Digitalkamera

Sony Mavica FD5

Ein digitaler Fotoapparat, auch Digitalkamera genannt, ist ein Fotoapparat, bei dem das Aufnahmemedium Film durch einen elektronischen Bildwandler (Bildsensor) und ein digitales Speichermedium ersetzt wurde.

Geschichte

Erfindungsphase

Die Geschichte der Digitalkamera nimmt mit der 1963 von David Paul Gregg an der Stanford University erfundenen Videodisk Kamera ihren Anfang, und obwohl ihre Bilder nur ein paar Minuten (auf eben jener Videodisk) gespeichert werden konnten, so ist sie doch die erste Kamera, die optische Bilder digital speichert.

Das erste Patent auf alle flachen (Bild-)Schirme, die optische Bilder stabil (solid-state) aufnehmen und aufbewahren können wird 1968 beantragt. U.S. patent # 3,540,011

Im Jahre 1969 wurde dann die Basis des CCD (charged coupled device) von Willard Boyle und George Smith erfunden. Das CCD ist ein lichtempfindlicher Chip, der für viele Zwecke genutzt werden kann. Mit dem CCD können Bilder sowohl gespeichert als auch wiedergegeben und bearbeitet werden. Diese Erfindung ist der endgültige technische Durchbruch auf dem Weg zur digitalen Fotografie.

1970 bauen Bell-Wissenschaftler die erste Solid-State-Video-Kamera die das CCD als Bildaufzeichnungsgerät benutzt. Man beachte, dass es sich hierbei noch um eine Videokamera handelt, da es schwieriger war ein einzelnes Bild zu speichern als einen kleinen Film.

Ein weiteres wichtiges Patent wird 1972 an den Erfinder Willis A. Adcock von Texas Instruments ausgegeben. Es beschreibt eine filmlose, elektronische Kamera, wobei noch ein Fernsehbildschirm als Sucher empfohlen wird.

Kommerziell erhältlich wurde das CCD 1973, welches von Fairchild Imaging entwickelt und produziert wurde. Es hatte eine Auflösung von 100 × 100 Pixel (0,01 megapixel). 1974 fand Dr. Gil Amelio eine Möglichkeit CCDs einfach und industriell zu fertigen.

1975 ist die Geburtsstunde der ersten "richtigen" Digitalkamera. Konstruiert wurde sie von Steve J. Sasson von Kodak. Sie verwendete das CCD von Fairchild als Bildsensor, benötigte 23 Sekunden um ein einziges Bild auf eine Digitalkassette zu speichern und wog gut 4 kg.

Die Fairchild MV-101 war dann 1976 die erste kommerziell erhältliche CDD-Kamera welche ebenfalls den Bildsensor von Fairchild mit 0,01 Megapixel verwendete.

Weitere Entwicklung

Digitalkameras wurden ab Mitte der 80er Jahre zunächst vorwiegend von professionellen Fotografen im Bereich der Studio-, Mode- und Werbefotografie sowie ab Mitte der 90er Jahre auch in der Reportagefotografie eingesetzt. Frühe serienreife Modelle wurden von Apple (Apple QuickTake), Sony (Mavica) und Canon (Ion) angeboten; Konica Minolta (Dimage), Nikon (Coolpix) und Olympus (Camedia) u. a. folgten mit eigenen Modellreihen. 2002 wurde erstmals eine digitale Spiegelreflexkamera (DSLR = Digital Single Lens Reflex) mit einem Sensor in voller Kleinbildgröße von Canon vorgestellt.

Im Heimanwenderbereich setzen sich Digitalkameras ab Ende der 1990er Jahre durch und erzielen aufgrund rapide fallender Preise mittlerweile höhere Umsätze als analoge Fotogeräte. [1].

Damit verbunden ist eine stürmische Belebung des gesamten Fotohandels, der vor Einführung der Digitalkameras als gesättigt und technologisch ausgereizt galt. Trotz anfänglicher Befürchtungen hat die Einführung des digitalen Fotografierens zu keinem Rückgang des Auftragsvolumens in den Fotolaboren geführt. Es werden vielmehr sogar Steigerungen festgestellt. Auch heute wollen die Fotografen ihre Bilder noch auf Papierabzügen sehen.

