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Welchen Einfluss die Sensorgröße auf die Bildgestaltung hat

2013-11-04 In den letzten Tagen wurden gleich zwei All-in-One-Kameras mit kleinem Bildsensor aber lichtstarkem Superszoom angekündigt: Die Sony RX10 mit einem Objektiv, das bezogen aufs Kleinbildformat einen Brennweitenbereich von 24 – 200 mm bei F2.8 abdeckt. Und ganz frisch die Olympus Stylus 1, deren Zoom bei F2.8 sogar von 28 – 300 mm reicht. Derart lichtstarke Objektive mit einem 10,7-fachen Zoombereich wie bei der Olympus gibt es für eine APS-C- oder gar Vollformat-Kamera nicht – weder für Geld noch für gute Worte. Doch Lichtstärke ist nicht alles, wenn es um die Möglichkeiten zur Bildgestaltung geht. Dieser Fototipp zeigt, warum es auch auf die Sensorgröße ankommt.  (Martin Vieten)

Es hat sich eingebürgert, die Brennweite eines Objektivs bezogen auf das Kleinbildformat anzugeben. Das entspricht einfach den Erfahrungen vieler Fotografen – zumindest derjenigen, die mit einer Kleinbildkamera unterwegs waren oder es noch sind. Und da gibt es gewisse Fixpunkte: Als Normalbrennweite gilt ein 50-mm-Objektiv, weil es denselben Bildwinkel erfasst wie das menschliche Auge. Ein 35er wird als leichtes Weitwinkel bezeichnet, ein 28er als stärkeres. Und 90 mm gelten als klassische Portraitbrennweite – um nur einige Beispiele zu nennen.

  • Bild F2.8 bei 200 mm Brennweite am Vollformat: Die Schärfentiefe ist sehr gering, der Hintergrund zerfließt in Unschärfe. [Foto: Martin Vieten]

    F2.8 bei 200 mm Brennweite am Vollformat: Die Schärfentiefe ist sehr gering, der Hintergrund zerfließt in Unschärfe. [Foto: Martin Vieten]

  • Bild F2.8 bei 200 mm an einem Sensor im 1-Zoll-Format entspricht F8 bei Kleinbild. Der Hintergrund wird deutlich schärfer wiedergegeben. [Foto: Martin Vieten]

    F2.8 bei 200 mm an einem Sensor im 1-Zoll-Format entspricht F8 bei Kleinbild. Der Hintergrund wird deutlich schärfer wiedergegeben. [Foto: Martin Vieten]

  • Bild 300 mm Brennweite (bezogen auf Kleinbild) bei F2.8 am 1/1,7-Zoll-Sensor. Die Schärfentiefe entspricht der bei F13 am Kleinbildsensor.  [Foto: Martin Vieten]

    300 mm Brennweite (bezogen auf Kleinbild) bei F2.8 am 1/1,7-Zoll-Sensor. Die Schärfentiefe entspricht der bei F13 am Kleinbildsensor. [Foto: Martin Vieten]

Und so bewirbt Sony das Objektiv zu kommenden RX10 als 24-200/F2.8. Und Olympus preist das Zoom der Stylus 1 als 28-300/F2.8 an. Doch genau genommen zoomt die Olympus Stylus 1 von 6 – 64,3 mm. Ebenso ist auf dem Vario Sonnar der RX10 die Brennweite korrekt mit 8,8 – 73.3 mm angeben. Das liegt daran, dass beide Kameras einen deutlich kleineren Bildwandler aufweisen, als eine Kleinbildkamera. Die RX10 hat Sony mit einem Sensor im 1-Zoll-Format ausgestattet, dessen Diagonale rund 2,7 mal kürzer ist als die beim Kleinbildsensor. Und beim 1/1,7-Zoll-Sensor der Olympus Stylus 1 beträgt dieser „Formfaktor“ sogar 4,5.

Diesen sogenannten Cropfaktor oder Verlängerungsfaktor haben viele Digitalfotografen durchaus im Hinterkopf, falls es um die Brennweite geht. Was aber meist nicht bedacht wird: Er gilt auch für die Blendenzahl – zumindest für die Bildwirkung. Zunächst einmal gilt: Ein Objektiv mit Blende F2.8 lässt immer dieselbe Lichtmenge passieren – ganz gleich wie groß die Sensorfläche dahinter ist. (Auf einem anderen Blatt steht natürlich, ob das Objektiv den Bildkreis des Sensors auch ausleuchten kann). Doch bezogen auf die Bildwirkung verhält sich das 8,8 – 73,3/F2.8 der Sony RX10 wie ein 24 – 200/F7.6. Analog dazu entspricht die Bildwirkung des 6 – 64,3/F2.8 der Olympus Stylus 1 einem 28 – 300/F13.

