7.9.2014    23

DER ZUSAMMENHANG VON SCHÄRFE UND PIXELANZAHL/-GRÖßE

7. September 2014 | Technik

Heute geht es mal wieder um so ein richtiges Nerd-Thema. Foto-Nerd… Wir werden wirklich Pixel zählen. So schlimm wie es klingt, wird es zwar auch nicht werden aber trotzdem ist es jetzt nicht gerade das Kreativthema des Tages. 🙂 Für alle die also lieber im Bunte-Farbe-Malkasten rumspielen und sich die Fotografie mit ach so schönen Fantasien ausmalen, die von Technik, Pixeln und Sensoren nix zu tun haben wollen, die dürfen den heutigen Post zum eigenen Seelenfrieden gerne überspringen. Der Rest, kriegt Technik Technik Technik in guter alter Krolop-Fanatisten-Manier. Dabei will ich die nachfolgenden Ausführungen möglichst EINFACH und SIMPEL halten. Und nein, es geht nicht um Zerstreuung oder sonstige Physik. Es geht um Praxis und Ergebnisse.

Worum geht es heute also? Um die Schärfe und den Zusammenhang mit der Anzahl Megapixel. Ich habe ja schon oft, z.B. im Podcast, über die D800 als kleine Diva gesprochen. Eine Diva, die zwar ziemlich tolle Bilder macht, aber unglaublich schwer zu fotografieren ist. Und damit ist gemeint, dass es schwer ist, die Kamera voll auszureizen. Die optimale, 100% Schärfe der Kamera zu bekommen ist schwere als sonst. Und normale Regeln gelten nicht immer.

Ein Hauptgrund ist dabei die Anzahl der Megapixel und die Ursache ist auch einfach zu erklären. Mit der immer größer werdenden Anzahl an Megapixel werden immer mehr Pixel auf den Sensor gepresst. Und damit verändert sich ein essentielles Element von Schärfe.

Während der Belichtung, egal ob Dauerlicht oder Blitzlicht, kann sich das Motiv im Bild bewegen. Diese Bewegung können wir durch die Dauer der Belichtung oder die Dauer des Abbrennen des Blitzes steuern. Je kürzer und schneller dies ist, umso schärfer wird das Foto. Ganz ausschließen kann man diese Bewegung aber nie sondern nur „verkleinern“. Jedes Motiv bewegt sich und beim Auslösen wird auch die Kamera immer leicht verrissen. Es kann also zu kleineren Bewegungsunschärfen kommen bzw. diese existieren in jedem Foto automatisch.

Während wir jetzt große Pixel auf dem Sensor vorfinden, so wird viele Bewegung von der Pixelgröße selbst verschluckt. Je mehr Pixel das Bild ausfüllen, umso aggressiver stellt sich die Bewegung dar. Dafür gibt es das Schaubild unten.

Eine Bewegung ist mit dem Pfeil simuliert und auf der rechten Seite befindet sich die Bewegung im Pixel selbst. Damit wird die Bewegung niemals sichtbar auf dem Bild dargestellt. Ein verschmierter Pixel sieht eben genauso scharf aus wie ein scharfer Pixel. Ein Pixel ist ein Pixel. Kommt jetzt die dreifache oder noch höhere Anzahl an Pixel auf die gleiche Bewegungsgröße, so entsteht die Unschärfe und wird plötzlich sichtbar.

pixel-schaerfe-d800

ACHTUNG: Dabei ist bei diesem Vergleich nur die Anzahl der Pixel auf dem Bild ausschlaggebend. Egal ist wie groß der Sensor ist oder wie groß die Pixel des Sensors sind. Zerstreuung, mir egal… Ich betrachte an dieser Stelle nämlich nur ein und das selbe Motiv (Ausschnitt) mit mehr oder weniger Pixel. Man könnte das Bild auch mit einer Mittelformat-Kameras mit extrem großen Pixeln fotografieren, hätte die gleiche Wirkung. Wichtig für den Vergleich ist eben, dass das Motiv gleich groß aufgenommen wird.

Bei der D800 ist diese Art von „Bewegungsunschärfe“ so verdammt oft sichtbar. Man merkt, dass es nicht die optimale Schärfe ist, sondern eben leicht unscharf. Am häufigsten ist diese Unschärfe erkennbar bei Haaren. Die zittern meistens und sind nie wirklich still.