Digitalkameras werden seit Anfang des 21. Jahrhundert zunehmend in andere Geräte integriert:

Fast alle modernen Mobiltelefone enthalten eine eingebaute Digitalkamera. Mittlerweile werden hier auch Modelle mit ein bis zwei Megapixel gebaut.
Für Personal Digital Assistants sind externe Handy-Module verfügbar, oder eine einfache Digitalkamera ist in den PDA integriert.
Video-Camcorder besitzen Fotofunktionen, die ähnlich wie Digitalkameras arbeiten.

Andererseits verfügen viele digitale Fotoapparate über die Möglichkeit, Filme in VHS-Qualität mit Ton aufzunehmen oder die digitalen Signale ohne Zwischenspeicherung direkt an die Schnittstelle zu übertragen. Damit können diese Digitalkameras auch als Webcam genutzt werden.

Funktionsweise

Das fotografische Bild entsteht in einer Digitalkamera in folgenden Schritten:

Scharfstellung des Bildes
Abschätzen einer sinnvollen Belichtungszeit und Blende
optische Projektion durch das Objektiv
optische Filterung durch Infrarot- und RGB-Filter
Wandlung der Lichtintensitäten in analoge elektrische Signale in diskreten Elementen (Diskretisierung)
Digitalisierung der Signale durch Analog-Digital-Wandlung (Quantisierung)
Bildverarbeitung der Bilddatei:
1. Farb-Rekonstruktion
2. Umrechnung von Spannungen in Helligkeiten
3. Rauschfilterung
4. Entfernen bekannter Fehler des Bildaufnahmesystems (defekte Pixel, Übersprechen, Nachschärfen, Randabschattung, Verzeichnung)
Komprimierung der Bilddatei
Speicherung der Bilddatei.

Bei einer Digitalkamera gelangt Licht durch eine Linse, welche das Bild auf den Sensor wirft, in das Kameragehäuse. Vor dem Sensor durchläuft das Licht einen Infrarot- sowie es sich also um einen vollständig analogen Prozess.

Der A/D-Wandler führt eine Bildwandlung durch, die aus den Schritten Diskretisierung und Quantisierung besteht.

Die Diskretisierung bezeichnet die Bilderzerlegung in diskrete Einheiten. Da bei Kameras, die nach dem RGB-System arbeiten, pro Pixel drei Farbwerte gespeichert werden müssen, findet eine Farbinterpolation statt. Dabei werden die zwei nicht registrierten Farbwerte aus den Werten der umliegenden Zellen interpoliert, das heißt nach einer Regel "geraten" (educated guess). Generell ist die Farbinterpolation eine Mittelwertbildung.

Anschließend erfolgt die Kompression zur Reduktion des Datenvolumens, wenn das Bild im JPEG- oder komprimierten TIFF-Datenformat gespeichert wird; inwieweit Rohdaten (Raw-Format) komprimiert werden, hängt vom proprietären Format des jeweiligen Herstellers ab..

Bildwandlung

Wie bei einer Analogkamera wird das einfallende Licht mit einem Objektiv gesammelt und auf die Filmebene, in diesem Fall auf den Sensor, scharfgestellt (fokussiert). Der Sensor ist ein elektronisches Bauelement, das in der Regel eine deutlich kleinere Fläche hat als ein Bild auf analogem 35-mm-Film einer Kleinbildkamera; nur höherwertige Digitalkameras verfügen über einen Sensor in Größe des APS-C-Negativs oder sogar über einen Vollformatsensor. Im Professionellen Bereich werden Sensorgrössen bis 36x48 mm eingesetzt.

Es werden grundsätzlich zwei Sensortypen unterschieden: Flächensensor und Zeilensensor.

Beim Flächensensor registriert der CCD entweder gleichzeitig die drei Grundfarben (One-shot-Kameras), oder nacheinander (Three-Shot-Kameras). Es existieren im Wesentlichen zwei verschiedene marktgängige Flächensensor-Typen, der CCD-Sensor (die meisten Digitalkameras von Sony, Nikon, Konica Minolta, Pentax, Olympus usw.) mit der Variante des Super-CCD-Sensor (nur Fujifilm) sowie der CMOS-Sensor.

Eine Sonderstellung nimmt der Foveon-Sensor ein, der in Sigma-Kameras zum Einsatz kommt. Dabei handelt es sich um einen dreischichtigen Sensor, der rotes, grünes und blaues Licht mit jedem Sensorelement aufzeichnet. Dem interessanten Prinzip zum Trotz hat auch die zweite Generation nicht zum durchschlagenden Erfolg geführt.

