Wie funktioniert eigentlich eine Digitalkamera?

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung
1.1 Die Kamera
1.2 Die Digitalkamera

2. Was unterscheidet die analoge von der digitalen Kamera?
2.1 Ein Chip (CCD/CMOS) anstatt Film
2.1.1 Das Speichermedium
2.2 Die Linse, ihr Abstand zum Chip und die Lichtbündelung

3. Die verschiedenen Digitalkameratypen
3.1 Die Kompakt-Digitalkamera
3.2 Die Spiegelreflex-Digitalkamera

4. Die verschiedenen Sensortypen
4.1 Der CMOS Sensor
4.2 Der CCD Sensor
4.3 Weniger bekannte Sensoren

5. Das CCD
5.1 Verschiedene Techniken, mit einem CCD ein Farbbild zu erzeugen
5.2 Das Bayer-Prinzip
5.2.1 Interpolation

6. Vergleich zwischen analoger und digitaler Kamera
6.1 Bildqualität
6.2 Flexibilität

7. Schluss

Verzeichnis der benutzten Literatur

Wie funktioniert eigentlich eine Digitalkamera?

1. Einleitung

Wie funktioniert eigentlich eine Digitalkamera? Im schulischen Physikunterricht wird die Kamera, als solche, in der Optik zwar durchgenommen und es wird erläutert, dass Digitalkameras anders funktionieren, aber generell nie erklärt, wie diese bedeutende Erfindung wirklich funktioniert.

Wie funktioniert dann also eine Digitalkamera? Diese Frage können viele Leute nicht beantworten. Aus diesem Grund habe ich mich für das Thema „ Digitalkamera “ entschieden. Die oben genannte Frage werde ich in dieser Hausarbeit beantworten.

1.1 Die Kamera

Schon seit ca. 180 Jahren gibt es Kameras. Seit dem ersten Lochkamerafoto im Jahre 1826 hat sich die Kamera viel verändert und weiter entwickelt. Die Anfänge der Fotografie waren alte Analogkameras, die Schwarzweißbilder erzeugen konnten. Später kamen Fachkameras, Messsucherkameras, dann Spiegelreflexkameras (auch alle analog). Diese Kameras werden heute noch weiterentwickelt. Es werden immer bessere und neuere Methoden gesucht, Bilder zu erzeugen, auch noch mit analoger Technik.

1.2 Die Digitalkamera

Die Geschichte der digitalen Kamera reicht allerdings nicht so weit zurück wie die der analogen Kamera. Die Geschichte der Digitalkamera begann im Jahre 1972, als „Texas Instruments“ ein Patent für die erste filmlose, elektronische, ‚d igitale’ Kamera beantragte. Diese Kameras wurden in den 70er Jahren hauptsächlich von der US- Regierung in Spionagesatelliten eingesetzt, aber auch von der NASA genutzt. Diese Tatsachen trugen sehr dazu bei, dass viel an der neuen Technik geforscht wurde. Somit entwickelte sich die Digitalkamera sehr schnell weiter. Diese Entwicklung wurde immer schneller und ist auch heute noch nicht abgeschlossen.

Die erste Digitalkamera, die es schaffte, auf den Verbrauchermarkt zu kommen, wurde erst in den 90er Jahren erfunden und kam im Februar 1994 auf den Markt. Es war die ‚ Apple QuickTake 100 Camera ’.

2. Was unterscheidet die analoge von der digitalen Kamera?

Bevor man sich damit beschäftigt, wie eine Digitalkamera funktioniert, sollte man wissen, was sie von einer Analogen unterscheidet.

2.1 Ein Chip (CCD/CMOS) anstatt Film

Der Hauptunterschied zwischen analogen und digitalen Kameras ist, dass der herkömmliche Film (meist 35mm Film) durch einen Sensor ersetzt wird (meist CCD oder CMOS). Dieser Sensor erfüllt fast die gleiche Aufgabe wie der Film in einer analogen Kamera, ist allerdings, von der Fläche her, kleiner. Er wird belichtet und nimmt das Bild optisch war. Wie groß, beziehungsweise wie detailreich das Bild später sein wird, wird in Megapixel (in Millionen Pixel) ausgedrückt (1 Pixel - 1 Bildpunkt). Nachdem das Bild vom Sensor wahrgenommen worden ist, wird es von einem CPU verrechnet und abgespeichert.

