Guten Tag,
ein
Sensor, der in den meisten kleinen Digitalkameras heutzutage verwendet wird, hat auf jedem Pixel einen Farbfilter aufgedampft. Dabei werden abwechselnd
Rot,
Grün und
Blau verwendet, wobei Grün oftmals mengenmäßig doppelt vorhanden ist, um dem natürlichem Empfinden des Menschen entgegen zu kommen.
Bayerpatternfilter (fspg2)
Die obige Abbildung zeigt nur einen Ausschnitt von 4 Pixel x 4 Pixeln. Bei einer 6 Megapixelkamera haben wir z.B. eine Anordnung von 3000 Pixel x 2000 Pixel und jetzt das Beste: diese Pixel liegen auf einer Fläche von
(je nach Sensorhersteller und Sensorgröße verschieden) nur wenigen
Quadratmillimetern .
Je kleiner aber die Pixelgröße (
die im Mikrometerbereich liegt) und je kleiner die Sensorfläche, um so mehr Probleme sind zu bewältigen. Dieses versuchen die Kamerahersteller mit unterschiedlichem Erfolg zu meistern.
Die daraus resultierenden Probleme, wie z.B. Rauschen und teils geringere Empfindlichkeit, sind neben einem oftmals zu geringen Auflösungsvermögen der Optik mit zu berücksichtigen, wenn wir uns heute eine neue Kamera kaufen wollen. Was nutzt ein Sensor der doppelt so viele kleine Details wiedergeben könnte, wenn durch den Flaschenhals Optik nur ein Teil der Informationen wirklich ankommt?
Es gilt, den Verwendungszweck zu bedenken. Die Eierlegendewollmilchsau gibt es nicht.
Für die meisten Bilder, die wir heute machen, reichen 6 Megapixel voll aus. Lieber das Modell mit der besseren Optik und dafür nicht die teurere Mehr-"Besser"-Megapixelvariante!
Wie ist jetzt die Kamera in der Lage mit nur den drei Farben
RGB nahezu das gesamte sichtbare Farbspektrum wieder zu geben?
Additives-Farbsystem (fspg2)
Sowohl die Fernseher, Scanner, Monitore und unsere Digitalkameras arbeiten mit diesen so genannten additiven Grundfarben
Rot -
Grün -
Blau .
Wenn man jetzt unsere Grafik ansehen, erkennen wir insgesamt nur 6 Farben
Rot -
Grün -
Blau -
Yellow (Grün + Rot) -
Magenta (Rot + Blau) und
Cyan (blau + grün), sowie
weiß und
schwarz.
Unsere bunte Welt hat aber sicherlich ein paar mehr Farben, als nur diese Acht! Durch die Möglichkeit unterschiedliche Helligkeitsstufen an jedem Sensorpixel individuell auszulesen, ermöglicht es uns echt-farbig zu fotografieren!
Am
Anfang des farbigen digitalen Zeitalters war man in der Lage an jedem Pixel 256 Hellikeitsstufen zu erfassen.
Wenn wir jetzt
256 x
256 x
256 Pixel mit einander multiplizieren, so erhalten wir rund 16,7 Mio. Farbnuancierungen - und das reicht aus, unsere sichtbare Welt zu zeigen. 256 sind 8bit = 1byte. Mit Hilfe eines bytes kann ich eine Farbe, einen Ton, eine Zahl oder einen Buchstaben im binären System - mit dem der Computer eben arbeitet
(Strom fließt oder kein Strom fließt - ja oder nein - an oder aus - 1 oder 0) darstellen.
Heutige Sensoren sind allerdings im Mittel- und Highend-Bereich in der Lage nicht nur diese 8bit pro Farbe = 24bit darzustellen. Wenn z.B. eine solche Kamera bis zu 16bit =
65536 Helligkeitsstufen pro
Rot -
Grün -
Blau-Farbe sensormäßig erfassen kann, dient es lediglich der besseren Differenzierung in den hellen, mittleren und dunkleren Bereichen eines Bildes. Die meisten Monitore und der Offsetdruck benötigen eh nur 8bit, d.h. nach einer professionellen Bildbearbeitung
im sogenannten Raw-Modus (16bit pro Farbe = 48bit) gespeicherter Bilder, habe ich sogar in scheinbar unterbelichteten Bereichen am Ende saubere Detailtrennungen, die ich bei 8bit
(jpg kann nur 8bit!) niemals hätte erzielen können.
