Videofunktion bei kleinen digitalen Fotoapparaten & digitalen Spiegelreflexkameras

Im Jahre 2010 ist der Trend eindeutig eine Auflösung von mindestens 720p (1280x720) bis hin zu 1080p (1920x1080) bei bis zu 60 Vollbildern in der Sekunde. Die früher verwendete VGA-Auflösung (640x480) ist für kleinere Displays, z.B. bei Handys oder als Video für´s Internet aber immer noch gut verwendbar.

Für die immer größer werdenden Flach-Displays in den Ausführungen LCD-Fernseher ( meist 32 bis 55 Zoll, bzw. 82 bis 140 cm ), synonym meist auch als LED-Fernseher bezeichnet wenn die Beleuchtung von LED´s stammt, bzw. Plasma-Fernseher ( meist 50 bis 72 Zoll, bzw. 127 bis 183 cm ) kommt aber im Grunde nur eine Videoqualität in High Definition ( HD -720p bzw. 1080p ) in Frage.

Das gleiche gilt auch für die noch größeren Leinwandprojektionen in einer in den letzten Jahren stark steigenden Anzahl. Gerade da Heimkinoprojektoren (wie auch die oben angesprochenen Flach-TV-Geräte) samt und sonders das 16:9-Format verwenden. Im Gegensatz dazu steht das alte 4:3-Format das früher alle Fotokameras im Videomodus einsetzten.

Vergleicht man die Bildqualität von reinen Camcordern für den Hobbybereich mit heutigen Spiegelreflexkameras (DSLR), bzw. deren Videomodus gibt es einen riesigen Unterschied: Die Chipgröße, d.h. sowohl der gesamte belichtete Bereich als auch die Größe der einzelnen Bildpunkte ist DEUTLICH größer als bei den reinen Camcordern.

Durch die viel kleinere Chipfläche besitzen die Objektive bei den reinen Camcordern allerdings ein viel geringeres Gewicht bei gleichzeitig viel größerem Zoombereich. Andererseits erzeugen die digitalen Spiegelreflexe mit HD-Modus eine Bildqualität die mit Kinofilmkameras mithalten kann, ja diese in einigen Punkten übertreffen kann. Der Chip ist bei Vollformat-Spiegelreflexkameras nämlich größer als die belichtete Filmfläche bei allen derzeit üblichen 35mm-Kinofilmkameras!

Die neuesten DSLR-Modelle kommen alle mit Live-View und der daraus abgeleiteten HD-Videofunktion auf den Markt. Aufgrund der riesigen Sensoren im Vergleich zu den kleinen digitalen Camcordern ist die Videoqualität absolut überragend und kann sich mit professionellen HD-Kameras messen, zumindest wenn ein Stativ verwendet wird. Auch die Lichtempfindlichkeit (Filmdreh bei Nacht) ist um Welten besser als die der reinen Camcorder des Consumermarktes. Für Fotografen die öfter einmal kurze Filmsequenzen für die Multivisionsshow zuhause drehen gibt es dazu keine qualitativ gleichwertige Alternative. Professionelles Beispielvideo, Hintergrundinfo zum Video. Man achte in dem Video besonders auf die Spielereien mit der Tiefenschärfe, der Effekt ist dank des großen Sensors sogar noch größer als bei professionellem 35mm-Kinofilm-Equipment für über 30.000 $ ! 

Um einen profitauglichen Eindruck zu erzeugen braucht es natürlich sündhaft teures Zusatz-Equipment wie schwere Stative, Steadycam-Zubehör und vor allem ein Ansatzgestell für manuelles Zoomen und weitere Einstellungen die ja sonst nicht adäquat bedient werden können.

Das ändert aber nichts daran das eine DSLR selbst der Einsteigerklasse wie die Canon EOS 550D oder EOS 7D eine absolut geniale Bildqualität liefert.