Dies bringt uns zu zwei weiteren Unterschieden. Jede Digitalkamera verfügt über einen Mikroprozessor (CPU). Dieser ist zwar nicht so groß und leistungsfähig wie ein „normales“ CPU in einem PC, erfüllt aber dieselbe Aufgabe: Es verrechnet die Zahlen 0 und 1. Eine gängige Geschwindigkeit für solche Prozessoren liegt zur Zeit bei 80 MHz.

Der dritte Aspekt, der anders ist, ist das Abspeichermedium. In Analogkameras übernimmt der Film weiterhin die Aufgabe des ‚Bildabspeicherns’. In Digitalkameras gibt es verschiedene Medien, Speicherkarten genannt, die diese Aufgabe übernehmen (z.B.: PC Card, CompactFlash, SmartMedia, Memory Stick, IBM Microdrive, SecureDigital (SD)). Natürlich haben die verschiedenen Medien alle ihre Vor- und Nachteile, die sich unter anderem in der Geschwindigkeit des Abspeicherns, im Fassungsvermögen, und im Preis der einzelnen Speicherkarten bemerkbar machen. Auf diesen Speicherkarten werden die Bilder in digitaler Form festgehalten. Diese Bilder kann man dann zu jeder Zeit auf verschiedene Weise abrufen.

2.2 Die Linse, ihr Abstand zum Chip und die Lichtbündelung

In einer Digitalkamera spielen aber nicht nur die oben genannten Faktoren eine Rolle, sondern auch die Linse, ihr Abstand zum Chip und die Lichtbündelung.

Die Linsen selbst haben sich nur wenig verändert auf ihrem Weg von der analogen Kamera zur Digitalen, sie bündeln/verstreuen Licht. Allerdings müssen Digitalkameralinsen viel genauer arbeiten als gewöhnliche Linsen, weil die Fläche des Sensors, der zu belichten ist, ca. 1/6 der Filmgröße (35mm Film verglichen mit 1.3 Megapixel CCD Sensor). Da ein solcher Größenunterschied vorhanden ist, muss der Abstand der Linse zum Sensor im gleichen Verhältnis verringert werden (Brennweite), um das ganze Bild auf den Sensor zu richten. Außerdem muss das Licht vollständig parallel gestellt werden, da der CCD-Sensor nicht flach ist wie ein Film, sondern auch in die Tiefe geht. Würde man das Licht nicht vollständig parallelisieren, wie es beim Film der Fall ist, gäbe es an allen Bildern einen weichen/blassen Rand, da die äußeren Pixels nicht richtig belichtet werden können.

Die Linse spielt bei der Qualität der Kamera eine sehr große Rolle. Wenn die Linse der Kamera schlecht ist, machen die anderen Komponenten der Kamera grundsätzlich nichts mehr aus. „Die Qualität eines jeglichen Bildes, ob von einer digitalen oder einer analogen Kamera, kann immer nur so gut sein wie die Linse, die das Licht einfängt und zurück in Richtung Lichtrezeptor wirft (CCD oder Film).“ ^[1]

3. Die verschiedenen Digitalkameratypen

Da jetzt die Unterschiede zwischen Digitalkameras und Analogkameras bekannt sind, ist es außerdem hilfreich zu wissen, dass man auch Digitalkameratypen unterscheiden muss, weil die Typen geringfügig anders funktionieren.

3.1 Die Kompakt-Digitalkamera

Es gibt die so genante Kompakt-Digitalkamera und die Spiegelreflex-Digitalkamera. Beide Kameras führen zum gleichen Ergebnis: Ein digitales Bild.

Außer den oben genannten gibt es noch Studio-Digitalkameras, die wiederum ganz anders funktionieren können. Diesen Digitalkameratyp werde ich in dieser Hausarbeit nicht mit einbeziehen.

Die Kompakt-Digitalkamera ist die am meisten vertretene Variante der Digitalkamera. Sie ist hauptsächlich auf der Konsumentenebene des Marktes gefragt, weil sie billiger und leichter zu bedienen ist als die Spiegelreflex-Digitalkamera. Die Kompakt-Kamera hat momentan einen Marktanteil von 95%.