Aber das braucht uns hier nicht zu interessieren, denn je mehr Informationen ein Bild enthält, um so größer der Speicherbedarf.
Für ein Forumsbild, das ja schnell geladen werden soll, müssen wir nach einem Mittelweg suchen.
Vorausgesetzt unser Bild ist gut ausgeleuchtet,
das heißt nicht nur von vorne hell gemacht mit dem aufgesteckten Blitz, so soll es alle wichtigen Details mit guter Schärfe enthalten. Dazu muss es die Farben sauber zeigen und durch die jpg-Speicherung
(dazu später in einem weiteren Beitrag mehr) möglichst nicht allzu viele Feinheiten verlieren.
Eine kleine Ergänzung zu Rainer:
Für Bilder die hier im BBF gezeigt werden (800 * 600 Pixel = 0,48 Megapixel)
Die Abmessungen von 800 Pixel x 600 Pixel ergeben eine Fläche von 480 000 Pixeln (gleich0,48 Megapixel). Das sagt aber noch nichts über die tatsächliche
Dateigröße aus.
Wenn wir uns noch einmal den Sensor mit seinem
Bayerpattern-Mosaik erinnern, so hat jeder Pixel nur
eine Farbinformation vom Motiv, entweder
rot oder
grün oder
blau.
Mosaikbild (fspg2)
Dieses simulierte Mosaik ist zur Verdeutlichung viel zu groß!
Benötigt aber werden von jeder Stelle
alle drei RGB-Informationen für jeden Pixel!!! Nach der Belichtung verarbeitet eine Software das Bild und interpoliert durch Vergleich der Nachbarpixel die vermutlich richtigen Farbinformationen. Dadurch hat jede
farbige Datei eine
dreifache Größe der vorhandenen Abmessung.
Die folgenden drei Bilder zeigen die Verhältnisse.
Groessenvergleich_RGB (fspg2)
Groessenvergleich_Graustufen (fspg2)
Beim Graustufenbild hat ja jeder Pixel nur eine graue "Farbinformation" und hat dadurch tatsächlich gleiche Größe. Die leicht abweichende Zahl (468,8 kb) liegt an der internen Zählweise. Während wir mit 1000 = 1k
ilo rechnen, wird intern mit 1024 gezählt
(468,8kb /1000 * 1024 = 480kb) .
Groessenvergleich_S_W (fspg2)
Die Strichumsetzung hat ja nur noch
weiß und
schwarz als Information und entsprechend die kleinste Größe.
Soweit zur tatsächlichen Dateigröße, die sich von der jeweiligen
Speichergröße auf der Festplatte aber noch deutlich unterscheidet. Doch dazu in einer weiteren Beitrag mehr!
Wer sich etwas weiter über Sensortechnik informieren möchte, kann
hier weiter lesen.
Auch gut zu wissen:
"Wieviele Pixel braucht der Forianer" 
Die Zukunft mit
neuem Mosaikfilter gibt es von Kodak?
) kostenlos herunter laden lässt (noch) bei Chip Online. Ich hab's mir angesehen und find's grausig. 228 MB Installation sind heutzutage ja wohl okay.
. Schon die Release 6.2 habe ich wieder deinstalliert, weil mir das zu viel Schnickschnack war. PSP 4 ist angenehm schlank und schnell. Alle Fotos, die hier von mir im BBF zu sehen sind, sind damit nachbearbeitet, zumindest zugeschnitten. Die Rastergrafiken - beispielsweise aus den Bauanleitungen - sind auch damit erstellt.
. Es bietet eigentlich alles, was für Einsteiger nötig sein könnte, und noch einiges dazu, beispielsweise selbst definierte Filter (was schon ein gerüttelt Maß an KnowHow voraussetzt!). Seltsam, dabei kommt das Programm mit 4,5 MB Installationsdaten aus...
Viele Grüße, fido
Bahn Gesellschaft 
wünscht einen schönen Tag 
Die kleinen Digicams bieten oftmals weitaus mehr Möglichkeiten, als wir tatsächlich benutzen.