Zeilensensoren werden in Scannerkameras eingesetzt, die nach dem Scannerprinzip funktionieren, das heißt sie arbeiten ähnlich wie ein Flachbettscanner und tasten das Bild zeilenweise ab.

Bildverarbeitung

In einem digitalen Fotoapparat führt die Elektronik eine Reihe bildverändernder Verarbeitungen vor, während und nach der Aufnahme durch; diese werden unter dem Begriff der Bildverarbeitung zusammengefasst. Diese ist zu unterscheiden von der Bildbearbeitung, die an der fertiggestellten Aufnahme durchgeführt wird.

Die Digitalkamera beeinflusst durch den Weißabgleich – wie auch die Videokamera – die Farbtreue bei Tageslicht oder Kunstlicht.

Die Homogenität, das heißt gleichmäßige Schärfe und Helligkeit über das gesamte Bild insbesondere am Bildrand, ist abhängig von der Optik und muss bei Abbildungsfehlern durch die kamerainterne Software ausgeglichen werden.

Die Qualität der kamerainternen Elektronik entscheidet auch über die Signaldynamik, das heißt die von der Kamera unterscheidbaren Helligkeitsstufen, sowie den Kontrastumfang des digitalen Bildes.

Die Kameraelektronik beeinflusst auch die Bildreinheit bzw. den Grad an Bildfehlern, die sich beispielsweise als Rauschen oder Artefakte zeigen. Bei Kameras mit einer Auflösung von drei Megapixeln und mehr lassen sich CCD-Fehler nicht mehr vermeiden: Einzelne Zellen arbeiten möglicherweise überhaupt nicht, andere arbeiten dagegen mit unterschiedlicher Empfindlichkeit usw. Solche "Aussetzer" müssen ebenso wie das besonders bei Nachtaufnahmen auftretende Bildrauschen von der Kamera-Elektronik ausgeglichen werden.

Zur Verbesserung der subjektiven Bildwirkung führt die Kameraelektronik darüber hinaus noch diverse Optimierungen durch. Dazu zählen beispielsweise:

Scharfzeichnung: Erkennen und Verstärken von Übergängen im Bild;
Kontrastanhebung: Anhebung des Kontrasts im Bild;
Farbsättigung: Erhöhen der Farbsättigung;

Bevor ein Foto ausgelöst wird, wird der Autofokus in Gang gesetzt, der die Scharfeinstellung übernimmt. Auch wenn mehrere Fotos vom gleichen Objekt gemacht werden, muss jeweils eine Scharfeinstellung erfolgen. Bei einigen Kameras kann der Autofokus abgestellt werden. Einen Schärfe-Einstellring sucht man bei den meisten Digitalkameras allerdings vergeblich. Lediglich über eine Menüstruktur kann eine manuelle Scharfeinstellung in Stufen erreicht werden, was die Einsatzmöglichkeiten von Digitalkameras begrenzt, zumal die manuelle Scharfeinstellung nur bei Spiegelreflexkameras zuverlässig funktioniert. Auch wenn der Autofokus abgeschaltet wird, findet vor dem Auslösen in der Kameraelektronik noch ein Weißabgleich statt. Und weil das nicht reicht, findet auch noch ein Schwarzabgleich statt (um das elektronische Rauschen des Sensors und Fehlerpixel auszufiltern).

Optisches System

Durch die gegenüber einer Kleinbildkamera kleinere Bildfläche des Sensors ergeben sich für gleiche Bildwinkel andere Brennweiten für die Objektive; dies wird teilweise fälschlicherweise als Brennweitenverlängerung bzw. Brennweitenverlängerungsfaktor bezeichnet, obwohl die Brennweite des Objektives natürlich nicht geändert ist. Um die Objektive weiterhin auf einfache Weise mit dem herkömmlichen Kleinbildformat vergleichen zu können, geben viele Hersteller von kompakten Digitalkameras zusätzlich zur realen Brennweite ihre Objektive auch mit der Brennweite an, welche im Kleinbildformat den gleichen Bildwinkel erreichen würde.