Die Kompakt-Kamera wurde für den Amateurfotografen entworfen. Sie wurde für Schnappschüsse, Familienfotos und Landschaftsbilder optimiert.

Das, was die zwei Kameratypen unterscheidet, ist der Auslöser. In einer Kompakt-Digitalkamera wird elektronisch ausgelöst. Das bedeutet, dass Licht dauerhaft auf den Sensor strahlt. Wenn man dann irgendwann auf den Auslöser drückt, wird das, was sich zu der Zeit auf dem Sensor befindet, von der Kamera verarbeitet.

Da elektronisch ausgelöst wird, kann man an den Digitalkameras Live-Feed-Displays anbringen. Man kann also auf dem Display das sehen, was gerade passiert und was man fotografieren würde, wenn man auf den Auslöser drücken würde. Dies Eigenschaft, die Kompaktkameras bieten, ist sehr nützlich.

3.2 Die Spiegelreflex-Digitalkamera

Spiegelreflex-Digitalkameras werden hauptsächlich von fortgeschrittenen und professionellen Fotografen benutzt. Sie sind wesentlich teurer, haben eine höhere Auflösung und sind schwieriger zu bedienen als die Kompakt-Kameras. Vorteilhaft für Analogfotografen ist allerdings, dass die Bedienung einer analogen Spiegelreflex-Kamera der digitalen sehr ähnelt.

In Spiegelreflex-Digitalkameras wird mechanisch ausgelöst. Wie in einer herkömmlichen Spiegelreflex-Kamera wird der Lichtrezeptor vom Licht mit einem Spiegel getrennt. Das bedeutet, dass Licht nur auf den Sensor trifft, wenn ausgelöst wird (wenn der Spiegel für einen kurzen Moment hoch-/ wegklappt wird). An den meisten dieser Kameras gibt es aber auch Displays, die allerdings nur das schon fotografierte/verarbeitete Bild anzeigen können.

4. Die verschiedenen Sensortypen

Es gibt nicht nur verschiedene Digitalkameratypen, es gibt auch verschiedene Sensoren, die man in die Kameras einbauen kann. Man benutzt verschiedene Sensoren je nach Kamera. Welcher Sensor in der Kamera ist, hat nichts mit den oben genannten Digitalkameratypen zu tun.

Die gängigsten Sensoren sind: CCD (Charge Coupled Device), CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), Foveon (beinhaltet CMOS).

CCD und CMOS sind beide sehr ähnlich. Beide sind pixelierte Metalloxidhalbleiter aus Silicon. Beide wandeln mit derselben Methode Photonen (Licht) in Elektronen um. Im Ganzen werden beide Sensoren als sehr ähnlich betrachtet.

„Keiner der beiden Namen ‚CCD’ oder ‚CMOS’ hat irgend etwas mit dem Erfassen eines Bildes zu tun; ‚Charge Coupled Device’ ist eine Beschreibung der Technologie, die benutzt wird um die Elektronenladung zu transportieren und zu speichern und ‚Complementary Metal Oxide Semiconductor’ ist der Name der Technologie, die benutzt wird, um einen Transistor auf einer Siliziumplatte anzufertigen.“^[2]

4.1 Der CMOS-Sensor

Beim Vergleich von CCD und CMOS, erweist sich CMOS als der modernere Sensor.

CMOS beschreibt das Verfahren, das benutzt wird, um einen Sensor auf einer Siliziumplatte herzustellen. Außerdem beschreibt der Name, wie die Technik arbeitet. (CMOS-Technologie wird z.B. auch in einem Pentium III Prozessor benutzt.)

Die CMOS-Technologie ermöglicht die billigere Herstellung von Bild-Sensoren, da man sie auf normalen Silizium-Produktionsreihen herstellen kann. Da eine preiswerte Herstellung möglich ist, sind Digitalkameras mit einem CMOS-Sensor preisgünstiger als andere, auf der CCD-Technologie basierende, Kameras.

Bis vor kurzem wurde der CMOS-Sensor in der Unterklasse eingestuft, da er bedeutende Nachteile hat.

