Ein Vergleich der CMOS-Sensorgrößen und eine Nachschlagetabelle für Formattypen mit kostenlosen Formattyp-Rechnern 

Die Größe des Bildsensors und die Pixelgröße einer Kamera sind entscheidend für die Bildqualität

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, die Anforderungen an das Objektiv, die Anzahl der Pixel, die Auflösung 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 Anwendungsfall einer Kamera 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 sind auf die Mechanik zurückzuführen, die entweder die größere Röhre oder die Kathoden hält.

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 das 1"-Format als Beispiel. Ein Teil des Durchmessers der Kathodenstrahlröhre war die Röhrenwand und wurde nicht für die Bildgebung verwendet.

Daher wurde die Fläche 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. 

Einige historische Quellen geben an, dass die Sensorgröße 3/2 * Formattyp beträgt und dann gerundet wird, 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.

Wir haben daher unser Bestes getan, um eine "moderne" Gleichung abzuleiten, die den Bildsensortyp genauer definiert. Wir haben allgemein vereinbarte Datenpunkte von 1" = 16,0 mm, 1/2" = 8,0 mm, 1/3" = 6,0 mm, 1/4" = 4,5 mm verwendet und eine passende Gleichung aufgestellt und dann so viele andere Artikel wie möglich mit Querverweisen versehen.

Leider weist die Formel für den digitalen Bildsensortyp eine Diskontinuität zwischen dem 1/2"-Bildsensor und dem 1/2,3"-Bildsensorformat auf.

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.