Four Thirds

Four-Thirds-Logo

Der Four-Thirds-Standard ist ein von Olympus und Kodak entwickelter, speziell auf digitale Spiegelreflexkameras abgestimmter Standard. Dabei erfolgte von Anfang an keine Rücksichtnahme auf herkömmliche Objektive, Kameras oder Sensorgrößen. Dadurch konnten sowohl Kompatibilitätsprobleme mit alten Komponenten als auch Kompromisse bei der Auslegung der neuen Komponenten umgangen werden. Die erste entsprechende Kamera, die Olympus E-1 wurde im Herbst 2003 vorgestellt.

Der Standard definiert unter anderem die Sensorausmaße, das Objektivbajonett samt Kommunikationsprotokoll, den Abbildungskreis, das Auflagemaß aber auch optische Anforderungen wie maximaler Winkel zwischen den auf den Sensor treffenden Lichtstrahlen, was in der Regel telezentrisch gerechnete Objektive erfordert.

Namensherkunft

Namensgebend für den Standard ist das Außenmaß des Sensors (nicht dessen effektive Bilddiagonale), definiert nach dem traditionellen Messverfahren der Nominalgröße von Bildsensoren anhand der Größe der entsprechenden Vakuum-Bildaufzeichnungsröhre^[1], angegeben als Durchmesser der entsprechenden Röhre in Zoll; das heißt bei einem Four-Thirds-Bildsensor entspricht die Bildgröße der Größe des Bilds, das auf der lichtempfindlichen Fläche einer Bildaufzeichnungsröhre mit dem Außendurchmesser vier Drittel Zoll dargestellt werden kann. (Typischwerseise waren bloß 2/3 nutzbar.) Mit dem Bild-Seitenverhältnis 4:3 hat die Namensgebung Four Thirds (engl. „Vier Drittel“) also nichts zu tun – auch wenn man beim Four-Thirds-Standard tatsächlich das Bildseitenverhältnis 4:3 gewählt hat^[2] (im Gegensatz zum Bildseitenverhältnis 3:2 der 35-mm-(Kleinbild)-Kamera).

Abmessungen

Die Ausmaße der optisch wirksamen Fläche der meisten Four-Thirds-Sensoren betragen 17,3 Millimeter in der Breite und 13 Millimeter in der Höhe. Dies ergibt eine optisch wirksame Fläche von 225 Quadratmillimetern, der darüber hinausgehende Randbereich des Sensors ist optisch nicht wirksam. Durch den Four-Thirds-Standard wird lediglich die optisch wirksame Diagonale von 21,63 Millimetern bestimmt, das Seitenverhältnis bleibt den Kameraherstellern überlassen – ob 2:1 (19,34 mm × 9,67 mm), 16:9 (18,9 mm × 10,6 mm), 3:2 (18 mm × 12 mm), 4:3 (17,3 mm × 13 mm), 1:1 (15,3 mm × 15,3 mm) oder gar Hochformat.

Rechnerisch ergibt sich aus der Bilddiagonalen im Verhältnis zum Kleinbildfilm eine Normalbrennweite von 26 Millimetern. Als Faustformel gilt, dass die Wirkung eines Four-Thirds-Objektivs derjenigen eines Kleinbildobjektivs mit doppelter Brennweite entspricht (Formatfaktor = 2). Die Hersteller von entsprechenden Objektiven bieten in diesem Brennweitenbereich in der Regel ein Festbrennweitenobjektiv mit 25 Millimeter Brennweite an.

Lizenznehmer

Aufgrund einer offenen Lizenzpolitik steht es jedem frei, gemäß diesem Standard ohne Gebühren Zubehör für das System auf den Markt zu bringen. Kompatible Komponenten verschiedener Hersteller sollen so miteinander kombiniert werden können. Die folgenden Hersteller unterstützen den Standard offiziell: Eastman Kodak Company, Fuji Photo Film, Leica Camera, Matsushita Electric Industrial (Panasonic), Olympus Imaging, Sanyo Electric und Sigma.

Weiterentwicklung zum Micro-Four-Thirds-Systemstandard

Olympus micro Four-Thirds Designstudie von der Photokina 2008.

