Jan: Digitalkamera: Was passiert, wenn ich Megapixel reduziere?

Hallo,

Ich habe eine 7-Megapixelkamera. Die Standardauflösung ist 3000 irgendwas mal 2000 irgendwas Pixel.

Die Kamera bietet aber auch andere Formate an, die ich einstellen kann, etwa 1600 x 1200.

Was passiert, wenn ich ein solches Format auswähle? Wird dann aus zusammenhängenden Sensoren des Chips ein Pixel zusammengerechnet oder wird einfach ein kleinerer Mittelteil des Chips verwendet?

Ich frage deshalb, weil ich Fotos auf eine Webpräsenz stellen möchte und mich frage, ob es besser ist, die Fotos mit 7 MP zu schießen und hinterher mit Gimp zu verkleinern oder sie gleich klein zu schießen. Ersteres hätte natürlich den Nachteil sehr großer Dateien. Denn: wer braucht schon 7 MP, außer man will sich die Fotos auf Postergröße drucken.

Grüße
Jan

  1. Hallo Jan,

    Ich frage deshalb, weil ich Fotos auf eine Webpräsenz stellen möchte und mich frage, ob es besser ist, die Fotos mit 7 MP zu schießen und hinterher mit Gimp zu verkleinern oder sie gleich klein zu schießen. Ersteres hätte natürlich den Nachteil sehr großer Dateien. Denn: wer braucht schon 7 MP, außer man will sich die Fotos auf Postergröße drucken.

    Du kannst sie zuschneiden und wesentlich schärfe Effekte vor dem verkleinern drauf anwenden. Wenn ich die Wahl habe zwischen einer Vorlage in 100x20 Pixel oder 3000x2000 welches nehme ich wohl, wenn es keine Vektorgrafik ist? :)

    Grüße aus Barsinghausen,
    Fabian

    --
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  2. Moin!

    Was passiert, wenn ich ein solches Format auswähle? Wird dann aus zusammenhängenden Sensoren des Chips ein Pixel zusammengerechnet oder wird einfach ein kleinerer Mittelteil des Chips verwendet?

    Ein kleinerer Teil wird sicher nicht verwendet, denn dann würde das dein Kameraobjektiv in ein Tele mit x-facher Vergrößerung verwandeln.

    Was aber tatsächlich geschieht, ist sehr die Frage, und mehrere technische Lösungen sind denkbar.

    Die idealste Lösung wäre, wenn der CCD-Chip dynamisch seine Auflösung verändern und bei niedrigeren Auflösungen einfach größere Pixel anbieten würde. Dann würde von jedem Pixel mehr Licht eingesammelt, was wiederum die Bildqualität erhöht, weil die elektronische Verstärkung geringer aus- oder ganz entfallen kann und dadurch weniger Bildrauschen entsteht.

    Vermutlich aber wird einfach nur, nachdem das Bild in hoher Auflösung geschossen ist, eine mathematisch Zusammenrechnung der Pixel auf das gewünschte Format vorgenommen.

    Und genau das dürften Bildbearbeitungsprogramme deutlich besser hinkriegen.

    Ich frage deshalb, weil ich Fotos auf eine Webpräsenz stellen möchte und mich frage, ob es besser ist, die Fotos mit 7 MP zu schießen und hinterher mit Gimp zu verkleinern oder sie gleich klein zu schießen. Ersteres hätte natürlich den Nachteil sehr großer Dateien. Denn: wer braucht schon 7 MP, außer man will sich die Fotos auf Postergröße drucken.

    Meine Kamera legt 6-Megapixel-Bilder auf dem Chip ab - das kostet pro Bild in zweitbester Kompression etwas mehr als 2 MB (beste Qualität wäre TIFF - 20 MB je Bild). Trotzdem habe ich mehr als genug Speicherplatz für VIELE Bilder.

    Und auch die Archivierung auf Festplatte im Rechner ist nicht wirklich ein Problem, würde ich meinen.

    Lediglich die Präsentation der Bilder online ist natürlich auch von deren Größe abhängig - da empfiehlt sich aber ohnehin eine Reduktion, weil ansonsten kaum ein Bildschirm in der Lage ist, das Vollformat nur bildschirmfüllend anzuzeigen.

    - Sven Rautenberg

    --
    My sssignature, my preciousssss!
    1. Moin.

      Ein kleinerer Teil wird sicher nicht verwendet, denn dann würde das dein Kameraobjektiv in ein Tele mit x-facher Vergrößerung verwandeln.

