabe als JPEG-Datei:
     
    Die Bildqualität wurde auf "superfein" eingestellt, die Dateigröße liegt bei ca. 7MB.
    Wie oben gilt: Haarstruktur als solche nicht erkennbar
     
  2. Canon Powershot SX20-IS mit CHDK-Erweiterung, Ausgabe als RAW-Datei:
     
    Die Dateigröße liegt bei ca. 12MB.
    Haarstruktur ist in Ansätzen erkennbar, das Bild wird aber durch deutliches Rauschen beeinträchtigt (die eingestellte Empfindlichkeit beträgt 200ASA!)
     

Schlußfolgerungen

Wie bereits im Zwischenfazit festgestellt, bergen kleine Sensoren und damit kleine Linsen die Gefahr von verstärkten Abbildungsfehlern.
Eine Analyse der Rohdaten des Sensors offenbart aber, daß solcherart kleine Sensoren insbesondere an einem schlechten Rauschverhalten leiden. Das zwingt den Hersteller dazu, mittels softwareseitig implementierten Rauschfiltern zu arbeiten, die aber feine Strukturen, insbesondere, wenn diese wenig Kontrast aufweisen, als Rauschen interpretieren und damit wegrechnen.

Für den Käufer heißt das: Mehr als auf die Megapixel-Angabe sollte er auf die Sensorgröße achten, denn mit dieser steht und fällt die Bildwiedergabe (das wird auch durch die später getestete Amateur-Spiegelreflex von Pentax belegt, siehe unten).

Literaturhinweis:

Der Artikel "Texturverlust" in ColorFoto Ausgabe 8/2010 befaßt sich mit dieser Thematik und der meßtechnischen Erfassung in Vergleichstests.

Weitere Kandidaten ...

Kameradaten und Vergleichsbilder

  1. Traveler DC-5300 (Aldi, Jahr 2003)
    1/1,8 Zoll-Sensor, 5,25 Megapixel, 3fach-Zoom entspr. 35 - 105mm KB, Blende f/2,8 - f/4,7, Programmautomat ww. manuelle Einstellung

     
    Haarstruktur als solche nicht erkennbar
     
  2. Pentax K-x
    23,6x15,8mm-CMOS-Sensor (APS-C), 12,4 Megapixel, Kit-Objektiv 18 - 55mm (entspr. 27 - 82mm KB), Blende f/3,5 - f/5,6, Spiegelreflex, div. Automatik-Programme ww. manuelle Einstellung

     
    Ergebnis geht in Richtung der oben dargestellten Nikon D700, saubere Wiedergabe der Haarstruktur
     

 

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Disclaimer

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