CMOS-Sensoren haben generell weniger Auflösung und mehr Bildrauschen als CCD-Sensoren. Diese Eigenschaften wurden in den letzten paar Jahren sehr verbessert. Somit konnte der Sensor bis zur oberen Mittelkasse aufsteigen.

Wenn man den Sensor mit der gleichen Geschwindigkeit weiterentwickelt, dann wird CMOS zu einer sehr guten Alternative zum CCD, da es unter anderem wenig Strom verbraucht und verlässlicher ist als das CCD. Ein weiterer Vorteil des CMOS ist, dass alles, was zur Verarbeitung in ein digitales Signal benötigt wird, auf einem Chip vorhanden ist. Dies schließt aus, dass die Verbindung zu einem weiteren Chip beschädigt werden kann.

Wenn man hierzu noch den Preisunterschied mit einbezieht, dann wird das CMOS zu einer sehr guten Lösung.

Ein Nachteil, der bei CMOS leider nicht veränderbar ist, ist die Tatsache, dass die Fläche, auf die das Licht fällt, im Verhältnis kleiner ist als die des CCD. Dieses Defizit kommt daher, dass die Elektronen gleich auf dem Pixel in Spannung umgewandelt werden. Das bedeutet, dass der Sensor nicht so gut die eigentliche Helligkeit ermitteln kann.

Wie funktioniert also ein CMOS-Sensor?

Während der Sensor belichtet wird, wandelt er in jedem einzelnen Pixel die Photonen in Elektronen um. Dann werden die Elektronen in Spannung ungewandelt und zu einem Verstärker weitergeleitet. Das Signal wird verstärkt und wird zu einem Analog-Digital-Umwandler weitergeleitet. Dort wird das noch analoge Signal digitalisiert (in numerische Werte übersetzt). Hiernach werden die Werte verrechnet und in ein Bild umgewandelt.

Dieser ganze Prozess wird von einer kleinen Platine (diese gehört zu dem ‚Minicomputer‘ in der Kamera) gesteuert, die sich nicht auf dem Chip befindet, aber mit dem Chip verbunden ist.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Bild3

4.2 Der CCD-Sensor

Das CCD wurde im Oktober 1969 von Willard Boyle und George Smith erfunden. Die beiden konnten mit ihrem neu erfundenen CCD ein Bild aufnehmen und dieses über einen Fernseher wiedergeben.

Den CCD-Sensor gibt es schon viel länger als den CMOS-Sensor. Dadurch, dass diese Technik schon so lange besteht, ist er bereits ‚eingesessen’. Man hatte viel Zeit, die CCD Technik auf Hochglanz zu polieren. Das erkennt man daran, dass minimales Bildrauschen vorhanden ist und diese Technik sich bestens dafür eignet, neue Kameras und Linsen zu entwickeln.

Der CCD-Sensor wird heute immer noch als Standard bezeichnet, die Frage „Wie lange noch?“ lässt sich allerdings stellen.

Die Herstellung eines CCD-Sensors ist sehr aufwendig und kann nur in speziellen Produktionsanlagen erfolgen. Das macht den Sensor sehr teuer, er ist dafür aber auf hochauflösende Bilder bester Qualität ausgerichtet. Deshalb befindet sich der CCD-Sensor in der Oberklasse.

Der CCD-Sensor funktioniert ähnlich wie der CMOS-Sensor. Ein bedeutender Unterschied ist allerdings, dass der CCD-Sensor und dessen zum Vollenden des Vorgangs benötigte Technik sich auf zwei Chips/Platinen befindet.

Der CCD macht Folgendes: Während des Belichtens wandelt er auf jedem Pixel Photonen in Elektronen um. Hiernach werden die Informationen auf eine Seite des Chips befördert und werden dort in Spannung umgewandelt. Danach wird die analoge Spannung in einen anderen Chip geführt. Auf dem zweiten Chip wird das immer noch analoge Signal verstärkt und an den Analog-Digital-Umwandler weitergegeben. Dieser wandelt das Signal um und leitet es an den Computer der Kamera, der das Signal in ein Bild verrechnet. Der Prozess wird von einem Teil des zweiten Chips gesteuert.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Bild4

4.3 Weniger bekannte Sensoren

Es gibt außer den zwei oben genannten Sensoren auch noch einen weiteren Sensor, der sich aber noch in einer Entwicklungsphase befindet. Dieser Sensor nennt sich Foveon. Er besteht aus drei Schichten durchsichtigen Quarzes. Der Quarz wirkt wie ein Farbfilter und kann die Farben des Lichtes trennen. Dann wird die jeweilige Lichtfarbe von einem CMOS-Sensor aufgenommen. Das heißt: In jedem Foveon sind drei CMOS-Sensoren integriert. Dies wird gemacht, um Farbbilder zu erhalten (im nächsten Kapitel besprochen).