Je höher die Auflösung in einem Foto, umso stärker sind Bewegungen und Fehler sichtbar. Verhält sich im Endeffekt wie bei 4K oder HD Video. Was man früher kaum gesehen hat, das ist plötzlich unglaublich sichtbar. Ein Grund, warum es HD-MakeUp gibt. Für uns Fotografen heißt es also langsam, alte Regelsätze anpassen…

Daher gilt für D800 / D810 der alte Regelsatz mit der längsten Belichtungszeit als „der Kehrwert der Brennweite“ nicht mehr wirklich. Gerade in der Peoplefotografie fotografiere ich beim 50er niemals unter einer 1/250s. NEVER… da bewegt sich sonst einfach zu viel.

Hier ist ein Beispielfoto aus der D800 in der Rohversion mit 36 Megapxiel als Verkleinerung zu finden. Das Foto ist ein JPG direkt aus der Kamera und wurde nicht entwickelt. Schärfe und sonstige Einstellungen waren allesamt „neutral“ und ohne zusätzliche Effekte. Nr. 1 ist das gesamte Foto, dann folgt der 100% Crop aus der D800, als drittes Foto wurde die Auflösung einfach mal künstlich um 40% reduziert. Das entspricht dann ungefähr einer 20 Megapixel-Kamera. Bei der Größenreduktion wurde darauf geachtet, dass keine Schärfen eingesetzt wurde sondern die Pixel lediglich zusammen addiert wurden. Das 3. Bild entspricht also CIRCA dem Ergebnis, was eine 20 Megapixel-Kamera an genau dieser Stelle abgeleistet hätte. Man merkt, die kleinen Bewegungen der Haare können durch die reduzierte Anzahl der Pixel gar nicht gleich stark aufgenommen werden. Das Verschmieren geht „unter“.

Das Ergebnis wirkt extrem viel schärfer und knackiger. Zurückzuführen ist dieses Ergebnis auf die oben genannten Gründe.

EINSCHUB: Beim Reduzieren der Größe kann übrigens die Schärfe auch gesteigert werden. Das geschieht durch eine Verrechnungsmethode bei der die Pixel so zusammengeführt werden, dass der Kontrast zwischen den Pixeln gesteigert wird.

ACHTUNG: Ein Bild wird deswegen nicht unschärfer!!! Sogar im Gegenteil. Das etwas unscharfe Foto der 36MP dürfte nach der Verkleinerung auf 20MP sogar noch mehr Details haben. Es geht aber um die maximale Schärfe und da ist es einfach zu sagen. Je mehr Megapixel ein Foto hat, umso schneller kommen Fehler zur Ansicht. Fotografiert man das gleiche Bild mit einer 10 Megapixel-Kamera, dann hat man zwar eine „schärfere Wirkung“ in der 100% Ansicht, es ist trotzdem weniger Information im Bild als bei den 36Megapxiel. Es geht also um die 100% Ansicht.

schaerfe-d800-megapxiel-anhaengigkeit-qualitaet-1schaerfe-d800-megapxiel-anhaengigkeit-qualitaet-3schaerfe-d800-megapxiel-anhaengigkeit-qualitaet-2

Dieser Effekt sollte immer im Hinterkopf behalten werden. Gerade bei neuen Kameras…

Niemals, und ich meine wirklich NIEMALS, darf man aber eine Tatsache vergessen. Je höher und höher die Auflösung wird, umso schwieriger wird es vielleicht die 100% Schärfe zu erreichen, trotzdem sagt die Schärfe niemals etwas über das Foto aus. Ganz im Gegenteil, teilweise fotografieren wir auch gerne mit 1/50 oder 1/60 aus der Hand und lassen das Model sich leicht bewegen. Die sanfte Unschärfe gibt unglaubliches Leben in das Bild. Außerdem steht die Frage im Raum, ob wir wirklich die 36 oder 40 Megapixel brauchen? Zwei wichtige Fragen die es für jedes Foto neu zu beantworten gilt. Brauche ich die verdammte Auflösung überhaupt oder sieht das Foto evtl. sogar noch besser mit etwas Dynamik aus.