Mit der Vollformat-Spiegelreflex Canon EOS 5D Mark II wurde beispielsweise die letzte Folge der aktuellen Staffel von Dr. House gedreht:

Dr. House mit der Canon EOS 5D mit Filmbeispiel    Interview mit dem Produzenten, verwendete Linsen und Bild des Kamera-Aufbaus   Statement von Canon hierzu
Ein weiteres Besipiel wäre „Last three Minutes“.   Oft wird speziell für diese Videodrehs Zusatzsoftware in die Kamera eingespielt wie z.B.:  Magic Lantern.
 

Zum Vergleich die Sensorgrößen von Camcordern, professionellen und semiprofess. Filmkamerasystemen:  

Vorwort: Viele digitale Foto-Kameras bieten heute eine wirklich brauchbare Videofunktion. Ungefähr vergleichbar zu reinen Camcordern der Einsteigerklasse ist das ab der Standardgröße 640x480 bei 25 oder 30 Bildern pro Sekunde. Bläst man das Bild aber (wie z.B. im Heimkino üblich) auf Bildbreiten von über 150cm auf wirkt das Bild der reinen Camcorder denn doch einen Tick schärfer. Auch sind diese bei schummeriger Beleuchtung deutlich im Vorteil.

Es gibt bei reinen Camcordern zwei Gruppen. Einerseits die Geräte mit Standard-TV-Auflösung (europäische PAL-Norm), andererseits die hochauflösenden Kameras (HD = High Definition). Jede Gruppe zerfällt in drei Unterabteilungen mit Kameras für den Hobbybereich, den Semiprofi sowie eine dritte Sparte mit den sehr teuren und schweren Profiausrüstungen. Alle diese Geräte bieten heute eine ansprechende Qualität auf den herkömmlichen Röhrenfernsehern. Ab einer gewissen Bildgröße, wie sie wirklich große Flachfernsehgeräte bieten, spätestens aber bei Leinwänden in Heimkinos, sollte der engagierte Filmbegeisterte aber zu einer der neuen hochauflösenden Kameras greifen und öfter mal ein Stativ benutzen. Da die Aufnahmesensoren bei Filmkameras sich mit Auflösungen von 0,4 bis 2 Millionen Bildpunkten viel kleiner bauen lassen als in der Fotografie sind hier auch viel größere optische Zoombereiche möglich, die von 12fach bei den HD-Semiprofigeräten über 30fach bei den kleinen Camcordern bis zu 100fach bei den neuesten Live-HDTV-Kameras reichen.

Nebenstehend abgebildet ist das zur Zeit beste Zoom für den professionellen Bereich, das 101fach Zoom von Fujinon. Das 23kg-Objektiv für Kameras mit 2/3-Zoll-Chips bietet einen optisch zweifach stabilisierten Brennweitenbereich (umgerechnet auf das Kleinbildformat der Fotografie) von 34 - 3450mm. Mit dem 2x-Extender sind es unglaubliche 68 - 6900mm. Das entspricht knapp140facher Vergrößerung und ermöglicht auch die formatfüllenden Bilder des Mondes, die öfter mal bei Sportübertragungen als netter Gag zu sehen sind.

Das Spielchen mit den ultralangen Brennweiten kann man aber noch (viel) weiter treiben. Bei den semiprofessionellen Camcordern werden zumeist die kleinen 1/3-Zoll-Chips eingesetzt, welche nochmals eine um den Faktor zwei gesteigerte Brennweitenverlängerung ermöglichen. Der Adapter für die alte Canon XL1 bietet beispielsweise eine Brennweitenverlängerung von 7,2 und kommt mit dem größten Fotoobjektiv von Canon (1200mm/f5.6) auf eine effektive Brennweite von 8640mm, was einer Vergrößerung um den Faktor 172 entspricht. Ein Autokennzeichen ist so aus über einer halben Meile Abstand noch deutlich zu lesen. Völlig durchgeknallt wird es jetzt aber beim Einsatz des verfügbaren 2x-Extenders von Canon. Erstmals steigt die Brennweite in den fünfstelligen Bereich (17280mm). Das Objektiv bewegt sich preislich auch in diesen Sphären (ca. 80.000 Dollar) und wiegt 16,5 kg, siehe Bild rechts.