Soweit die Theorie. In der Praxis folgt daraus: Die Schärfentiefe ist bei beiden Kameras bereits bei Offenblende deutlich größer als bei einem Objektiv mit F2.8 an einer Kleinbildkamera. Das ist Fluch und Segen zugleich. Klar im Vorteil sind die Kameras mit kleinerem Sensor, wenn es um eine möglichst große Schärfentiefe geht. Eine Sony RX10 mit 1-Zoll-Sensor erzielt ja bei Blende F2.8 dieselbe Schärfentiefe wie eine Sony A99 mit Kleinbildsensor erst bei ca. F8. Oder andersherum gesprochen: Wo eine Kleinbildkamera bei Blende F8 die ISO-Zahl 6.400 benötigt, gibt sich die RX10 bei Blende F2.8 mit ISO 800 zufrieden. Und der Olympus Stylus 1 würden rechnerisch gar ISO 320 reichen, um mit Blende F1.7 dieselbe Schärfentiefe abzubilden, wie eine Kleinbildkamera bei F8 – soweit aufblenden lässt sich ihr Objektiv indes nicht.

In der Praxis benötigt man also bei einer lichtstarken Kamera mit kleinem Sensor eine deutlich geringere ISO-Zahl, um dieselbe Schärfentiefe wie mit einer Kleinbildkamera zu erzielen. Daher spielt es auch keine ganz so große Rolle, dass die kleineren Sensoren bei höheren ISO-Werten deutlich stärker rauschen als ihre Vollformat-Kollegen. Konkret: Sowohl die Sony RX10 wie auch die Olympus Stylus 1 kann man im Regelfall mit größtmöglicher Blende F2.8 betreiben und erzielt dennoch mit der RX10 eine große mit der Stylus 1 sogar eine sehr große Schärfentiefe. Ihren Vorteil der großen Schärfentiefe bei kleiner Blende F2.8 können übrigens beide Kameras auch bei Makro-Aufnahmen ausspielen: Die Sony RX10 erzielt bei 200 mm Brennweite einen Abbildungsmaßstab von 1:3,8, bei der Olympus Stylus beträgt er 1:3,9 bei 300 mm.

Wenn allerdings eine möglichst geringe Schärfentiefe gefordert ist – etwa bei Portraitaufnahmen – wird der kleine Sensor schnell zum Nachteil. Das gilt insbesondere für die Olympus Stylus 1, die mit F13 bezogen auf Kleinbild kaum Freistellpotential bietet. Etwas besser geht’s mit der Sony RX10, von den Möglichkeiten einer lichtstarken Optik an einer Kleinbild-DSLR bleibt aber auch diese Kamera weit entfernt. Da hilft nur eines: Aufnahmeentfernung und Brennweite so groß wie möglich wählen, und dabei das Hauptmotiv sehr weit vor dem Hintergrund platzieren.

Um mit den beiden hier genannten Kameras die bestmögliche Abbildungsleistung zu erzielen, sollte man ihre Objektive übrigens tunlichst nicht abblenden. Das gilt insbesondere für die Stylus 1: Ihre maximale Blendenöffnung von F13 (bezogen auf Kleinbild) ist schon derart klein, dass Beugungsunschärfe die maximale Auflösung der Optik reduziert – zumindest in der Theorie. Die kritische Blende, bei der Aberrationsunschärfe und Beugungsunschärfe im optimalen Verhältnis zueinander stehen, beträgt am Kleinbildformat rund F8. Das entspricht F2.8 bei der Sony RX10 und F1.7 bei der Olympus mit ihrem nochmals kleineren Sensor.

Basiert die Kamera auf einem kleinen Sensor, kann (und sollte) man also beruhigt mit lichtstarker Offenblende fotografieren. Was aber, wenn sehr helles Umgebungslicht vorherrscht? Zumal die kürzeste Verschlusszeit bei der Olympus Stylus 1 lediglich 1/2000 s beträgt, die Sony RX10 steuert gar bei F2.8 nur 1/1600 s. Doch auch an dieses Problem haben die Hersteller gedacht und die Stylus 1 beziehungsweise RX10 mit einem einschwenkbaren Neutraldichte-Filter ausgestattet. Er reduziert bei Bedarf die Lichtmenge um jeweils -3 EV. Wenn es darum geht, bei kurzen Belichtungszeiten das Hauptmotiv aufzuhellen, sind beide Kameras gegenüber einer Systemkamera hingegen wieder klar im Vorteil: Sie synchronisieren ein Blitzlicht (internes oder externes) bei deutlich kürzeren Belichtungszeiten. Die Blitzsynchronzeit beträgt bei der Olympus Stylus 1 1/500 s, die RX10 von Sony synchronisiert das Blitzlicht sogar noch bei 1/1600 s. Das allerdings ist kein Verdienst der kleineren Sensoren, sondern den fest verbauten Objektiven mit einem Zentralverschluss geschuldet.  


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In den letzten Tagen wurden gleich zwei All-in-One-Kameras mit kleinem Bildsensor aber lichtstarkem Superszoom angekündigt: Die Sony RX10 mit einem Objektiv, das bezogen aufs Kleinbildformat einen Brennweitenbereich von 24 – 200 mm bei F2.8 abdeckt. Und ganz frisch die Olympus Stylus 1, deren Zoom bei F2.8 sogar von 28 – 300 mm reicht. Derart lichtstarke Objektive mit einem 10,7-fachen Zoombereich wie bei der Olympus gibt es für eine APS-C- oder gar Vollformat-Kamera nicht – weder für Geld noch für gute Worte. Doch Lichtstärke ist nicht alles, wenn es um die Möglichkeiten zur Bildgestaltung geht. Der Fototipp auf digitalkamera.de zeigt, warum es auch auf die Sensorgröße ankommt.