      Nein. Natürlich ändert sich die Brennweite des Objektivs _nicht_ wenn man nur einen kleinen Teil des Sensors nutzen würde. Das ist genauso falsch wie die Meinung, ein Wechselobjektiv für eine analoge SLR-Kamera hätte bei Verwendung mit einer Digitalkamera eine größere Brennweite (z.B. x 1.6). Die Brennweite ist eine optische Eigenschaft des Objektivs, die sich nicht durch durch Verwendung an unterschiedlichen Kameras ändert. Das Objektiv hat auch noch die angegebene Brennweite, wenn es ohne Kamerabody auf dem Tisch liegt ;-)

      Ein kleinerer Sensor verringert lediglich den Blickwinkel und hat den Effekt einer entsprechenden Brennweitenverlängerung.

      Vermutlich aber wird einfach nur, nachdem das Bild in hoher Auflösung geschossen ist, eine mathematisch Zusammenrechnung der Pixel auf das gewünschte Format vorgenommen.

      Und genau das dürften Bildbearbeitungsprogramme deutlich besser hinkriegen.

      Da bin ich mir nicht sicher. Der Signalprozessor im Apparat kennt die Anordnung der Pixel zueinander genau, zumal einige Kameras mehr als nur 3 Farben (RGB) aufzeichnen. Sony hat z.B. einen RGBE-Sensor (rot, grün, blau, smaragd (emerald). Und es gibt Sensoren, die zwischen den "Farbpixeln" weitere kleinere zur Helligkeitsmessung haben. Diese Info hat ein Bildbearbeitungsprogramm nicht mehr. Der Signalprozessor im Apparat kann die Umrechnung ausführen, _bevor_ das Bild das erst Mal verlustbehaftet komprimiert wird (Ausnahme Speichern im RAW-Format).

      Das gilt auch für die andere Richtung. So sind z.B. Aufnahmen mit Digitalzoom (auch wenn das kaum einer zugibt - auch ich habe den Digitalzoom bei meiner Canon G3 meist abgeschaltet) häufig besser als hinterher hochgerechnete Ausschnitte - einen ordentlichen Sensor und Signalprozessor vorausgesetzt.

      Gruß Frank

      1. Damit steht nun Aussage gegen Aussage. Mhh. Wo könnte man das denn mal genau herausfinden? Interessieren würde es mich schon.

        Jan

        1. Moin!

          Damit steht nun Aussage gegen Aussage. Mhh. Wo könnte man das denn mal genau herausfinden? Interessieren würde es mich schon.

          Ausprobieren.

          Geeignetes Motiv (Linienraster) herstellen, fotografieren, bearbeiten und beurteilen.

          - Sven Rautenberg

          --
          My sssignature, my preciousssss!
        2. Hi,

          Damit steht nun Aussage gegen Aussage.

          Nein - wieso? Es war die Rede vom Digitalzoom, der vielleicht zusätzliche Bildinformationen bei einer Ausschnittvergrößerung berücksichtigen kann. Bei einer kleineren Auflösung hast Du hingegen immer sehr viele Bildinformationen verloren. Wie sollten in 1/2mb auch nur annähernd soviel Informationen gespeichert werden können als in 2mb?
          Ich würde Dir grundsätzlich zu der höchsten Auflösung raten - allein schon deshalb, weil vielleicht mal ein Foto dabei ist, das so gelungen ist, dass Du es gerne in höchster Qualität weiter verwenden würdest.

          freundliche Grüße
          Ingo

          1. Moin.

            Nein - wieso? Es war die Rede vom Digitalzoom,

            Nicht nur, sondern _auch_ von Digitalzoom...

            Meine Canon G3 ebenso wie meine EOS 350D liefert auch bei kleinen Auflösungen bessere Bilder als wenn ich mit voller Auflösung fotografiere und dann 'runterrechne - vergleichbare Bedingungen, auch was die Zieldateigröße angeht, vorausgesetzt.

            Bei einer kleineren Auflösung hast Du hingegen immer sehr viele Bildinformationen verloren.

            Richtig, die gehen beim runterrechnen verloren - nur ist eben die Frage, wer kann es besser: Kamera oder Bildbearbeitungssoftware. Und die Bildbearbeitung bekommt als Ausgangsmaterial ein schon einmal komprimiertes Bild, dem bei der Komression die ersten Infomationen verloren gegangen sind. Rechnet die Kamera intern _vor_ der Kompression die Auflösung 'runter, muß das Bild besser werden. Aber das ist eben ein Geheimnis des Kameraherstellers und - wie Sven schon sagte - nur duch probieren zu ermitteln.

