- Kamerasensor
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Ein Bildsensor ist eine Vorrichtung zur Aufnahme von zweidimensionalen Abbildern aus Licht auf elektrischem oder mechanischem Wege. In den meisten Fällen werden als Bildsensoren Halbleiterdetektoren verwendet. Es existieren auch zweidimensionale Bildsensoren für die Aufnahme anderer Strahlungsarten (Röntgenstrahlung, mittleres Infrarot).
Technische Lösungen zur Aufnahme eines Bildes im sichtbaren Bereich bis zum Infrarot beruhen oft auf zweidimensionalen Anordnungen ("Arrays") von Strahlungssensoren, deren Signale elektronisch ausgelesen werden. Insbesondere bei Infrarot bezeichnet man diese auch als Focal Plane Array (FPA).
Beispiele für Bildsensoren im sichtbaren Bereich und im Nahen Infrarot:
- Silizium Sensoren weisen relativ geringes Bildrauschen auf, was in Zukunft durch die Verwendung von schwarzem Silizium weiter reduziert werden kann.
- CCD-Sensor (CCD)-Bildsensoren, mit Filterrad oder farbsensitiven Sensoren (Einzel-Filter pro Pixel, siehe Bayer-Sensor) auch für Farbbilder
- CMOS-Sensor, basierend auf der CMOS-Technologie, mit neben- oder übereinander (Foveon X3 Direkt-Bildsensor) liegenden farbsensitiven Sensoren auch für Farbbilder
- Vidiconröhre
- Ikonoskop
Beispiele für Bildsensoren für andere Spektralbereiche:
- Nipkowscheibe (historisch für Licht, jedoch auch für andere Strahlungsarten verwendbar)
- Mikrobolometer-Array (Mittleres bis Fernes Infrarot, in der Astronomie, in Wärmebildkameras und Zielsuchsystemen)
- Pyroelektrisches Array (mittleres bis fernes Infrarot)
- Focal Plane Arrays auf Basis von Fotodioden aus Cadmium-Quecksilber-Tellurid (CMT), für Wärmebildkameras und Zielsuchsysteme, Mittleres Infrarot, 3,5…5 µm Wellenlänge)
Bildwandlerröhren und Restlichtverstärker, auch die Mikrokanalplatte (MCP) dienen der Verstärkung eines Bildsignales oder dessen Umwandlung in sichtbares Licht; sie werden nicht als Bildsensor bezeichnet, obwohl sie oft wesentliche Merkmale eines solchen haben.
Inhaltsverzeichnis
Typische Bildsensor-Größen bei Video- & Fotokameras
In nebenstehender Grafik sind gängige Sensorgrößen dargestellt, welche in Video- und Fotokameras zum Einsatz kommen. Lässt man die Mittelformat-Sensoren außer Betracht, ist zwischen dem kleinsten und dem größten Sensor welche in Kompakt- und Spiegelreflexkameras verwendet werden, Faktor 56 bezogen auf die Sensorfläche erkennbar. Dieser Unterschied ist einer von mehreren Faktoren, welche die Bildqualität beeinflussen.
Pixelanordnung und Bildauflösung
In der Digitalfotografie wird die gerundete Gesamtzahl der Bildpunkte in Megapixeln (MP) angegeben als Anhaltspunkt für die theoretisch erreichbare Auflösung. Die tatsächliche Auflösung hängt aber von vielerlei Faktoren ab – die Pixelanzahl allein lässt keine Qualitätsaussage zu. Gab es anfangs fast nur das Seitenverhältnis 4:3, gibt es nun zunehmend auch das 3:2-Format des klassischen Kleinbilds sowie Kameramodelle mit 16:9-Format.