Anfang August 2008 wurde von Panasonic und Olympus als Weiterentwicklung des Four-Thirds-System-Standards der sogenannte Micro-Four-Thirds-System-Standard vorgestellt^[3]. Mit diesem sollen kompakte Kamerasysteme mit Wechselobjektiven möglich werden. Der neue Standard verwendet ein etwa halb so großes Auflagemaß von nur 21 Millimetern, was einen Einsatz bei Spiegelreflexkameras praktisch unmöglich macht. Der Bajonettanschluss ist bei unverändertem Sensorformat um sechs Millimeter enger. Mit einem Adapter und durch die elektrische Kompatibilität ist eine Verwendung von Objektiven des Four-Thirds-Standards möglich, obwohl der Micro-Four-Thirds-Systemstandard mit elf Kontakten zwei mehr hat als der Four-Thirds-Systemstandard. Die zusätzlichen beiden Kontakte sind für Videoanwendungen konzipiert.

Die erste Kamera, die für diesen Standard vorgestellt wurde, ist die Panasonic LUMIX DMC-G1. Diese noch stark an konventionelle Spiegelreflexkameras angelehnte Kamera verfügt über Live-View und einen elektronischen Sucher. Ein auf der Photokina 2008 ausgestelltes Handmuster von Olympus zeigt hingegen einen Kompaktkameraaufbau mit einem Aussehen ähnlich der Olympus Pen F, allerdings ohne Sucher. Für zukünftige Kameras wird allgemein spekuliert, dass auch ein optischer Messsucher denkbar sei. Der Wegfall des Schwingspiegels ermöglicht zudem - wie zum Beispiel beim Leica-M-System - eine größere Freiheit bei der Objektivkonstruktion. Vor allem im Weitwinkelbereich kann die Hinterlinse des Objektivs ähnlich wie bei Sucherkameras näher an den Sensor rücken.

Wichtige Merkmale

Die Olympus E-1 ist der erste Fotoapparat im Four-Thirds-Standard

Anforderungen an die Objektive

Objektive des Four-Thirds-Standards haben grundsätzlich das Bajonett des Systems. Weiterhin gibt es Grenzwerte für die Auffächerung des aus dem Objektiv austretenden Lichtstrahls. Dieser soll möglichst parallel sein, da digitale Bildsensoren (im Gegensatz zu chemischem Film) ihre volle Empfindlichkeit nur bei senkrecht auftreffendem Licht haben (siehe Telezentrik). Der im Standard geforderte Bildkreis ist im Verhältnis zur Sensorgröße groß, um eine gleichmäßige Ausleuchtung des Sensors zu erreichen. Die Umsetzung dieser Vorgaben wirkt auch bei weitwinkligen Objektiven und bei Offenblende einer Vignettierung des Bildes entgegen.

Wie bei fast allen Digitalkameras weicht die Sensorgröße von den Ausmaßen des 35-mm-Kleinbildfilms ab, der wegen seiner einst enormen Verbreitung als Referenz genommen wird. Durch seine geringere Größe ergibt sich bezüglich des Bildausschnitts eine scheinbare Verdoppelung der Brennweite. Für die Betrachtung der Schärfentiefe braucht diese Anpassung hingegen nicht durchgeführt zu werden.

Durch die geforderte kleinere Abbildungsfläche haben auch lichtstarke Objektive kleinere Ausmaße, was sich durch ein geringeres Gewicht bemerkbar macht.

Objektive des Four-Thirds-Standards sollen für Auflösungen von bis zu 20 Millionen Pixel ausgelegt sein.

Grundrauschen

Da der Signalpegel eines (idealen) Sensorelements proportional zur einfallenden Lichtmenge und diese proportional zur Fläche des Sensors ist, muss bei einem kleineren Sensor das Ausgangssignal mehr verstärkt werden als bei einem größeren. Bei einer solchen Verstärkung wird das unerwünschte natürliche Rauschen jedoch mitverstärkt. Unter den Spiegelreflexkameras ist der Four-Thirds-Sensor zur Zeit der kleinste. Die meisten anderen digitalen Spiegelreflexkameras haben ca. 46 % bis 67 % größere Sensoren. Doch verglichen mit den Sensoren der meisten Kompaktkameras (1/1,8″...1/2,5″) ist er sechs- bis zwölfmal so groß.

Vergleich der Sensorgrößen zwischen 35-mm-KB / digitales Vollformat, APS-C / DX und Four Thirds

Kommunikation zwischen Kamera und Zubehör

Herausragendes Merkmal ist die hohe Eigenintelligenz der Komponenten, welche über neun elektrische Kontakte untereinander über ein im Standard mitdefiniertes Protokoll kommunizieren können.