            Ich würde Dir grundsätzlich zu der höchsten Auflösung raten - allein schon deshalb, weil vielleicht mal ein Foto dabei ist, das so gelungen ist, dass Du es gerne in höchster Qualität weiter verwenden würdest.

            Richtig, ich fotografiere immer in größter Auflösung oder nehme das Raw-Format, weil die Bilder auch mal in einem Buch landen oder eben anderweitig hochauflösend gebraucht werden.

            Einzige Ausnahme: wenn ich ausschließlich fürs Web fotografiere, überlasse ich der Kamera das Rechnen. (Und schön dran denken, die Auflösung danach gleich wieder hochzudrehen - sonst vergißt man es und ärgert sich später, wenn die besten Bilder nur VGA-Auflösung haben.)

            Und noch eine Ausnahme: Natürlich passiert es, das hochauflösende Bilder ins Web sollen, dann bleibt nur das nachträgliche 'runterrechnen.

            Fazit der ganzen Diskussion: Es gibt keine allgemein gültige Regel, also Kamera testen und vorher überlegen, was mit dem Bild passieren soll. Wenn die Bilder im Web nicht gerade als Aushängeschild für einen Fotografen dienen, ist der beste Weg der an einfachsten zu handhabende...

            Schönes (Foto-)Wochenende
            Gruß Frank

            1. Hi,

              Bei einer kleineren Auflösung hast Du hingegen immer sehr viele Bildinformationen verloren.

              Richtig, die gehen beim runterrechnen verloren - nur ist eben die Frage, wer kann es besser: Kamera oder Bildbearbeitungssoftware. Und die Bildbearbeitung bekommt als Ausgangsmaterial ein schon einmal komprimiertes Bild, dem bei der Komression die ersten Infomationen verloren gegangen sind. Rechnet die Kamera intern _vor_ der Kompression die Auflösung 'runter, muß das Bild besser werden.

              Trotzdem: selbst mit Kompression sind in Originalgröße wesentlich mehr Bildinformationen enthalten als in einer von der Kamera heruntergerechneten Größe. Das Bild "muß" daher nicht zwangsläufig schlechter werden, wenn das Grafikprogramm es herunterrechnet. Vielmehr hängt es in diesem Fall ausschließlich von der Qualität des Grafikprogramms ab; es mag sein, dass einige Programme tatsächlich der Kamera unterlegen sind, aber ich glaube nicht, dass es kein Grafikprogramm gibt, dass es nicht mindestens genauso gut kann.

              freundliche Grüße
              Ingo

              1. Moin Ingo.

                Ich befürchte ja, daß die Diskussion hier langsam nicht mehr von so großem Interesse ist...

                Trotzdem: selbst mit Kompression sind in Originalgröße wesentlich mehr Bildinformationen enthalten als in einer von der Kamera heruntergerechneten Größe. Das Bild "muß" daher nicht zwangsläufig schlechter werden, wenn das Grafikprogramm es herunterrechnet.

                Hmm - wie soll ichs erklären... Ich will ein Bild mit sagen wir 480x640px haben.

                Weg 1: Ich stelle an der Kamera diese Auflösung ein und mache das Bild. Die Kamera nimmt das vom Sensor aufgezeichnete Bild und rechnet es runter. Dann speichert die Kamera das Bild als jpeg, dabei gehen formatbedingt weitere Bildinformationen verloren.

                Verluste:

                • Details, die beim Runterrechnen verloren gehen, weil sie bei der kleinen Auflösung nicht mehr darstellbar sind
                • Kompressionsverluste durch das Speichern im JPEG-Format.

                Weg 2: Ich fotografiere mit maximaler Auflösung. Die Kamera speichert das Bild als jpeg, dabei gehen Bildinformationen _unwiederbringlich_ verloren. Jetzt rechne ich das Bild in einem Bildbearbeitungsprogramm auf die gewünschte Größe um, was zu weiteren Verlusten führt. Beim Speichern des Bildes im JPEG-Format wird wieder verlustbehaftet komprimiert ...

                Verluste:

                • Kompressionsverluste durch das Speichern im JPEG-Format in der Kamera.
                • Details, die beim Runterrechnen verloren gehen, weil sie bei der kleinen Auflösung nicht mehr darstellbar sind
                • Kompressionsverluste durch das Speichern im JPEG-Format mit der Software.

                Vielmehr hängt es in diesem Fall ausschließlich von der Qualität des Grafikprogramms ab; es mag sein, dass einige Programme tatsächlich der Kamera unterlegen sind, aber ich glaube nicht, dass es kein Grafikprogramm gibt, dass es nicht mindestens genauso gut kann.