Bei digitalen Spiegelreflexkameras mit Wechselobjektiven wird zumeist ein Umrechnungsfaktor angegeben – der so genannte Verlängerungsfaktor –, mit dem die Brennweite des Objektivs multipliziert werden muss, um die Kleinbild-Brennweite zu errechnen, die den gleichen Bildwinkel aufnimmt. Dies hat Nachteile im Weitwinkelbereich, da sich dort kleinere Bildwinkel in Richtung Normalobjektiv ergeben, Vorteile dagegen im Telebereich, da dort die kleineren Bildwinkel ein stärkeres Tele bedeuten.

Zusätzlich zu einem bei digitalen Kompaktkameras meist eingebauten optischen Zoom besitzen viele Modelle noch einen digitalen Zoom. Dabei handelt es sich um eine Interpolation, die das Bild zwar größer erscheinen lässt, tatsächlich findet jedoch nur eine Ausschnittsvergrößerung mit verringerter Auflösung statt. Digitalzooms sind ein reines Marketing-Konstrukt und haben keinen fotografischen Wert. Der funktional identische Effekt lässt sich mit jeder Bildbearbeitungssoftware nachträglich und mit jedem beliebigen Vergrößerungs bzw. "Zoomfaktor" realisieren.

Suchersysteme

Entsprechend ihrer konventionellen Pendants verfügen digitale Kameras je nach Konstruktionsprinzip über verschiedene optische Suchersysteme, die eine Gestaltung des Bildes vor der Aufnahme ermöglichen.

Diese sind im Consumersegment der Regel separate optische Systeme. Dieser Aufbau ermöglicht dem Aufnahmesensor permanent aktiv zu sein und eine Vorschau ("live preview") auf das Bild, u. U. zusammen mit Statusinformationen, auf dem Monitor des Gerätes darzustellen. Im Marktsegment für die professionelle Nutzung werden in der Regel Geräte in Spiegelreflexbauweise gefertigt, bei denen konstruktionsbedingt zur gleichen Zeit nur entweder der Sucher oder der Aufnahmesensor in Betrieb sein kann. Für den anspruchsvollen Amateur werden Kameras angeboten, die die Vorteile beider Systeme verbinden sollen. Dies wird durch halbdurchlässige Spiegel oder digitale Sucher, die auf einem separaten Display basieren, gelöst. Professionelle digitale Messucherkamera sind auf dem Markt unterrepräsentiert, es ist zur Zeit (Stand 2006) nur ein Modell (Epson R-D1) erhältlich.

Kameras mit integriertem Monitor haben den Vorteil gemein, dass sie nach der Aufnahme erlauben, die aufgenommenen Bilder noch vor Ort zu betrachten und missglückte Aufnahmen zu entfernen.

Leistungsklassen und Auflösung

35mm Kleinbildfilm hat eine Auflösung von rund 13 bis 200 Mega-Pixeln. Die besten Objektive erreichen aber nur etwa 20 Millionen Pixel. Gute Zooms haben ca. 13 Millionen Pixel und Dias werden mit ca. 10 Millionen Pixeln (2700dpi) gescannt.

Digitalkameras mit Bildauflösungen unter zwei Megapixel gelten heute als Fun- bzw. Spielzeugkameras oder werden für spezielle Anwendungen (z.B. schnelle Serienbildfolgen, Schnappschüsse) eingesetzt. Sie sind i. d. R. mit Fixfokus-Objektiven ausgestattet. Darunter fallen auch Mikrokameras mit VGA-Auflösung (0,3 Megapixel), die als Schlüsselanhänger benutzt werden können, sowie die meisten derzeit verfügbaren Handy-Kameras (Stand: 2004).

Digitalkameras mit einer Auflösung von 4-5 Megapixeln gelten heute (2006) als Einsteigerklasse. Sie sind ausgereift, preiswert und leicht zu bedienen. Sie genügen für Papierabzüge bis 50 cm × 75 cm. Bild-Dateigrößen liegen hierbei um 1 bis 2 MB. Unkomprimierte TIFF-Bilder können aber auch 15 MB groß sein.

Auflösungen von sechs bis acht Megapixeln gelten als Mittelklasse, High-End-Geräte verfügen derzeit (Stand: 03/2004) über Auflösungen von 16 bis 39 Megapixeln; bei diesen Auflösungen sind problemlos alle Druckformate möglich (bis hin zur 16/1 Plakatwand). Zu beachten ist jedoch auch hier, dass sich die Bildformate der Kamera teilweise von den klassischen Bildformaten der Fotolabore für Papierabzüge unterscheiden, so dass ein Beschnitt erfolgt.