Daher jetzt eine kleine Diashow mit Fotos die allesamt grenzwürdig fotografiert wurden… Belichtungszeiten um die 1/60s sind da drin enthalten :-)… Hätte man wohl alle Fotos löschen müssen, oder?

d800-schaerfe-qualitaet-d810-nikon-optik-leistung-pixel-megapixel-05d800-schaerfe-qualitaet-d810-nikon-optik-leistung-pixel-megapixel-07d800-schaerfe-qualitaet-d810-nikon-optik-leistung-pixel-megapixel-04d800-schaerfe-qualitaet-d810-nikon-optik-leistung-pixel-megapixel-06d800-schaerfe-qualitaet-d810-nikon-optik-leistung-pixel-megapixel-01d800-schaerfe-qualitaet-d810-nikon-optik-leistung-pixel-megapixel-03d800-schaerfe-qualitaet-d810-nikon-optik-leistung-pixel-megapixel-02d800-schaerfe-qualitaet-d810-nikon-optik-leistung-pixel-megapixel-08

Für uns geht es gerade im Moment nach Südtirol. 10h im Auto während ihr den Sonntag genießen dürft. In diesem Sinne einen schönen Sonntag und haut rein, letzte Sonnenstrahlen nutzen und tolle Fotos machen. Das ist ein Befehl!!

Lieben Gruß
Martin

  • Kamera: E-M5
  • Brennweite: 40mm
  • Blende: ƒ/2.8
  • Verschlusszeit: 1/125s

Kommentare (23)

23 thoughts on “DER ZUSAMMENHANG VON SCHÄRFE UND PIXELANZAHL/-GRÖßE

  1. Hallo und einen schönen Sonntag.
    Vielen Dank für diesen wirklich tollen Artikel und die gute Beschreibung des Megapixelwahns. Ich stand kürzlich vor der Entscheidung mir eine neue Kamera zu kaufen und schwankte zwischen 36 MP und 24 MP. Und die ganzen Tatsachen die ihr hier so toll beschrieben habt haben mich vor einiger Zeit auch zu der 24 MP Kamera greifen lassen. Klar ist es auch immer vom Einsatz abhängig aber mir war es wichtig das die Kamera ein gutes Rauschverhalten aufweist und scharfe Bilder schießt und deswegen war die 36 MP dann doch schnell raus aus dem Rennen. Danke nochmal und euch eine gute Fahrt.

  2. Genau das habe ich dir auf einem Workshop vor knapp einem Jahr erzählt, als ich dir sagte ich bekomme kaum ein Bild bei People mit meiner D800 scharf, dass ich unter nen 250tel belichte. Gut, dass ihr das so nun auch so bestätigen könnt. Und ja, auf der anderen Seite – und da stimme ich auch vollkommen zu – darf man sich auch mal fragen, inweit Schärfe alles ist. Deshalb habe ich mich damit soweit „abgefunden“ und nutze es als kreatives Stilmittel 😉

  3. Sehr interessant zu lesen! Mich fragen viele Freunde und Bekannte nach Kameraempfehlungen, die da hat soooooviel Megapixel und die da hat sooooo viel Zooooooom welche ist jetzt besser?!

    Meine Empfehlungen sind genau wie du schreibst immer das man sich selbst fragen muss – brauch ich das ganze hochauflösende wenn ich nur 10*15 drucke oder nur Personen und keine Safaris fotografiere…
    Ich benutze einmal die 50D und eine 7D.
    Meine Objektive sind lichtstarke Zooms und zwei Festbrennweiten eine davon manuell. Es kommt doch am Ende wirklich darauf an für was man die Kamera nutzt. Meiner Meinung nach wird dem Meeeeeeeegapixelwahn viel zu viel Achtung geschenkt…

    Kreative Grüße aus Friedberg bei Augsburg!

    Wer mag darf gern bei meiner Facebookseite vorbeischauen und ein kleines Like da lassen wenn ihm meine Bilder gefallen.
    http://www.Facebook.com/Robert.Koeditz.Fotografie

    Danke!