                Es gibt beim Weg 2 also einen verlustbehafteten Bearbeitungsschritt mehr, der durch _kein_ noch so gutes Programm ausgeglichen werden kann. Bildinformationen, die im Bild schon nicht mehr enthalten sind, eben durch die erste verlustbehaftete Speicherung in der Kamera, kann das Bildbearbeitungsprogramm nicht mehr wiederherstellen. Verluste durch die beim JPEG-Speichern angewandte Quantisierung sind endgültig und nicht wiederherstellbar. Die Qualitätsunterschiede werden um so größer, je größer der Kompressionsfaktor beim Erstellen der JPEG-Datei sowohl in der Kamera also auch im Grafikprogramm gewählt wurde.

                In einem Fall muß ich Dir aber recht geben: ist die Zielgröße des gewünschten Fotos nicht durch ein kameraeigenes Format erreichbar, dann führt nur "Weg 2" zu akzeptablen Ergebnissen. Aber nur dann.

                Wenn ich Zeit habe, mache ich mal eine Beispiel-Bild-Serie und zeige sie dann hier...

                Gruß Frank

                P.S. Wikipedia JPEG

                1. Hi,

                  Ich befürchte ja, daß die Diskussion hier langsam nicht mehr von so großem Interesse ist...

                  das würde ich nicht sagen...

                  Es gibt beim Weg 2 also einen verlustbehafteten Bearbeitungsschritt mehr, der durch _kein_ noch so gutes Programm ausgeglichen werden kann. Bildinformationen, die im Bild schon nicht mehr enthalten sind, eben durch die erste verlustbehaftete Speicherung in der Kamera, kann das Bildbearbeitungsprogramm nicht mehr wiederherstellen.

                  das stimmt natürlich. Allerdings halte ich es für unwahrscheinlich, dass in dem von der Kamera heruntergerechneten Format noch Bildinformationen enthalten sind, die in Originalgröße nicht zur Verfügung stehen würden.
                  Wie gesagt: ich will nicht bestreiten, dass einige Kamerahersteller sehr effiziente Programme eingenaut haben.

                  Verluste durch die beim JPEG-Speichern angewandte Quantisierung sind endgültig und nicht wiederherstellbar. Die Qualitätsunterschiede werden um so größer, je größer der Kompressionsfaktor beim Erstellen der JPEG-Datei sowohl in der Kamera also auch im Grafikprogramm gewählt wurde.

                  Korrekt - deshalb hebe ich mir die Original-JPGs der Kamera auch stets auf und nehme diese als Grundlage einer weiteren Bearbeitung. Noch besser wäre freilich, die Bilder unkomprimiert zu speichern, allerdings bin ich mit der Kompression meiner Kameras sehr zufrieden.

                  freundliche Grüße
                  Ingo

                2. Moin!

                  Hmm - wie soll ichs erklären... Ich will ein Bild mit sagen wir 480x640px haben.

                  Weg 1: Ich stelle an der Kamera diese Auflösung ein und mache das Bild. Die Kamera nimmt das vom Sensor aufgezeichnete Bild und rechnet es runter. Dann speichert die Kamera das Bild als jpeg, dabei gehen formatbedingt weitere Bildinformationen verloren.

                  Richtig. Und da JPEG 8x8-Pixel-Blöcke benutzt, sind die entstehenden Artefakte direkt im erzeugten Bild 1:1 zu sehen - oder auch nicht. Jedenfalls ist das entstehende Bild in "bester JPEG-Auflösung", also geringster Kompression, für die Weiterverwendung im Web sicher nicht geeignet. Eine spätere stärkere Kompression bearbeitet aber exakt die gleichen 8x8-Blöcke, so dass sich Artefakte durchaus addieren können.

                  Weg 2: Ich fotografiere mit maximaler Auflösung. Die Kamera speichert das Bild als jpeg, dabei gehen Bildinformationen _unwiederbringlich_ verloren. Jetzt rechne ich das Bild in einem Bildbearbeitungsprogramm auf die gewünschte Größe um, was zu weiteren Verlusten führt. Beim Speichern des Bildes im JPEG-Format wird wieder verlustbehaftet komprimiert ...