Die Profiklasse bietet Spiegelreflexkameras mit Wechselobjektiven, erweiterten Einstellungsmöglichkeiten sowie mit CCD- bzw. CMOS-Sensoren mit Auflösungen ab etwa 6 Megapixeln. Durch die Preise von unter 700 EUR (Stand: 01/2006) für eine Kombination aus Gehäuse mit preiswertem Objektiv, werden diese Geräte inzwischen auch von zahlreichen ambitionierten Amateuren genutzt. Die Anzahl der Pixel ist in der Profiklasse von untergeordnetem Rang; entscheidend sind vielmehr die Qualität des Objektivs und der Bildwandlung sowie Einstellungsmöglichkeiten und Aufnahmegeschwindigkeit. Analoge Mittelformat- und Fachkameras lassen sich in der Regel durch digitale Aufnahmeeinheiten umrüsten, mit denen Auflösungen bis 39 Megapixel erreicht werden.

Zum Vergleich: Bei der herkömmlichen analogen Kleinbild-Fotografie spricht man von 30 Megapixeln, die mit einem guten Film erzielt werden können. Diese Auflösung wird zum Beispiel von dem Negativfilm Kodak Ektar 25 prof. erreicht (Auflösung 200 Linien / mm bei 1000:1 Kontrast). Nahezu jeder fotografische Film bietet heute eine Auflösung von zumindest 100 Linien pro Millimeter, ein Kleinbildfilm hat daher eine Auflösung von mindestens 3.600×2.400 Pixeln, also etwa 8,6 Megapixel; derartige Vergleiche sind jedoch aus verschiedenen Gründen problematisch; vgl. hierzu Ausbelichtung und Kodachrome.

Neben der CCD-Auflösung entscheiden aber auch das optische System und die Elektronik über das Gesamtergebnis. Diese drei "Säulen" zusammen ergeben die eigentlich relevante Effektivauflösung, die nur anhand von Testbildern, zum Beispiel nach dem Auflösungschart ISO 12233, festgestellt werden kann. Die Effektivauflösung wird von der jeweils schwächsten "Säule" bestimmt.

Die Grenze der Auflösung wird sowohl bei der analogen als auch digitalen Fotografie durch die Objektive bestimmt. Die besten zur Zeit (2003) auf dem Markt verfügbaren Objektive wie zum Beispiel das Leica Summilux-R 1:1,4/80 mm (2003: 3.000 Euro) haben das Auflösungsvermögen von vergleichbaren 20 Megapixeln. Ein sehr gutes Zoom-Objektiv wie das Canon 28–70mm f/2.8 (2003: 1.000 Euro) hat eine Auflösung von ca. 61 lp/mm (Linienpaaren/Millimeter), was etwa 13 Megapixeln entspricht. Leider wird bei billigen Digitalkameras hauptsächlich an der Optik gespart.

Für verschiedene Zielgruppen und -einsätze reichen bestimmte Auflösungen aus:

2–3 Megapixel: Schnappschüsse, Urlaubsfotos, Kompaktkameraersatz,
3–4 Megapixel: Abzüge bis maximal DIN A4-Größe,
> 5 Megapixel: professioneller Einsatz durch Designer und Grafiker.

Januar 2006: Viele neue Digitalkameras (auch in der preiswerten Einsteigerklasse) haben eine Auflösung über 5 Megapixel. Die meisten aktuellen höherwertigen Geräte liegen zwischen 8 und 10 Megapixel. Allerdings wird diese hohe und werbewirksame Auflösung bei den weiterhin in Kompaktkameras verwendeten sehr kleinen Sensoren durch ein teilweise dramatisch schlechtes Rauschverhalten erkauft - die Ergebnisse einer 10 Megapixel Kompaktkamera ist in aller Regel mit der Qualität einer Aufnahme einer Spiegelreflex mit 6 Megapixeln nicht zu vergleichen.