Das Foveon Prinzip.

5. Das CCD

Da die CCD- und CMOS-Sensoren ähnlich funktionieren und das CCD immer noch der am meisten benutzte Sensor ist, werde ich mich auf den CCD-Sensor konzentrieren.

5.1 Verschiedene Techniken, mit einem CCD ein Farbbild zu erzeugen

Leider ist das Bild in Kameras mit nur einem CCD noch nicht fertig; es fehlt die Farbe. Der Prozess der farblichen Wahrnehmung muss noch mit einbezogen werden.

Um ein Bild farblich abspeichern zu können, muss man Farbfilter einsetzen. Die Farbfilter, die benutzt werden, haben die Farben Rot, Grün und Blau (daher kommt der Begriff RGB). Diese Filter lassen nur das Licht mit der eigenen Farbe durch. In den besten Digitalkameras werden drei CCDs jeweils mit einem der drei Filter benutzt. Alle machen das selbe Bild, nehmen aber nur die Helligkeit der einen jeweiligen bestimmten Farbe des Lichtes wahr. Es entstehen also drei ähnlich helle Schwarzweißbilder. Wenn man die drei Schwarzweißbilder mit drei verschiedenen Projektoren gleichzeitig an die Wand werfen würde (alle an die selbe Stelle) und jeden Projektor mit dem Farbfilter ausstattet, mit dem das jeweilige Bild gemacht wurde, dann ist ein Farbbild zu sehen.

Mit dem gleichen Prinzip arbeitet auch die Digitalkamera. Anstatt drei Bilder an die Wand zu werfen, verarbeitet der kleine Computer in der Digitalkamera die drei Bilder zu einem Farbbild.

Es gibt mehrere Methoden, die das gleiche Prinzip benutzen, um Bilder farblich dazustellen. Davon möchte ich einige vorstellen.

Farbbilder mit 3 CCDs

Um mit drei CCDs Farbbilder zu bekommen, muss man das tun, was oben beschrieben ist. Das Licht wird mit einem Lichtstrahlen-Trenner getrennt und verdreifacht. Dieses Licht wird auf die CCDs gelenkt, die mit Farbfilter versehen sind. Die Bilder werden verlustfrei vom internen Kameracomputer wahrgenommen und dann als Farbbild verarbeitet und abgespeichert.

Dieses Verfahren ist das Beste und Genaueste um Farbbilder zu erhalten. So funktionieren meistens die sehr teueren Kameras.

Farbbilder mit Hilfe der drehenden Scheibe

Wenn man eine Digitalkamera mit nur einem CCD hat, dann bietet sich noch eine Möglichkeit an, um verlustfreie Fotos zu machen.

Man hat ein CCD ohne Farbfilter. Hiervor setzt man eine Scheibe, in der man alle drei Farbfilter eingebaut hat. Wenn man ein Foto macht, dreht sich die Scheibe. Die Kamera macht insgesamt drei Fotos in schneller Reihenfolge. Jedes Bild wird also mit einem anderen Farbfilter gemacht. Die drei Bilder werden nun, wie auch beim vorigen Verfahren, vom internen Computer verarbeitet und als Farbbild abgespeichert.

Diese Art, Farbbilder zu erhalten, ist im Prinzip genau so gut wie die vorige, mit der Ausnahme, dass man nicht drei identische Bilder hat, wenn sich das zu fotografierende Objekt bewegt. Das bedeutet natürlich eine Einschränkung.

