Sensorgrössen: Das Zollformat-Missverständnis

Der «Ein-Zoll-Sensor» in meiner Sony-Kompaktkamera hat weder eine Bilddiagonale noch sonst irgendeine Länge von einem Zoll. Die Zoll-Angaben bei Sensorgrössen beziehen sich auf alte Technologie – den Durchmesser der ursprünglichen Bildaufnahme-Röhren.

Vidicon Bildaufnahmeröhre Wikipedia/sphl

Und plötzlich geht’s nicht mehr um Megapixel, sondern um grosse Sensoren und hochauflösende elektronische Sucher: Das durfte ich feststellen, nachdem ich mich einige Zeit lang nicht mehr mit der Entwicklung der Technologie im Kamerabereich beschäftigt hatte. Die Bewegung in Richtung echter Bildqualität auch bei kompaktesten Kameras dürfte dem Umstand zu verdanken sein, dass inzwischen jede Smartphone-Kamera mit einem Sensor von der Grösse der bisherigen Kompaktkameras (16 Quadratmillimeter) im zweistelligen Megapixelbereich auflöst. Wer braucht denn also noch eine Kamera, wenn das iPhone doch schon super Bilder aufnimmt?

Jeder, der nicht mit ausgestrecktem Arm rumrennen, der oder die Bilder auch in greller Sonne sorgfältig komponieren will; ein optisches Zoom benutzen und auch im Halbdunkeln noch brauchbare Bilder machen möchte. Und jede, die Wert legt auf geringe Schärfentiefe in Offenblendenbildern.

All das verlangt nach zwei Dingen: Grossen Sensoren mit vernünftigem Pixelabstand (also weniger Megapixeln) und Sucher, die den Namen verdienen – notfalls auch elektronisch, dann aber mit einer internen Bildschirmauflösung, die der Realität nahe steht.

Drei Kameragrössen: Nikon D810 mit Vollformat, Fujifilm X100T mit APS-C-Sensor und Sony RX100III mit 1-Zoll-Sensor. © Peter Sennhauser

Nachdem ich mir schon vor einiger Zeit aus genau diesen beiden Gründen die [amazon B004LWZ88W]Fujifilm X100[/amazon] geleistet hatte, die zwar «nur» 16 Megapixel auflöst, das aber mit einem APS-C-Sensor (Spiegelreflex-Format von Canon) bei einer spiegellosen, sehr handlichen Grösse – sie macht vor allem in Innenräumen mit Menschen wunderbare Fotografien bei Blende 2 – habe ich jetzt gestaunt über die Auswahl an neuen ganz kleinen mit elektronischem Sucher – namentlich über die [amazon B00KLVFV34]Sony RX100III[/amazon]. Hosentaschentauglich und im Gegensatz zur Fuji mit einem Zoom ausgestattet, schien mir das winzige Teil mit dem «riesigen» 1-Zoll-Sensor die ideale Ergänzung in der Kaskade meiner Kameras: Grosse Spiegelreflex im Follformat, Fuji für Anlässe mit Cropfaktor, immer-dabei-Sony RX für gute Fotos dank grossem Sensor.

Vorweg: Die Idee hat sich bewährt, die Sony macht ebenfalls eine sehr gute Figur, auch wenn sie nicht an die Fuji herankommt. Und das, obwohl doch der 1-Zoll-Sensor fast so gross ist wie der APS-C der Fuji oder der Canon Spiegelreflex, oder?

Falsch.

Denn die Rede ist nicht von einem Zoll in der Bilddiagonalen – sonst, tatsächlich, wäre der Sensor der Sony grössenmässig irgendwo in der Nähe der DSLR-Crop-Formate: Der Schwarze Rahmen in der Grafik beschreibt ein Format mit einem Zoll Diagonale. Der Sensor ist aber mit 13.2×8.8mm weit davon entfernt. Hat man mich also belogen, oder was ist los?

