Wie ist ein digitales Bild aufgebaut?

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Um die Funktionen einer digitalen Kamera zu verstehen, muß man sich erstmal die Frage stellen: Wie ist ein digitales Bild aufgebaut?

Jedes digitale Bild ist aus einzelnen, horizontal und vertikal aneinander gereihten Pixel zusammengesetzt. Pixel sind einfach betrachtet kleine rechteckige oder quadratische Farbfelder. So klein, dass sie das menschliche Auge nicht mehr als einzelne Bildpunkte wahrnehmen kann. Das Wort Pixel kommt von den engl. Wörtern „pictures“ (umgangssprachlich pix) und „element“, bedeutet also Bildelemente.

Hier veranschaulicht an einem Bild und vergrößertem Ausschnitt:

Pixel anschaulich
Sichtbare Pixel

Pixel sind winzig kleine Farbfelder

Um diese Pixel als Endergebnis dreht sich die ganze Sache: wie kann eine Fotokamera aus der Umgebung Lichtstrahlen mit Farbe und Helligkeit möglichst realitätsgetreu einfangen und daraus diese winzig kleinen Farbfelder erzeugen, die im besten Fall ein möglichst scharfes und farbechtes Bild von unserem Motiv darstellen. Und das in möglichst unterschiedlichen Situationen: bei hellem Sonnenschein, bei Regen, in der Dämmerung, bei Gegenlicht, bei bewegten Motiven etc. Dazu ist eine Menge Technik, Physik, Chemie und Mathematik notwendig.

Das gesamte Bild wird dann in Form einer Rastergrafik dargestellt. Die Gesamtzahl der Bildpunkte ergibt sich aus der Anzahl der Spalten (Breite) und Zeilen (Höhe). Man spricht dann von der Bildauflösung.

Full HD zum Beispiel hat eine Auflösung von 1920×1080 Pixeln. D.h., das Bild ist aus insgesamt 2,073,600 Pixeln aufgebaut.

Der Einfluss der Pixelgröße auf ein digitales Bild

Erst, wenn man einen kleinen Bildausschnitt sehr stark vergrößert, werden die einzelnen Pixel sichtbar. Umso mehr Pixel ein Bild einer bestimmten Größe enthält, desto mehr Details und schärfere Kanten können dargestellt werden. Theoretisch. Mehr Pixel alleine ergeben aber nicht schon von vornherein ein besseres Bild.

Hier kommt die Bauart des Sensors ins Spiel. Je größer der Sensor ist, desto größer sind die einzelnen Pixel (Lichtzellen) bei gleicher Anzahl.

Größere Pixel können mehr Licht einfangen und ergeben ein genaueres Bild und weniger Bildrauschen. Das hat auch dazu geführt, dass die Kameraproduzenten immer öfter Sensoren mit 1 Zoll Größe verwenden. 

Megapixel - Millionen von Pixeln

Wenn man sich bewusst macht, dass eine Digitalkamera für ein Bild mehrere Millionen Pixel im Bruchteil einer Sekunde berechnen muss, dann wird einem auch klar, dass das nicht jede Konstruktion gleich gut sein kann und ergo die Bilder der verschiedenen Kameras nicht die gleiche Qualität aufweisen. Zumal für das Endergebnis mehrere technische Komponenten zusammenspielen müssen.

Wollen Sie mehr wissen über die wesentlichen technischen Komponenten einer digitalen Kamera, die bei Tests immer angesprochen werden? Sie machen den Unterschied in den Qualitäten aus.

In unserem kleinen E-Book „Digitale Fotografie verstehen“ erklären wir die Hauptkomponenten von digitalen Kameras und ihrer Funktionen.

Aber keine Sorge. Wir betreten hier kein kompliziertes wissenschaftliches Terrain. Die Grundzüge kann man auch so verstehen.

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