                  Da aber im Ausgangsmaterial ebenfalls wieder 8x8-Blöcke im JPEG enthalten sind, die aber bei der Verkleinerung (die ja durchaus erheblich ist, sofern man von einer 6-Megapixel-Auflösung von grob 3000x2000 Pixeln runterrechnen will auf VGA-Niveau 640x480) nur noch als Bruchteile wirksam werden (aus einem 8x8-Block wird weniger als ein 2x2-Pixel-Block), werden die im Original enthaltenen Artefakte durch die Verkleinerung durchaus wieder verwaschen, bzw. es wird ein Mittelwertseffekt erzielt.

                  Da in der Verarbeitungskette die endgültige Kompression des finalen Bildes sowieso erst als allerletztes geschehen sollte (zuvor wird jede Bearbeitung die geringstmögliche Kompression wählen), sehe ich eigentlich nur Vorteile in der Vorgehensweise, in der Kamera immer die höchstmögliche Auflösung zu speichern.

                  Insbesondere weil man sich dann immer noch zu einer Ausschnittsvergrößerung entschließen kann.

                  Es gibt beim Weg 2 also einen verlustbehafteten Bearbeitungsschritt mehr, der durch _kein_ noch so gutes Programm ausgeglichen werden kann. Bildinformationen, die im Bild schon nicht mehr enthalten sind, eben durch die erste verlustbehaftete Speicherung in der Kamera, kann das Bildbearbeitungsprogramm nicht mehr wiederherstellen.

                  Der Auflösungsverlust, der durch die geringere Auflösung des Bildes beim Weg 1 entsteht, ist wesentlich gravierender, weil der sich, egal welche JPEG-Kompressionsstufe man wählt, viel dramatischer auswirkt.

                  Verluste durch die beim JPEG-Speichern angewandte Quantisierung sind endgültig und nicht wiederherstellbar.

                  Nein, die Quantisierung ist nicht der verlustbringende Faktor. Es ist der nach der Matrixoperation (Gewichtung) vorgenommene Rundungsvorgang auf "Null" bei den hohen Ortsfrequenzen, der die optischen Verluste (und die Größenvorteile) bringt.

                  Wenn ich Zeit habe, mache ich mal eine Beispiel-Bild-Serie und zeige sie dann hier...

                  Mach mal. Ich bezweifle, dass bei den besten JPEG-Qualitäten irgendwas sichtbares rausspringt. Der entscheidende Faktor dürfte bei jeglicher Bearbeitung von Bildern der letzte JPEG-Speichervorgang sein. Denn auch da kann man sehr viel Know-How einfließen lassen, die Resultate zwischen den einzelnen Programmen dürften ziemlich differieren.

                  - Sven Rautenberg

                  --
                  My sssignature, my preciousssss!
  3. hi,

    Ich habe eine 7-Megapixelkamera. Die Standardauflösung ist 3000 irgendwas mal 2000 irgendwas Pixel.

    Die Kamera bietet aber auch andere Formate an, die ich einstellen kann, etwa 1600 x 1200.

    Was passiert, wenn ich ein solches Format auswähle?

    Vor allem interessant wäre m.E., ob es "echte 7 Megapixel" sind - oder nur interpolierte.

    Wenn der CCD-Sensor nämlich gar keine so große "Auflösung" besitzt - dann wird dein aufgenommenes Bild auf die größeren Maße "hochgerechnet", und dabei könnte die Qualität u.U. sogar schlechter sein, als wenn du gleich ein kleineres Format wählst, welches der CCD-Chip "nativ" abbilden kann.

    Und auch beim Zoomen dürfte es Unterschiede geben.
    Ein optischer Zoom funktioniert m.W. wie bei der "normalen" Kamera über die, nun ja, Optik - es wird also durch Linsen eine Vergrößerung des abgelichteten Bildes erreicht.
    Beim digitalen Zoom hingegen wird nur ein Ausschnitt des vom Sensor erfassten Bildes hergenommen - und ebenfalls wieder "größergerechnet".

    gruß,
    wahsaga

    --
    /voodoo.css:
    #GeorgeWBush { position:absolute; bottom:-6ft; }
  4. Hallo.

    Ich frage deshalb, weil ich Fotos auf eine Webpräsenz stellen möchte und mich frage, ob es besser ist, die Fotos mit 7 MP zu schießen und hinterher mit Gimp zu verkleinern oder sie gleich klein zu schießen.

    Es kann sich aus einem ganz anderen Grund als durchaus sinnvoll erweisen, die größtmögliche Auflösung zu wählen: Laien wählen gern unpassende und im Zweifelsfall viel zu große Bildausschnitte. Mit einer hohen Auflösung hat man zumindest noch eine Reserve für den Beschnitt.
    MfG, at