Geschwindigkeit

Die Arbeitsgeschwindigkeit einer Digitalkamera wird vor allem durch vier charakteristische Merkmale bestimmt:

Aufnahmebereitschaft, also die Zeitspanne, die der digitale Fotoapparat nach dem Einschalten benötigt, um eine Fotografie anfertigen zu können;
Auslöseverzögerung, also die Zeitspanne die zwischen Drücken des Auslösers und tatsächlicher Bildaufzeichnung verstreicht;
Bildfolgezeit, also die Zeitspanne nach einer Aufnahme, nach der die Kamera ein Folgebild anfertigen kann. In direktem Zusammenhang hiermit steht die maximale Bildfrequenz der Digitalkamera.
Fokussiergeschwindigkeit, also die Zeitspanne, die der Autofokus zur Scharfstellung benötigt.

Trotz einer rasanten technischen Entwicklung sind heute noch nahezu alle digitalen Kompaktkameras signifikant langsamer als ihre Äquivalente im Kleinbildbereich (Stand: 2004). Vor allem die Bildfolgezeiten brechen oft nach wenigen Aufnahmen massiv ein, während bei Kleinbildkameras über den gesamten Film hinweg die gleiche Geschwindigkeit erreicht werden kann.

Die Auslöseverzögerung und Bildfolgezeit sind bei hochwertigen digitalen Kameras hingegen vergleichbar zu ihren analogen Pendants.

Energieversorgung

Jede Digitalkamera benötigt eine kontinuierliche Energieversorgung, die in der Regel über ein Netzteil oder einen Akku gewährleistet wird; daneben gibt es auch einige Spezialkonstruktionen, die beispielsweise auf Solarenergie basieren.

Digitalkameras brauchen bei weitem mehr Energie als analoge Fotoapparate. Dies ist ein großer Nachteil der Geräte und beim Umstieg auf die digitale Fotografie zu beachten. Insbesondere der ständige Gebrauch eines eingebauten Mini-Monitors und die Blitzverwendung sind große Stromfresser.

Die Kapazität des Akkus bestimmt – in Verbindung mit der Leistungsaufnahme der Kameraelektronik und deren Stromsparfunktionen – über die maximale Betriebsdauer der Kamera, bis ein Akkuwechsel nötig wird.

Proprietäre Akkutypen sind deutlich teurer als Standard-Akkus (Mignon AA oder AAA etc.), aber häufig auch leistungsfähiger. Ein durchschnittlicher Akku von 2000mAh versorgt eine Digitalkamera für Energie zum Aufnehmen von rund 200 Bildern. Es sollten keine Nickel-Cadmium-Akkus (NiCD), sondern nur hochwertige NiMH-Akkus mit mindestens 1800mAh verwendet werden. Noch länger haltende Lithium-Ionen-Akkus sind nur für wenige Digitalkameratypen auf dem Markt.

Dateiformat

Damit ein Bild mit einer Auflösung von zwei Megapixeln und drei Farben pro Pixel nicht sechs Megabyte (unkomprimierte Dateigröße) auf die Speicherkarte schreiben muss, wird es komprimiert.

Als verlustbehafteter Modus steht nach EXIF-Standard das JPEG-Format zur Verfügung, als verlustfreier Modus wird TIFF angeboten; daneben können einige höherwertige Kameras die digitalen Bilder in einem proprietären Rohdatenformat (RAW) speichern.

Da für das Format der Rohdaten kein Standard existiert, sind die Bilddaten unterschiedlicher Kamerahersteller und sogar unterschiedlicher Baureihen eines Herstellers untereinander nicht kompatibel und müssen vor der Betrachtung oder Bearbeitung mittels einer vom Kamerahersteller bereitgestellten Anwendung in ein Standard-Bildformat (meist TIFF oder JPG) konvertiert werden. Es existieren auch Anwendungen und Plugins für Bildbearbeitungsprogramme von Drittherstellern, die RAW-Daten verschiedener Kameras lesen und verarbeiten können.

RAW-Daten werden auch als digitales Negativ bezeichnet. Ähnlich zur analogen Fotografie kann man davon ausgehend viele Parameter vor Erstellung der eigentlichen Bilddaten beeinflussen: Gammakorrektur, Weißabgleich, Helligkeit, Kontrast, Schärfe. RAW-Daten weisen aufgrund ihrer verlustlosen Speicherung keine Fragmente auf. Ein weiterer wichtiger Vorteil ist der größere Farbumfang. Während JPG-Bilder mit 8 Bit je Farbe gespeichert werden, liegen RAW-Daten in 12 oder sogar 14 Bit vor. Die Bilder liegen somit in größerer Farbabstufung vor.

