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Re: Auflösung bei CCD-Kameras

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Werner Jülich
03. November 2000 16:02

Ja warum sind die Rolleibilder besser ?
Die Anzahl der Photonen, die eine elektrische Reaktion auslösen, hängt bei gleichem Material erst einmal direkt von der Flächengröße der einzelnen CCD-Elemente, der Pixel ab. Ein Pixel mit doppeltgroßer Fläche fängt bei gleicher Helligkeit auch die doppelte Anzahl Photonen auf. Natürlich ist auch der Wert für das Grundrauschen und die maximale Sättigung von der Fläche abhängig. Die zur Verfügung stehende Dynamik berechnet sich nun als maximale Sättigung : Grundrauschen. In Zahlen ausgedrückt für nichtgekühlte CCD-Chips etwa 25000 : 250 also in diesem Beispiel ein Faktor 100. Diese Dynamik wird dann aufgeteilt, z.B. in 12 Bit, also 2 hoch 12 = 4096 Stufen. Dann unterscheiden sich die einzelnen Stufen um etwa 6 Photonenereignisse, (25000-250)/4096 = 6.
Jetzt hat Rollei ( und einige andere Hersteller ) entschieden, die einzelnen CCD-Pixel größer zu machen. Dann ändert sich bei gleicher Physik die Anzahl der Photonen pro Stufe. (2 x 25000- 2 x 250 )/4096 = 12.
Man sieht also, daß hier pro Stufe die doppelte Anzahl an Ereignissen aufgenommen werden können. Man kann leicht nachrechnen, daß sich dies als geringeres statistischen Schwanken bemerkbar macht. Die Bilder geringer Intensität werden deutlich ruhiger. Empfindlichkeitsabweichungen der einzelnen Pixel machen sich geringer bemerkbar.

Hinter den Pixeln kommt die Ausleeseelektronik. Hier entscheiden die Kaufleute der Hersteller über den Aufwand. Oft wird dann "nur" ein 8 Bit A/D-Wandler eingesetzt, um aus den elektrischen Ladungen (die als Spannung vorliegen) einen digitalen Zahlwert zu machen. 8 Bit bedeutet 2 hoch 8, also 256 Stufen. Die Marketingbubis machen dann aber immer noch 16,7 Mio. Farben daraus, 256 x 256 x 256. Auf diese Weise werden 94% der im Chip aufgelösten Dynamik weggeworfen.

Dann kam man sich noch entscheiden, welche Qualität der eingesetzte CCD-Chip hat. Aus dem Produktionsprozess kommen die Chips in unterschiedlicher Güte und werden dann in Qualitätsklassen eingeteilt.

Da aber Konsumenten die Tendenz haben, große Zahlen toll zu finden, haben die renommierten japanischen Hersteller entschieden, diesen Konsumenten entgegenzukommen und propagieren genau das, was der geneigte Kunde lesen will. Der Erfolg gibt ihnen recht.

Werner Jülich

Thema Autor Klicks Datum/Zeit

Auflösung bei CCD-Kameras

Berthold Köchling 2123 30. Oktober 2000 14:55

Re: Auflösung bei CCD-Kameras

Werner Jülich 1259 03. November 2000 16:02



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