Bildauflösungen in der Digitalfotografie Name Auflösung Verhältnis Pixel rechnerische Druckgröße (cm × cm) 150 dpi 300 dpi 600 dpi 0,3 MP 640 × 480 4:3 307 200 10 × 8 5 × 4 2 × 2 0,8 MP 1024 × 768 4:3 786 432 17 × 13 8 × 6 4 × 3 1 MP 1152 × 864 4:3 995 328 19 × 14 9 × 7 4 × 3 1,3 MP 1280 × 960 4:3 1 228 800 21 × 16 10 × 8 5 × 4 2 MP 1600 × 1200 4:3 1 920 000 27 × 20 13 × 10 6 × 5 2,1 MP 1720 × 1280 4:3 2 201 600 29 × 21 14 × 10 7 × 5 3 MP 1984 × 1488 4:3 2 952 192 33 × 25 16 × 12 8 × 6 3 MP 2016 × 1512 4:3 3 048 192 34 × 25 17 × 12 8 × 6 3,3 MP 2048 × 1536 4:3 3 145 728 34 × 26 17 × 13 8 × 6 3,3 MP 2080 × 1560 4:3 3 244 800 35 × 26 17 × 13 8 × 6 4 MP 2272 × 1704 4:3 3 871 488 38 × 28 19 × 14 9 × 7 4 MP 2304 × 1728 4:3 3 981 312 39 × 29 19 × 14 9 × 7 5 MP 2560 × 1920 4:3 4 915 200 43 × 32 21 × 16 10 × 8 5 MP 2576 × 1932 4:3 4 976 832 43 × 32 21 × 16 10 × 8 5 MP 2592 × 1944 4:3 5 038 848 43 × 32 21 × 16 10 × 8 5,6 MP 2720 × 2040 4:3 5 548 800 46 × 34 23 × 17 11 × 8 6,1 MP 2848 × 2136 4:3 6 083 328 48 × 36 24 × 18 12 × 9 6,3 MP 2880 × 2160 4:3 6 220 800 48 × 36 24 × 18 12 × 9 7,1 MP 3072 × 2304 4:3 7 077 888 52 × 39 26 × 19 13 × 9 8 MP 3264 × 2448 4:3 7 990 272 55 × 41 27 × 20 13 × 10 9 MP 3488 × 2616 4:3 9 124 608 59 × 44 29 × 22 14 × 11 12 MP 4048 × 3040 4:3 12 305 920 68 × 51 34 × 25 17 × 12 22 MP 5344 × 4008 4:3 21 418 752 90 × 67 45 × 34 23 × 17 0,9 MP 1134 × 756 3:2 857 304 19 × 12 9 × 6 4 × 3 1,4 MP 1440 × 960 3:2 1 382 400 24 × 16 12 × 8 6 × 4 1,5 MP 1504 × 1000 3:2 1 504 000 25 × 16 12 × 8 6 × 4 1,6 MP 1536 × 1024 3:2 1 572 864 26 × 17 13 × 8 6 × 4 2 MP 1752 × 1168 3:2 2 046 336 29 × 19 14 × 9 7 × 4 2,8 MP 2032 × 1352 3:2 2 747 264 34 × 22 17 × 11 8 × 5 2,8 MP 2048 × 1360 3:2 2 785 280 34 × 23 17 × 11 8 × 5 3,3 MP 2240 × 1448 3:2 3 243 520 37 × 24 18 × 12 9 × 6 3,5 MP 2268 × 1512 3:2 3 429 216 38 × 25 19 × 12 9 × 6 3,5 MP 2304 × 1536 3:2 3 538 944 39 × 26 19 × 13 9 × 6 3,8 MP 2400 × 1600 3:2 3 840 000 40 × 27 20 × 13 10 × 6 4,3 MP 2544 × 1696 3:2 4 314 624 43 × 28 21 × 14 10 × 7 4,5 MP 2592 × 1728 3:2 4 478 976 43 × 29 21 × 14 10 × 7 6 MP 3008 × 2000 3:2 6 016 000 50 × 33 25 × 16 12 × 8 6 MP 3008 × 2008 3:2 6 040 064 50 × 34 25 × 17 12 × 8 6,1 MP 3024 × 2016 3:2 6 096 384 51 × 34 25 × 17 12 × 8 6,3 MP 3072 × 2048 3:2 6 291 456 52 × 34 26 × 17 13 × 8 6,5 MP 3104 × 2072 3:2 6 431 488 52 × 35 26 × 17 13 × 8 7,1 MP 3264 × 2176 3:2 7 102 464 55 × 36 27 × 18 13 × 9 8,2 MP 3504 × 2336 3:2 8 185 344 59 × 39 29 × 19 14 × 9 10 MP 3888 × 2588 3:2 10 062 144 65 × 44 32 × 22 16 × 11 12 MP 4256 × 2848 3:2 12 121 088 72 × 48 36 × 24 18 × 12 12,8 MP 4368 × 2912 3:2 12 719 616 74 × 49 37 × 24 18 × 12 14 MP 4536 × 3024 3:2 13 716 864 76 × 51 38 × 25 19 × 12 16,7 MP 4992 × 3328 3:2 16 613 376 84 × 56 42 × 28 21 × 14 8,6 MP 3840 × 2160 16:9 8 294 400 65 × 37 32 × 18 16 × 9 10 MP 4224 × 2376 16:9 10 036 224 72 × 40 36 × 20 18 × 12 85 MP 9216 × 9216 1:1 84 934 656 156 × 156 78 × 78 39 × 39 Siehe auch
Weblinks
- Silizium Sensoren weisen relativ geringes Bildrauschen auf, was in Zukunft durch die Verwendung von schwarzem Silizium weiter reduziert werden kann.
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