  4. „nerdiges“ Thema, welches in zahlreichen Foren heiß diskutiert wird.
    Anschaulich auf den Punkt gebracht. Hilfreich für alle (die sich Sorgen machen, das ihre Highpixelkamera kaputt ist 😉

    nette grüße oliver

  5. So ist der Vergleich nicht zulässig. Hier werden Bilder mit unterschiedlichen Vergrößerungsmaßstäben mit einander verglichen. Das 36-MP-Bild ist wesentlich stärker vergrößert als das 20-MP-Bild. Bildfehler, wie hier das Verwackeln, werden mit zunehmender Vergrößerung immer deutlicher sichtbar. Das war schon zu „analogen Zeiten“ so (Kleinbild – Mittelformat – Großformat). Wenn man in PS das 36-MP-Bild auf einer Ebene in das 20-MP-Bild einfügt und zur Deckung bringt (skalieren) und dann die Ebene ein- und ausblendet, dann verschwindet der Unterschied. Im 20-MP-Bild sind deutlich mehr Artefakte zu erkennen.

  6. Sehr geiler Bericht. Ich war immer bei der Vermutung dass es so ist, hab mich aber nie explizit mit der Thematik auseinander gesetzt. Jetzt hab ich 100% Klarheit was den technischen Aspekt betrifft. Vielen dank für diesen „nerdy“ Beitrag : D

  7. Danke für den informativen Beitrag :-). Ihr seid auf dem Weg nach Südtirol? Na dann habt Ihr heute sogar gutes Wetter erwischt hier, richtig schönen Spätsommer :-). War dieses Jahr nicht immer so. Genießt Eure Zeit hier in Südtirol.

    Viele Grüße aus Bozen,
    Jörg

  8. Jetzt interessiert es mich besonders. Ich möchte umsteigen von einer 12megapixel Kamera ( (Nikon D90) auf eine 24 Megapixelkamera ( D7100).
    Beide haben APS-C Sensoren.
    Liege ich sehr falsch, wenn ich sage , die Pixel der D7100 sind kleiner als die deiner D800?
    Wie siehts denn nun mit „meinem“ Schärfeproblem aus?

      1. Das sehe ich anders, bzw würde es anders ausdrücken, je größer ein Pixel ist, desto mehr Verwackeln kann er ausgleichen.
        Je mehr Pixel der Sensor hat, je kleiner werden die Pixel.
        Die Pixelgröße steht in einem Verhältnis zur Pixelanzahl, da der Sensor ja immer gleich groß ist.
        Man darf natürlich nicht Äpfel (Vollformat) mit Birnen (Crop) vergleichen.

  9. In diesem Artikel wird leider in keinster Weise auf den Z-Kreis eingegangen, der vor allem von der Sensorgröße abhängt. Damit bekommt es sehr wohl eine Relevanz wie groß der Sensor ist und wie hoch er auflöst.

    Dennoch viel Vergnügen in Südtirol!

  10. Leider wieder mal viel Halbwissen von Marin, wie so oft, wenn es um Technik geht. Einige Kommentatoren zeigen schon ein paar Fehlbetrachtungen auf …

    Ich mag ihn trotzdem, den Martin

  11. Hallo Martin,

    ich finde den Beitrag gut und mich nervt die Diskussion um die Megapixel auch, aber aus der anderen Perspektive. Ich habe eine D800 und eine D610 im Einsatz. Alle schwören immer auf Ihre niedrigen Megapixel. Ganz ehrlich ich stehe auf die hohe Auflösung. Ich habe gerade ein Shooting für ein Poster gemacht und das Limit für den Posterdruck sind die möglichen DPI der Druckerei. Auch kann ich es mir mit mehr Megapixel erlauben im Bild mehr Platz zu haben für das Motiv, ich kann ja immer cropen ohne darüber Nachdenken zu müssen. Jetzt wird bestimmt jemand sagen, dass ein guter Fotograf den passenden Bildausschnitt auf Anhieb beherrschen muss… Das stimmt, aber in meinem Fall bedeutet ein weiterer Versuch immer, dass ein Modell den Berg wieder hochlaufen muss oder einen Sprung erneut erneut machen muß.
    Die D800 verlangt mir gerade in der Action Fotografie mehr ab aber dafür bietet sie mir ja auch viel mehr Dynamikbereich. Ich mache gerne Sportbilder bei vollem Gegenlicht und da ist die D800 besser als die D610. Also kein Vorteil ohne Nachteil. Wenn ich an einem Tag 600 Bilder mache, dann habe ich vielleicht 10 unscharfe Bilder, damit kann ich leben. Aber man muss verdammt viel dafür tun um die perfekte Schärfe zu haben. Jedes meiner Objektive ist mit der Fokal Software eingemessen und für Verschlußzeiten um die 1000-2000s muss man eben auch mal eine höhere ISO in Kauf nehmen. Eine kleine Herausforderung aber ein scharfes Bild an der D800 ist einfach ein Traum.