Die Antwort findet sich versteckt in Nebensätzen in der Wikipedia oder ausführlich hier bei den Technik-Freaks von digicam-experts.de. Die Zoll-Angaben beruhen auf einer inzwischen schon obsoleten Technologie, auf der das Fernsehen basiert: Der Kathodenstrahlröhre, mit der sich eine Lichtempfindliche Fläche abtasten liess. Diese Vakuum-Röhren gab es in verschiedenen Durchmessern, die in Zoll angegeben wurden – die Abtastfläche war demnach jeweils ein Rechteck innerhalb dieses Röhrenquerschnitts. Die Diagonale dieser Fläche entsprach ungefähr zwei Dritteln des Röhrendurchmessers – also stammt das Missverständnis noch nicht einmal eins zu eins aus diesen Angaben.

Zoll stammen von Röhrendurchmessern – wie PS von den Pferden

Vielmehr haben die Techniker die Angaben für die Abbildungsfläche weiterhin mit der Röhrendicke umschrieben, auch als die elektronischen Sensoren aufkamen, um die Vergleichbarkeit beizubehalten – irgendwie sowas wie «Pferdestärken» als Einheit für die Beschreibung der Leistung eines Motors. Ein Döschwo ist ein Auto mit der Leistung eines Zweispänners. Und mein 1-Zoll-Sensor in der Sony hat die Abbildungsfläche, die vor 25 Jahren, als TV-Kameras und Bildschirme noch auf Röhren basierten, eine Röhre von einem Zoll erfasste.

Typische Sensoren im Grössenvergleich mit einem Streichholz Der schwarze Rahmen hat eine Diagonale von einem Zoll © Peter Sennhauser

Lästig ist dies deshalb, weil es vielleicht einem Bildtechniker aus jener Zeit eine genaue Vorstellung davon gibt, wie gross die Bildfläche real ist – aber unsereins erfährt aus dieser Angabe eigentlich rein gar nichts: Weder die Bilddiagonale des Sensors noch das Seitenverhältnis.

Erschwerend kommt dazu, dass für die Leistung des Sensors nicht nur dessen physikalische Abmessungen, sondern auch und vor allem die Anzahl der darauf untergebrachten Dioden mit ihren Mikrolinsen (Pixel) und damit deren Grösse und Empfindlichkeit relevant sind.  Bei den Digicam-Experten gibt es immerhin einen Umrechner, der Anhand von realer und umgerechneter Brennweite und den Kantenlängen der Bilder in Pixeln die Sensormasse und den Pixelabstand des Sensors ausspuckt – für alle, die wirklich wissen wollen, was ihr grosser Sensor in der Ultrakompakten taugt.

Zur Verwirrung und der insgeheimen Annahme, Sensorgrössen würden über die Diagonale beschrieben beitragen dürfte auch die Tatsache, dass das Verhältnis der neuen Digitalsensoren zum gängigen Kleinbildformat («Vollformat») in der Tat mit dem Verhältnis der Bilddiagonale gemessen wird. der Format- oder Cropfaktor, mit dem beispielsweise die Brennweite auf Kleinbildformat umgerechnet wird, ist das Verhältnis der Bilddiagonalen dieser beiden Grössen.

Und wer jetzt auf den Geschmack gekommen ist: Sony bietet mit der RX1 eine Kompakte (spiegellose) Kamera mit Vollformat-Sensor an, das sind Pferdestärken ohne Ende. Die kommt aber mit einer Festbrennweite von 35mm (ohne Cropfaktor, da eben Kleinbildgrösse – also eine Kamera mit einem leichten Weitwinkel).  Die [amazon B00ZUFRD4Q]Sony RX100 gibt’s inzwischen mit verbesserter Videofunktion als Modell IV[/amazon] – das heisst, zu Weihnachten ist die RX100III wohl auf manchen Grabbeltischen sehr viel günstiger zu finden…