Der Trick für mehr Pixel

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Eine 24-MP-Kamera kaufen und mit bis zu 96 Megapixeln fotografieren? So etwas ist möglich, wenn die Kamera Reihenbelichtungen mit kontrollierter Sensorverschiebung („Pixelshift“) ermöglicht. Am Beispiel von Olympus OM-1, Panasonic S5 und Sony A7R IV zeigen wir, was diese Technik bringt und welche Grenzen ihr gesetzt sind.

Karl Stechl

Kleinbild mit 241 Megapixeln
Die Zitadelle Spandau wurde mit der Sony A7R IV im 16-fachen Pixelshift-Multi-Modus aufgenommen. Die Datei hat im Original 19 008 x 12 672 Pixel (241 MP), das sind circa 161 x 107 cm bei 300 dpi. Wo sich im Bild etwas bewegt – hier das Blattwerk – muss man aber mit Artefakten rechnen (Bildausschnitt: 6 x 4 cm bei 300 dpi).

Ein Bildsensor (CMOS oder CCD) kann nicht mehr, als Helligkeitswerte zu unterscheiden und in elektrische Spannung umzusetzen. Für die Farberkennung muss jedem Pixel ein Filter in einer der drei Primärfarben Rot, Grün, Blau zugeordnet sein. Diese Farbfilter sind bei der Bayer-Matrix in einem Schachbrettmuster angeordnet, wobei die grünen Filter doppelt so häufig vertreten sind wie die roten und blauen. Jedes Pixel auf einem Bayer-Sensor ist nur für eine einzige Farbe zuständig, weitere Farbinformationen werden aus den Daten der benachbarten Pixel gewonnen. Für Grün müssen circa 50 Prozent der Farbinformationen über die gesamte Sensorfläche interpoliert werden, für Blau und Rot sind es sogar 75 Prozent.

Aufgrund dieser Farbinterpolationen – englisch „Demosaicing“ – beträgt die tatsächliche Auflösung eines Bayer-Sensors streng genommen lediglich ein Viertel seiner Nennauflösung. Die volle Auflösung mit maximaler Detailschärfe erhält man nur dann, wenn man die Filtermatrix auf dem Sensor weglässt, sodass die Kamera die Aufnahmen in Schwarzweiß aufzeichnet – darin liegt die große Stärke der Leica-Monochrom-Modelle.

Farbinterpolation ist die Regel

Der X-Trans-Sensor von Fujifilm verwendet zwar eine Filtermatrix mit anderer Farbverteilung als beim Bayer-Sensor, kommt aber ebenfalls nicht ohne Farbinterpolation aus. Anders der von Sigma propagierte Foveon-Sensor mit dreischichtigem Aufbau. Hier werden alle drei RGB-Farben an jedem Pixelort aufgezeichnet, was eine verblüffende Detailtreue ermöglicht – bis lang aber nur bei niedrigen Empfindlichkeiten wie ISO 100/200. Bei höheren ISO-Einstellungen kommt es zu störenden Artefakten wie grünen und lilafarbenen Flecken. Schon vor Jahren hat Sigma eine neue Spiegellose mit L-Bajonett und Foveon-X3-Sensor (60,9 MP) im Kleinbildformat angekündigt. Ob und wann die Kamera kommen wird, bleibt ungewiss.

Wie eingangs berei





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