Vorsicht – Pixelfalle!
Von Andreas Bubrowski (Redaktion/FB Physik)
Digitalkameras (DigiCams) gehören zu den Hits unter den Geschenken des zurück liegenden Weihnachtsfestes. Doch wie wurde aus der Angebotsfülle die richtige und passende Kamera ausgewählt?
Beispiele für BILDRAUSCHEN: Das Blau der Behälter enthält rötliche Artefakte, die weiße Tischauflage bekommt einen Blaustich ab, die hellgraue Wand und der dunkelgraue Boden weisen grüne Artefakte auf (Bild: Andreas Bubrowski)
Viele nehmen die Pixelzahl als Entscheidungsgrundlage. Ist ja sonst im Leben auch so: Je mehr – je besser. Doch inzwischen trifft eine gegenteilige Volksweisheit die Sache besser: Viel hilft nicht viel. Bei DigiCams – übrigens auch bei digitalen Spiegelreflexkameras – kann eine zu hohe Pixelzahl gar nach hinten losgehen, die Bildqualität sich deutlich verschlechtern. So gilt bei kompakten Digitalkameras die Faustregel: Vorsicht bei mehr als sechs Millionen Pixel!
Was heißt „sechs Millionen Pixel“ eigentlich? Hinter dem Objektiv einer Digitalkamera befindet sich ein lichtempfindlicher Sensor-Chip, der bei Kameras für Normalanwender beispielsweise 5,76 mal 4,29 Millimeter groß sein kann. Auf diesem winzigen Silizium-Blättchen müssen nun so viel lichtempfindliche Zellen (pixel elements) wie möglich untergebracht werden. Je mehr lichtempfindliche Zellen, um so besser die Bildqualität – dieser logische Schluss hatte in der Anfangszeit der DigiCams durchaus seine Berechtigung. Seitdem versuchen die Kamerahersteller mit immer weiter verfeinerter Technik, immer mehr Zellen auf die ansonsten in ihrer Größe unveränderten Chips aufzutragen. Mit zunehmender Pixelzahl geht es also immer enger auf den Chips zu. Und die Erfahrung zeigt: bei sechs Millionen Pixel ist eine natürliche Grenze des Machbaren erreicht.
Über sechs Millionen hinaus, wird es immer schwieriger, die sensiblen Zellen korrekt aufzutragen. Es gibt dann ein grundsätzliches Fertigungsproblem. Doch die Qualität eines Bildes wird zusätzlich durch die physikalischen Eigenschaften von Licht negativ beeinflusst. Denn das einfallende Licht besteht nicht aus punktgenauen dünnen Linien sondern aus leicht streuenden, sich verbreiternden, Strahlen. Trifft ein solcher Strahl nun auf die dicht an dicht liegenden lichtempfindlichen Zellen, kann es passieren, dass gleichzeitig mehrere davon getroffen werden. Die Folge: BILDRAUSCHEN, eine einfarbige Fläche ist plötzlich mit grieseligen Artefakten besetzt. Kleine Details einer Aufnahme werden nicht schärfer abgebildet sondern verschwommen.
Anbieter werben an dieser Stelle dafür, dass ihre Kameras mit wirksamen Anti-Rausch-Filtern ausgestattet sind. Aber so ein Filter macht nichts anderes, als die Artefakte zu verwischen, was über die GANZE Aufnahme eine Art Schleier legt. Hinzu kommt, dass der den Chip steuernde Computer in der DigiCam bei unklarer Bildinformation Bildpunkte erfindet (Interpolation). Was aber den Störeffekt eher noch verschärft.
Mit Sechs aufhören
Warum täuschen die Hersteller den unkundigen Verbraucher so nachhaltig? Zum einen ist eine hohe Pixelzahl unverändert ein schlagendes Verkaufsargument. Kaum ein Normalverbraucher wird sich an seine Zeit im Physikunterricht der Klasse sieben erinnern, in der das grundsätzliche Verhalten von Licht experimentell ergründet wurde. Zudem fällt dem Konsumenten das Bildrauschen als Fehler erst auf, wenn er mehr als nur beiläufige Schnappschüsse anfertigt. Hier kann man die Leute also gefahrlos anlügen.
Natürlich wäre auch eine technische Lösung möglich. Man müsste lediglich die Silizium-Chips vergrößern, um den Streueffekt des einfallenden Lichtes zu umgehen. Doch dann würden die beliebten KOMPAKT-Kameras eben keine KOMPAKTEN mehr sein und auf eine unhandliche Größe anschwellen. Außerdem sind große Chips deutlich teurer. Dann eben anders herum und bei sechs Millionen Pixel aufhören. DANN ließen sich aber DigiCams nur noch unter 150 Euro verkaufen. Was NICHT im Interesse der Hersteller ist. Es kommt also nicht auf die QUALITÄT des Produktes sondern auf den Profit des Produzenten an. Allerdings nur dann und so lange es UNWISSENDE Konsumenten gibt. Für den WISSENDEN Konsumenten ist die Lage einfach zu durchschauen. Eine kompakte Digitalkamera mit mehr als sechs Millionen Pixel kommt nicht in Frage. Wer eine solche Kamera zu Weihnachten geschenkt bekommen hat, sollte die Anfälligkeit für Bildrauschen testen und sie im Zweifel umtauschen.
Zur Aufklärung der von technischen Details überforderten Verbraucher hat die Firma Image Engineering die Website 6mpixel.org ins Internet gestellt. Hier wird versucht, dem verbreiteten Pixel-Wahn entgegenzuwirken.
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