Zahlreiche Kameras bieten auch die Möglichkeit, kurze Videosequenzen aufzunehmen, die meist im Motion JPEG- oder Apple Quicktime-Format gespeichert werden, jedoch aufgrund der zu erreichenden Bildwiederholrate meist in niedrigerer Auflösung als die von der Kamera aufgenommen Bilder. Die Auflösung liegt deutlich unter den Werten aller gängigen Videokameras. Für Spiegelreflexkameras entfällt diese Möglichkeit systembedingt.

Digitalkameras betten in die Bilddaten auch so genannte Metainformationen ein, die im EXIF-Standard spezifiziert sind. Diese EXIF-Metadaten finden sich im so genannten Header der Bilddatei. Viele Bildbearbeitungsprogramme sowie spezielle Tools können diese Daten auslesen und anzeigen. Sie können auch Anwendung finden bei der Ausbelichtung des digitalen Bildes auf Fotopapier im Fotolabor.

Zu den via EXIF automatisch für jede Aufnahme gespeicherten Parametern gehören beispielsweise:

Datum und Uhrzeit
Belichtungszeit
Blendeneinstellung
Belichtungsprogramm
Sensor-Empfindlichkeit (in ASA)
Blitzverwendung

Speichermedien

Gespeichert werden die Bilder in der Kamera auf verschiedenen Speichermedien. Heute gebräuchlich sind vor allem CompactFlash, Memory Stick, Microdrive, SmartMedia, SD Memory Card (bzw. der Vorgänger Multimedia Card) sowie xD-Picture Card; ältere Digitalkameras verwendeten daneben auch Floppy Disks, PCMCIA-/PC Cards oder Compact Discs.

Geräteschnittstellen

Als Hardwareschnittstelle hat sich im Anwenderbereich der Universal Serial Bus weitestgehend durchgesetzt. Die Kamera stellt die Daten dem PC üblicherweise entweder als "Mass storage device" (ähnlich einem USB-Speicher-Stick) oder im PTP Modus zur Verfügung. Über den PTP Modus ist bei einigen Kameras auch die rechnergesteuerte Auslösung möglich, in den seltensten Fällen jedoch mit voller Kontrolle über Belichtungszeit, Blende, Zoom, Fokus und ISO-Zahl.

Softwareschnittstellen zwischen Bildeingabegerät und Bildverarbeitungspogramm

SANE
TWAIN

Weitere Ausstattungsmerkmale

Weitere relevante Ausstattungsmerkmale sind:

Bedienung
Abmessungen
Gewicht
Lichtstärke des Objektivs
Qualität der Objektivs (Abbildungsfehler)
Optischer Zoom
Digitaler Zoom
Weißabgleich
Sonnenlichtabdeckung des Displays
Digitaler Sucher
Dioptrienkorrektur für optischen Sucher
Systemgeschwindigkeit (Serienbildfunktion, Auslöseverzögerung etc.)
Akkuart und -kapazität
Schnittstellen
Speichermedium
Dokumentation
Service und Garantie
Zusatzfunktionen wie Panorama-Bildfunktion, Sprachaufzeichnung, Videoaufnahme, Selbstauslöser, Fernbedienung, Belichtungskorrektur, einstellbare Empfindlichkeit, Akku-Restanzeige
Integration in ein bestehendes Kamerasystem, digital oder analog
mögliches Zubehör (Blitz, Objektive, Filter, Fernauslöser)

Anbieter

Die größten Hersteller der digitalen Fotoapparate sind: Canon, Sony, Konica Minolta, Nikon, Olympus und Kodak. Verbreitet sind auch Kameras von Agfa, BenQ, Casio, Contax, Epson, Fujifilm, HP, JVC, Kyocera, Leica, Panasonic, Pentax, Praktica, Ricoh, Rollei, Samsung, Sanyo, Sigma und Toshiba.

Siehe auch

Bildrauschen bei der Digitalfotografie
Bildgebendes Verfahren und Bildregistrierung
Fernsehtechnik und Videotechnik
Bildauflösung
Auflösung (Fotografie)
Filmkunst
Fotohandy
Bildsensor
Portal:Fotografie

Weblinks