Fokusdaten, Blendenwahl und Brennweite werden, wie auch beim Wettbewerb, elektronisch zwischen Kamera und Objektiv übermittelt. Das Four-Thirds-System kann darüber hinaus Eigenheiten des Objektivs, wie beispielsweise Kennlinien der Verzeichnung oder Vignettierung, an die Kamera übertragen, was eine digitale Kompensation ermöglicht.

Abwärtskompatibilität

Eines der Hauptziele ist eine optimale Anpassung aller Komponenten auf rein digitaler Basis, um nachteilige Kompromisse durch Abwärtskompatibilität ausschließen zu können. Dennoch ist es per Adapter möglich, bestimmte systemfremde Objektive auch am Four-Thirds-Bajonett zu betreiben.

Mit Hilfe eines Adapters lassen sich beispielsweise Olympus-OM-Objektive an das Four-Thirds-Bajonett anschließen. Dritthersteller bieten mittlerweile eine ganze Reihe von Adaptern für verschiedene andere Kamerasysteme an, wie zum Beispiel Nikon-F- oder Leica-R-Bayonettanschlüsse. Moderne Funktionen wie elektronische Blendenwahl und Autofokus können damit bislang nicht genutzt werden.

Kameragehäuse

Four-Thirds-Standard

Alle Modelle mit Four-Thirds-Standard in der Reihenfolge ihrer Vorstellung in der Öffentlichkeit:

2003	2004	2005	2006	2007	2008	2009
E-11	E-300	E-500	E-3302,5	E-4102	E-4202	E-302,3,6
			Panasonic Lumix DMC-L12,4	E-5102,3	E-5202,3	E-6202,3,6
			Leica Digilux 32,4	Panasonic Lumix DMC-L102,4,6
			E-400	E-31,2,3,6

¹: Staub- und Spritzwasserschutz
²: mit LiveView
³: im Gehäuse integrierter Bildstabilisator
⁴: vollständige Unterstützung des optischen Bildstabilisators O.I.S. von Panasonic
⁵: Display um die horizontale Achse klappbar
⁶: Display um die vertikale Achse schwenkbar und die horizontale Achse drehbar

Eine vollständige Übersicht aller aktuell angebotenen Kameragehäuse findet man auf den Produktseiten des Four-Thirds-Konsortiums^[4].

Micro-Four-Thirds-Standard

Alle Modelle mit Micro-Four-Thirds-Standard in der Reihenfolge ihrer Vorstellung in der Öffentlichkeit:

2008	2009	2010
Panasonic LUMIX DMC-G1	Panasonic Lumix DMC-GH1

Eine vollständige Übersicht aller aktuell angebotenen Kameragehäuse findet man auf den Produktseiten des Four-Thirds-Konsortiums^[5]

Objektive

Four-Thirds-Standard

Das E-System fasst alle digitalen Systemkameras von Olympus und deren Zubehör zusammen. Mit über 17 Zuiko-Objektiven bietet Olympus als bisher einziger Hersteller ein weites Spektrum abdeckende Objektivpalette^[6] an. Zudem sind Telekonverter und ein Zwischenring erhältlich. Bedingt durch die Sensorgröße des Four-Thirds-Systems weisen diese Objektive teils außergewöhnliche Daten auf.

Sigma als etablierter Zulieferant von Objektiven behandelte den Standard anfänglich zögerlich, erst ab 2006 wurde das Engagement mit acht Objektiven deutlich. Inzwischen wurde das Angebot ausgebaut, derzeit sind 11 Objektive mit Four-Thirds-Anschluss von Sigma verfügbar.

Leica präsentierte ebenfalls 2006 ein Zoom-Objektiv (Leica 14 - 50 mm f/2,8-3,5 O.I.S.) für diesen Standard, das von Panasonic hergestellt wird. Es ist das erste Objektiv mit einem optischen Bildstabilisator für das System. Ebenfalls in Zusammenarbeit mit Leica sind von Panasonic ein Normalbrennweitenobjektiv mit 25 mm (Leica 25 mm f/1,4) und ein Zoom mit 14 – 150 mm Brennweite (Leica 14 - 150 mm f/3,5-5,6 O.I.S.) auf der PMA 2007 vorgestellt worden und mittlerweile auch im Handel verfügbar. Aufgrund der Preisgestaltung dürften die Leica/Panasonic-Objektive aber eher selten verkauft werden, das Leica 25 mm f/1,4 wird beispielsweise zu einer UVP von 999,- Euro (Juli 2008) angeboten, das Leica 14 - 150 mm f/3,5-5,6 O.I.S. schlägt gar mit 1399,- Euro (Juli 2008) zu Buche.

