Wie funktioniert eine Digitalkamera?
- Wie unterscheiden sich Analogkamera und Digitalkamera?
- Wie funktioniert der Sensor einer Digitalkamera?
- Wie sieht der Aufbau einer Digitalkamera aus?
- Welche Aufgabe übernimmt der Bildprozessor?
In einer Digitalkamera fällt das Licht auf einen Sensor. Dieser verfügt über viele lichtempfindliche Zellen, die von einem Bildprozessor ausgewertet werden. Dieser schreibt ein fertiges digitales Bild in den Speicher der Kamera.
Die moderne Welt der Fotografie ist digital.
In alle Sparten der Fotografie hat die Digitalkamera Einzug gehalten: Von Schnappschüssen mit einem Smartphone (integrierte Kamera) bis hin zu Profi-Systemkameras.
Nachfolgend erklären wir, wie eine Digitalkamera funktioniert.
Inhalte dieser Antwort
Funktionsweise einer Digitalkamera
Wie das Licht in eine Digitalkamera kommt
Damit überhaupt ein Bild entstehen kann, muss Licht in die Digitalkamera gelangen. An dieser Stelle unterscheidet sich eine digitale Kamera nicht von einer analogen Kamera.
Dazu verfügt die Kamera über ein Objektiv.
Im Profi-Bereich verfügen Systemkameras über Bajonette, an die Wechselobjektive angeschlossen werden können. Kompaktkameras hingegen verfügen über ein festverbautes Objektiv.
Über das optische System des Objektivs wird Licht in das Kamera-Gehäuse geleitet.
Letztlich trifft das Licht dort auf den Sensor. Dazu gleich mehr.
Auf dem Sensor entsteht das Bild
Wie das Licht im Kameragehäuse verarbeitet wird, unterscheidet sich je nach Kamera-Typ.
Eine Spiegelreflexkamera (Abkürzung: DSLR) verfügt beispielsweise über eine Schwingspiegel, der das Licht entweder auf den Sensor (Spiegel hochgeklappt) oder zum Sucher (Spiegel heruntergeklappt) leitet.
Bei einer spiegellosen Systemkamera (Abkürzung: DSLM) fehlt ein solcher Schwingspiegel. Das Licht fällt direkt auf den Sensor und das Bild im Sucher wird elektronisch erzeugt (sogenannter elektronischer Sucher, kurz EVF).
Unabhängig der Konstruktionsweise der Digitalkamera: Auf dem Sensor befinden sich viele lichtempfindliche Zellen.
Diese lichtempfindliche Zellen erzeugen jeweils einen Bildpunkt (sog. Pixel).
Daher auch die gängige technische Angabe der Megapixel. Eine Digitalkamera mit 12 Megapixel (kurz auch MP) nimmt also ein Gesamtbild aus den Daten von 12 Millionen Zellen auf dem Sensor auf.
Die Größe vom Sensor ist unterschiedlich.
Ein APS-C Sensor z.B. hat üblicherweise eine Größe von 25,1 mm × 16,7 mm. Das entspricht 419,2 mm2. Bei einer Auflösung von 12 MP wäre ein lichtempfindliche Zelle also lediglich 0,00003 mm groß.
Grundsätzlich gilt: Je größer der Sensor in einer Kamera, desto besser die Bildqualität. Das gilt besonders bei schlechten Lichtverhältnissen, da der Platz je lichtempfindliche Zelle größer ausfällt.
Sensor statt Film
Dort wo in der Digitalkamera nun ein Bildsensor sitzt, fiel das Licht früher auf den Film der Kamera.
Der Sensor ersetzt also den Film, um den wichtigsten Unterschied zwischen digitaler und analoger Kamera hervorzuheben.
Während der Film früher in ein Fotolabor gebracht werden musste, übernimmt die Digitalkamera auch gleich die Entwicklung des Bildes. Dazu gleich mehr.
Digitale Bildverarbeitung in der Kamera
Eine Digitalkamera verfügt über ein eigenes kleines Bildlabor.
Jede Digitalkamera enthält einen Bildprozessor. Dieser wertet die Daten vom Sensor aus und errechnet das Bild.
Je nachdem mit welcher Helligkeit und in welcher Farbe das Bild auf eine lichtempfindliche Zelle auf dem Sensor trifft, erhält der Bildprozessor einen anderen Wert mitgeteilt.
So lässt sich ein digitales Bild errechnen, welches der Bildprozessor in den Speicher Kamera bzw. auf eine Speicherkarte (üblich sind SD-Karten) schreibt.
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Diese Antwort haben wir zuletzt am 26. Februar 2018 aktualisiert.
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