Die Größe des Sensorformats und die Pixelgröße einer Digitalkamera wirken sich auf nahezu alle Leistungsmerkmale einer Kamera aus.
Die Formatgröße ist ein Schlüsselelement, das zu den Systembeschränkungen in Bezug auf die Leistung bei schwachem Licht, den Dynamikbereich, die Größe, die Kosten, den Stromverbrauch, den Objektivbedarf, die Anzahl der Pixel usw. beiträgt. Jedes dieser Elemente verändert die Form und Funktion der Kamera.
Es gibt allgemeine Faustregeln dafür, wie sich diese Faktoren auf die Bildqualität einer Kamera auswirken. Die Kompromisse sind in der Regel kontinuierlich und hängen über viele Freiheitsgrade hinweg eng miteinander zusammen.
Jeder Kameraeinsatz hat anwendungsspezifische Anforderungen, so dass die Auswahl eines CMOS-Bildsensors von Fall zu Fall getroffen werden muss. Wir haben unser Bestes getan, um die Verwendung von Sensortypen nach Branchen zu kategorisieren.
Digitalkamera-Sensorformate sind verwirrend wegen der Kathodenstrahl-Vidicon-Röhren
Der Formattyp eines Digitalkamerasensors ist einer der verwirrendsten in der Bildverarbeitungsbranche. Der Formattyp ist ein Überbleibsel der Bauweise von Videoröhren vor der Einführung von CCD- oder CMOS-Sensoren.
Diese"Videoröhren" hatten undurchsichtige Bereiche außerhalb des aktiven Bereichs der Kathodenröhre, wodurch der lichtempfindliche Bereich reduziert wurde. Diese waren auf die Mechanik zurückzuführen, die entweder die größere Röhre oder die Kathoden hielt.
Zum Beispiel:
- Ein 1″-Bildsensor mit einem Seitenverhältnis von 4:3 ist 12,8 mm horizontal * 9,6 mm vertikal * 16 mm diagonal
- Ein 1/3″-Bildsensor mit einem Seitenverhältnis von 4:3 ist 4,8 mm horizontal * 3,6 mm vertikal * 6 mm diagonal
Nun, das scheint keinen Sinn zu machen, oder? 1" ist 25,4mm und 1/3 von 1" ist 8,5mm! Selbst 1/3 der 1"-Formatdiagonale sollte 5 mm betragen!
Nehmen wir als Beispiel den 1"-Formattyp. Ein Teil des Durchmessers der Kathodenstrahlröhre war die Röhrenwand und wurde nicht für Bildgebungszwecke verwendet.
Die Fläche wurde also von 25,4 mm auf 16 mm reduziert.
Ein für eine 1"-Röhre geeignetes Objektiv brauchte also keinen Bildkreis, der sich über den gesamten Röhrendurchmesser von 25,4 mm erstreckt.
In einigen historischen Quellen wird die Sensorgröße mit 3/2 * Formattyp angegeben und dann gerundet, aber es gibt immer noch viele Unstimmigkeiten.
In der modernen Bildverarbeitung gibt es eine nahezu unendliche Anzahl von Bildsensor-Diagonalen, für die es keine entsprechende ursprüngliche Videoröhrengröße gab.
Daher haben wir unser Bestes getan, um eine "moderne" Gleichung abzuleiten, die den Typ des Bildsensorformats genauer definiert. Wir haben die allgemein anerkannten Werte von 1" = 16,0 mm, 1/2" = 8,0 mm, 1/3" = 6,0 mm und 1/4" = 4,5 mm verwendet und eine passende Gleichung aufgestellt, wobei wir auf so viele andere Artikel wie möglich verwiesen haben.
Leider weist die Formel für den digitalen Bildsensortyp eine Diskontinuität auf, die zwischen dem 1/2"-Bildsensor und dem 1/2,3"-Bildsensorformat auftritt.
Was bedeutet es, wenn jemand ein CMOS-Bildsensorformat angibt
Diese subjektive Klassifizierung bedeutet, dass die Hersteller bei der Veröffentlichung eines Formattyps für ihren Sensor nach bestem Wissen und Gewissen vorgehen können.
Das bedeutet, dass Ingenieure die genaue Anzahl der Ausgangspixel und den Pixelabstand (Größe) verwenden sollten, wenn sie ein Objektiv, z. B. ein CS-Mount-Objektiv oder ein M12-Objektiv, in Betracht ziehen.
Die meisten auf dem Markt befindlichen Sensoren entsprechen in etwa den unten aufgeführten Abmessungen des Formattyps, die anhand der obigen Formel berechnet werden können:
Herunterladen der Format Type Look Up TableBerechnen Sie die "35-mm-Äquivalent" EFL eines beliebigen Objektivs auf einem beliebigen Sensor
Wir haben einen einfachen Rechner entwickelt, um Ingenieuren und Hobbyisten, die das "35-mm-Äquivalent EFL" verwenden, die Übersetzung zu erleichtern, wenn es um das Sichtfeld geht.
Wenn Sie nach erweiterten Funktionen und Berechnungen suchen, sehen Sie sich bitte unseren erweiterten Sichtfeld-Rechner an, der auch die Verzeichnung berücksichtigt.
Die Quintessenz: Bei der Auswahl eines Objektivs gibt es keinen Ersatz für exakte Werte
Die meisten Hersteller sind bei der Klassifizierung ihrer Formattypen konsequent und genau. Wir sind jedoch auf zahlreiche Datenblätter gestoßen, die falsch klassifiziert sind.
Um es noch einmal zu wiederholen: Geben Sie bei der Suche nach einem Objektiv immer die genaue Anzahl der Ausgangspixel und den Pixelabstand (Größe) an!
Wenn Sie herausgefunden haben, welchen Sensor Sie verwenden, und das Kleinbildformat-Äquivalent (EFL) berechnen möchten, werfen Sie einen Blick auf unseren Kamera-Sichtfeld-Rechner.
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Finden Sie andere M12-Objektive, indem Sie unten blättern und unseren M12-Objektiv-Rechner mit FoV-Berechnungen.