Farbbilder mit Hilfe des Bayer-Prinzips und Interpolation

Dies ist das am weitaus meisten benutzte Verfahren zur Herstellung von Farbbildern. Digitalkameras, die diese Methode der Farbfindung verwenden, haben auch nur ein CCD. Jeder Pixel des CCDs hat einen eigenen Farbfilter. Diese Farbfilter sind im Bayer-Prinzip angebracht. Es wird ein Foto gemacht, dann bearbeitet ein Computer das Bild, interpoliert und stellt somit Farbe her.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Bild7

Dieser ermöglicht es den Fotografen, auch sich bewegende Objekte ohne Probleme zu fotografieren. Benachteiligt Die Farben sind bei diesem Verfahren verfälscht, da sie nicht 100% akkurat wiedergegeben werden können. Mehr zu diesem Verfahren und zum Prozess der Interpolation finden Sie im nächsten Teil dieser Hausarbeit.

5.2 Das Bayer-Prinzip

Das Bayer-Muster, (hat nichts mit dem Chemiekonzern zu tun), ist ein aus drei Farben bestehendes Muster: Rot, Grün, Blau. In einem solchen Muster sind die Farbfilter in den Digitalkameras angebracht, die mit Interpolation arbeiten. Das Muster wechselt sich ab. Es gibt immer eine Reihe rot und grün, dann eine Reihe blau und grün. Das heißt, dass es mehr grüne als rote und blaue Farbfilter gibt. Dies macht man, weil das menschliche Auge nicht so stark auf grün reagiert wie auf rot und blau.

Im Bild steht jedes kleine Quadrat für einen Pixel. Das heißt, ein CCD einer solchen Digitalkamera ist komplett mit Farbfiltern versehen. Da jeder einzelne Pixel einen eigenen Farbfilter hat, kann der Computer der Kamera die Punkte mischen, um die eigentlichen Farben herzustellen. Diesen Prozess nennt man Interpolation.

Interpolation ermöglicht es der Digitalkamera, mit nur einem CCD und einer Belichtung Farbbilder zu machen. Um durch Interpolation Farbwerte feststellen zu können, muss der integrierte Computer erst einen Pixel auswählen. Der ausgewählte Pixel wird dann mit den acht benachbarten Pixeln verglichen und die Farbe anhand einer Rechnung festgelegt. Das Ergebnis der Berechnung ist allerdings im Prinzip nicht mehr als eine fundierte Vermutung. Das ist der Nachteil an dieser Methode: Die Farbe, die errechnet wurde, ist nicht absolut und manchmal sehr ungenau. Deswegen ist dieses Verfahren nur für Amateurfotografen ausreichend, da man in der professionellen Fotografie auf Qualität ausgerichtet ist.

6. Vergleich zwischen analoger und digitaler Kamera

6.1 Bildqualität

Die Bildqualität kann bei Digitalkameras variieren (z.B. eine 2-Megapixel-Kamera verglichen mit einer 5-Megapixel-Kamera). Wenn man die Bilder beider Kameras (analog und digital) auf Papier bringt, kann man die Unterschiede erkennen.

Welches Bild besser aussieht, hängt natürlich bei Digitalkameras von der Auflösung ab. Ein niedrig auflösendes Bild im Vergleich mit einem analogen Bild (von einer Spiegelreflex-Kamera) gibt der Analogkamera den eindeutigen Vorteil, (beide Bilder 20x30 cm). Nimmt man aber ein Bild mit hoher Auflösung, dann ist es deutlich schwieriger, die Qualität zu unterscheiden. Man vermutet, dass die Auflösung eines 35mm-Films ca. 20 Megapixel beträgt. Man streitet sich allerdings um diese Zahl, weil sie nur eine Schätzung ist und eigentlich nicht nach dem Prinzip der Bildpunktzählung ermittelt werden kann. Andere Experten sagen, dass je nach Film eine Auflösung von nur 5 bis 10 Megapixel vorhanden ist. Wiederum andere sagen, der Film habe eine Auflösung von ca. 80 Megapixel.

Das Ergebnis: Analogbilder von Spiegelreflex-Kameras sind generell besser als Bilder von durchschnittlichen Digitalkameras. Erst wenn man mit einer sehr hohen Auflösung fotografiert, sieht man einen Qualitätsunterschied zu Gunsten der Digitalkamera.