Weitwinkel-Zoom	Standard-Zoom	Tele-Zoom	Makro	Festbrennweite	Telekonverter und Adapter
Olympus 7-14mm f/4,0	Olympus 12-60mm f/2,8-4,0 SWD	Olympus 35-100mm f/2,0	Olympus 35mm Makro f/3,5	Olympus 8mm f/3,5 Fisheye	Olympus EC-14 1,4x Telekonverter
Olympus 9-18mm f/4,0-5,6	Olympus 14-35mm f/2,0 SWD	Olympus 40-150mm f/4,0-5,6	Olympus 50mm Makro f/2,0	Sigma 24mm f/1,8 Makro	Olympus EC-20 2,0x Telekonverter
Sigma 10-20mm f/4,0-5,6 HSM	Olympus 14-42mm f/3,5-5,6	Olympus 50-200mm f/2,8-3,5 SWD	Sigma 105mm f/2,8 Makro	Leica 25mm f/1,4	Olympus EX-25 Extension Tube
Olympus 11-22mm f/2,8-3,5	Leica 14-50mm f/2,8-3,5 O.I.S.	Sigma 50-500mm f/4,0-6,3 HSM	Sigma 150mm f/2,8 HSM	Olympus 25mm f/2,8 Pancake	Olympus MF-1 OM-System-Adapter
	Leica 14-50mm f/3,8-5,6 O.I.S.	Sigma 55-200mm f/4,0-5,6		Sigma 30mm f/1,4 HSM
	Olympus 14-54mm f/2,8-3,5	Sigma 70-200mm f/2,8 HSM		Olympus 150mm f/2,0
	Leica 14-150mm f/3,5-5,6 O.I.S.	Olympus 70-300mm f/4,0-5,6		Olympus 300mm f/2,8
	Sigma 18-50mm f/2,8 Makro	Olympus 90-250mm f/2,8
	Sigma 18-50mm f/3,5-5,6	Sigma 300-800mm f/5,6 HSM
	Olympus 18-180mm f/3,5-6,3

Erläuterung: SWD/HSM = Objektiv mit Ultraschallantrieb, O.I.S. = Objektiv mit optischem Bildstabilisator

Micro-Four-Thirds-Standard

Weitwinkel-Zoom	Standard-Zoom	Tele-Zoom	Super-Zoom	Makro	Festbrennweite	Telekonverter und Adapter
Panasonic Lumix G Vario 7-14mm f/4,0	Panasonic Lumix G Vario 14-45 mm f/3,5-5,6 O.I.S.	Panasonic Lumix G Vario 45-200mm f/4,0-5,6 O.I.S.	Panasonic Lumix G Vario HD 14-140mm f/4,0-5,8		Panasonic Lumix G 20mm f/1,7	Panasonic DMW-MA11

¹ Adapter für die Verwendung von Four-Thirds-Objektiven an Micro-Four-Thirds Kameragehäusen

Literatur

• Späth Frank: Olympus E-System, November 2003, ISBN 3-925334-65-3

Einzelnachweise

1. ↑ Eine Eigenart bei der Größenangabe einer Videoröhre bestimmt noch heute die Größen bei CCD-Sensoren von Digitalkameras: Siehe Vidicon#Größenangabe
2. ↑ Four Thirds
3. ↑ Olympus Imaging and Panasonic announce new Micro Four Thirds System standard
4. ↑ Übersicht über alle aktuell angebotenen Kameras nach Four-Thirds-Standard-Bauart
5. ↑ Übersicht über alle aktuell angebotenen Kameras nach Micro-Four-Thirds-Standard-Bauart
6. ↑ komplette Übersicht über alle verfügbaren Objektive für Four-Thirds

Weblinks

• Forum-FourThirds (deutsch)
• Four Thirds
• Four Thirds digitalfotografie (deutsch)
• The Photographic Community for the Four Thirds Photographer
• Maßstabsgerechte Übersicht Sensorgrößen Digitalkameras