    Gruß Kirsten

  12. ahhhm…. Ich hatte mit meiner 800er eher oft das gegenteilige „problem“… „ZU SCHARF“^^ vorallem bei pics mit dem nikkor 85mm F1.8 bin ich immer wieder leicht am bluren XD bin awa au selten unter(eigentlich über^^) einer shutterzeit von 1/250 aus der hand… ein tipp der mir damals schon in nikonshop gegeben wurde…

    hmm.. nja ne „butterweiche kuschlige mk3“ is die 800er auf jedenfall nicht^^

    lg

  13. Interessant zu lesender Artikel, aber doch irgendwie pseudowissenschaftlich. Natürlich zeigt eine gute Kamera mehr Details – soll sie ja auch. Das gab es schon mal, als wir noch auf Fuji Velvia oder gleichwertig fotografiert und groß projiziert haben. Zwischenzeitlich war da einiges an Qualitätsanspruch auf der Strecke geblieben, da auf dem Monitor eh nicht erkennbar. Ich habe jedenfalls Objektive, die habe ich beim Dia nicht benutzt, da von der Schärfeleistung nicht der Bringer. Digital habe ich bis „gestern“ von den Schwächen nix gesehen. Mit der D810 oder gleichwertig sind wir endlich wieder auf Niveau des Spitzenklasse-Dias angekommen. Wem das zu scharf ist, der soll einfach einen Weichzeichner vor sein Objektiv schrauben, die 1:1-Ansicht ausschalten oder nur auf altem Monitor oder Handy gucken. Eine gute Kamera kann jedenfalls nichts dafür, dass sie so gut ist wie sie ist und viele Details incl. fotografischer oder optische Fehler wiedergibt. Wer will, kann die Fehler suchen (die in der normalen Abbildungsgröße genauso wenig sichtbar sind wie bei anderen Kameras) oder freut sich einfach nur an der gigantischen Abbildungsleistung der D810 und die fantastisch „Luft nach oben“. Einfach gute Objektive verwenden und ab und zu die Luft anhalten, z.B. wenn auf den Auslöser gedrückt wird oder mit pseudowissenschaftliche Betrachtungen…

  14. Der Blog geht – mal wieder – völlig an der Realität vorbei.
    1. ist die resultierende Unschärfe (wodurch auch immer) bei gleicher Ausgabegröße immer gleich groß, egal an welcher Kamera
    2. relevante ist nicht die Pixelzahl, sondern deren Dichte, und die ist bei den meisten aktuellen DX-Kameras noch deutlich größer (D500, D5300, D3300, etc.)

    Du unterschlägst völlig, dass jede Einsteigerkamera „schwieriger“ zu beherrschen ist als die D800…

  15. Der Autor dieses Beitrags hat sich grosse Mühe gegeben, einen Faktor für mögliche Bewegungsunschärfe zu erläutern, was ihm sehr gut gelungen ist.
    Negative Kommentare, welchen nicht die geringste Mühe anzumerken ist, sind überflüssig, da nicht weiterführend.

    Gute Fotografen machen mit jeder Kamera gute Fotos.
    Da Amateure keine Plakatwände produzieren, kommen Amateure mit 8 MP gut zurecht.

    Ohnehin ist das Wichtigste für gute Studio-Fotografie eine gute Kaffeemaschine…für gute Freilicht-Fotografie gute Wanderschuhe und die Fähigkeit, den Hintern um 04 Uhr aus dem Bett zu hieven.

    Legt Euch wieder hin und erfreut Euch des Sehens.

Schreibe einen Kommentar zu Robert Köditz Antworten abbrechen

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.

Zu unseren Datenschutzbestimmungen

Anzeigen