6.2 Flexibilität

Die Digitalfotografie ist flexibler im Vergleich zur Analogfotografie. Es ist problemlos festzustellen, ob das gerade gemachte Bild gut oder schlecht ist. Man lässt es sich einfach auf dem Display der Kamera anzeigen. Dort kann man das Bild betrachten und somit entscheiden, ob es gefällt oder nicht.

Diese Möglichkeit gibt es bei Analogkameras nicht. Hier muss man die Einstellungen größtenteils manuell vornehmen und dann auf ein gutes Bild hoffen. Da man als Analogfotograf sicher gehen will, später ein gutes Foto zu haben, macht man gleich mehrere Bilder. Dies ist kein schlechtes Verfahren um ein gutes Bild zu garantieren, kann aber sehr teuer werden, da der Film ständig ausgetauscht werden muss. Auch dieses Problem gibt es bei Digitalkameras nicht.

Wenn man sich eine 512 MB große Speicherkarte kauft und diese in Verbindung mit einer 6.5 Megapixel-Kamera nutzt, können ca. 120 Bilder auf der Speicherkarte gespeichert werden. Hat man überflüssige Bilder, können diese einfach gelöscht werden. Später können die Bilder im eigenen Computer zu Hause abgespeichert und die Speicherkarte der Kamera wieder gelöscht werden. Somit kann man wieder von vorne anfangen und weitere Fotos machen, ohne dass zusätzliche Kosten entstehen. Über einen längeren Zeitraum gesehen ist die Digitalfotografie preisgünstiger als die Analogfotografie.

7. Schluss

Noch ist die Analogkamera als solche nicht veraltet, besonders nicht im professionellen Bereich der Fotografie, da viele Fotografen mit der Bildqualität von Digitalkameras nicht zufrieden sind. Andere Leute wollen einfach die Tradition der analogen Kamera weiterführen.

Wie viele Jahre es noch dauern wird, bis die Analogkamera überholt worden ist, ist nicht vorhersehbar, aber, dass sie überholt werden wird ist auf Grund der heutigen Entwicklungsgeschwindigkeit sehr wahrscheinlich.

Bild 1: Von http://www.apogeephoto.com/sept2001/lens_design.jpg

Bild 2: Selbst erstellt

Bild 3: Von http://www.tasi.ac.uk/images/cmos_fill_factor_big.gif

Bild 4: Von http://www.tasi.ac.uk/images/ccd_fill_factor_big.gif

Bild 5: Von http://www.tasi.ac.uk/images/fovX3.gif

Bild 6: Von http://www.tasi.ac.uk/images/single_matrix_three_shot_bi.gif

Bild 7: Von http://www.tasi.ac.uk/images/single_matrix_one_shot_big.gif

Bild 8: Von http://www.csusm.edu/iits/trc/training/lessons/digitalCameras/bayerFilter.gif

Bild 9: Von http://www.shortcourses.com/how/sensors/interpolation.gif

Verzeichnis der benutzten Literatur

Materialien:

http://www.shortcourses.com/choosing/how/03.htm

http://www.bigskyfishing.com/Gear-Technique/digital_camera/digital_camera_basics.htm

http://electronics.howstuffworks.com/digital-camera.htm/printable

http://www.nikonians.org/html/resources/guides/digital/how_does_it_work_1.html

http://www.apogeephoto.com/sept2001/digicams092001.shtml

http://www.tasi.ac.uk/advice/creating/camera.html

http://de.encarta.msn.com/encyclopedia_761575598/Photographie.html

http://www.digicamhistory.com/Index.html

http://209.196.177.41/01/01-04.htm

http://www.csusm.edu/iits/trc/training/lessons/digitalCameras/digicams101.htm

Korrekturgelesen von: Dagmar Goretzko-Witmer

Weitere Ansprechpersonen für mich im Gebiet Fotografie, Digitalfotografie, Kamera und Digitalkamera waren:

Tobias Stefani

Dirk Van Rossum

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^[1] Digital ras, Copyright © TASI 2003 http://www.tasi.ac.uk/advice/creating/camera.html#ca8

^[2] Digital Cameras, Copyright © TASI 2003 http://www.tasi.ac.uk/advice/creating/camera.html#ca3