Die Semiprofigeräte mit der normalen TV-Auflösung kommen übrigens schon sehr nah an die Profiklasse der gleichen Gruppe heran. Bei den HD-Kameras klafft aber noch eine eklatante Lücke. Betrachtet man sich die Sensorgrößen in der untenstehenden Tabelle wird deutlich das der Profisektor mit effektiven Einzelsensorgrößen (engl. "Pixelpitch") von mind. 7 µm arbeitet, was bei HD-Auflösung unweigerlich zu schweren und unhandlichen Kameras führt. Bei der viel geringeren TV-Auflösung (PAL) geht das aber auch schon in der Semiprofiklasse mit Gewichten von 1,5 bis 2 Kilogramm. Wie recht schnell zu erkennen gleichen sich die Einzelsensorgrößen (d.h. der Pixelpitch) von Foto- und Filmkameras in den einzelnen Klassen sehr stark, wobei im reinen Amateurbereich der Pixelpitch um die 2 µm liegt.

Im Profibereich beginnt der Pixelpitch erst bei über 4 µm. Da in diesen Geräten aber immer 3 Chips eingesetzt werden (für jede Grundfarbe einer) ergibt sich eine deutlich größere effektive Fläche und daraus resultierend ein dazu äquivalenter Pixelpitch welcher in Klammern angegeben ist. In der Fotografie liegt dieser Wert zur Zeit bei mindestens 6 µm, bei digitalen Filmkameras etwa bei 3 x 4,0µm  (was äquivalent etwa 7 µm entspricht). Der Unterschied wird bei den Filmkameras besonders bei der Fähigkeit deutlich bei schummrigen Beleuchtungsbedingungen noch qualitativ hochwertige Aufnahmen zu erzeugen, bzw. überhaupt noch filmen zu können. Hier benötigen kleine Camcorder meist Werte von 5-10 LUX, profess. Kameras können dagegen auch noch bei unter einem LUX eingesetzt werden. Die Betacam von Sony ist hierbei sogar noch bei einem Bruchteil hiervon einsetzbar.

Der entscheidende Faktor bei den bewegten Bildern ist die Bildqualität (Schärfe, Farbdarstellung), die bei Geräten mit 3 Chips i.a. besser ist. Auch die Echtzeitkompression und daraus resultierend die Speicherung der Daten sind bei den professionellen Systemen grundsätzlich besser. Die reine Auflösung der bewegten Bilder liegt bei Standard-TV (nach der PAL-Norm) bei lediglich 0,4 Millionen Bildpunkten, bei High Definition je nach System bei einer bis max. zwei Millionen Bildpunkten. Die bei kleinen Camcordern verwendeten Chips mit teils viel höherer Auflösung (z.B. 4 Millionen Bildpunkte bei nur 0,4 Mio. für die Filmaufnahme) werden hier nur für den Verwacklungsschutz bzw. die Fotofunktion der Kamera genutzt.

Die qualitativ z.Zt. beste Technik (HDCAM) ist nur in sehr teurem und schweren Profi-Equipment verbaut und verwendet große Aufnahmesensoren mit jeweils 2 Millionen Bildpunkten um so echtes Full-HDTV mit realen 1920x1080 Bildpunkten aufzuzeichnen. Aufgrund des kleineren Pixelpitchs (relativ zu reinen Fernsehkameras mit Standard-TV-Auflösung) sind alle HDTV-Aufnahmegeräte aber deutlich lichthungriger. Für hochqualitative Bilder beim HD-Broadcast werden in der Praxis für Sportübertragungen Flutlichtanlagen von 1500-2000 LUX benötigt, für die Fußball-WM-2006 im Stadion Nürnberg waren es beispielsweise 1800 LUX erzeugt von 472 Flutlichtlampen mit je 2000 Watt und gesamt knapp einem Megawatt Leistung. Bei den Standard-TV-Kameras reichte noch die Hälfte (700-1000 LUX).