Digitalkamera - Digital camera

Vorder- und Rückseite der Canon PowerShot A 95 (c.2004), einer einst typischen Kompaktkamera im Taschenformat , mit Moduswahlrad , optischem Sucher und schwenkbarem Bildschirm .
Hasselblad 503CW mit Ixpress V96C Digitalrückteil , ein Beispiel für ein professionelles Digitalkamerasystem

Eine Digitalkamera ist eine Kamera , die Fotos im digitalen Speicher aufnimmt . Die meisten heute hergestellten Kameras sind digital und ersetzen weitgehend diejenigen, die Bilder auf fotografischem Film aufnehmen . Während es immer noch dedizierte Digitalkameras gibt, sind heute viel mehr Kameras in mobile Geräte wie Smartphones integriert , die unter anderem ihre Kameras verwenden können, um Live-Videotelefonie zu initiieren und Bilder direkt zu bearbeiten und an andere hochzuladen. High-End, dedizierte High-Definition-Kameras werden immer noch häufig von Profis und denen verwendet, die qualitativ hochwertigere Fotos aufnehmen möchten.

Digitale und digitale Filmkameras teilen sich ein optisches System, das typischerweise ein Objektiv mit einer variablen Blende verwendet, um Licht auf eine Bildaufnahmevorrichtung zu fokussieren. Die Blende und der Verschluss geben dem Bild die richtige Lichtmenge, genau wie beim Film, aber die Bildaufnahmevorrichtung ist eher elektronisch als chemisch. Im Gegensatz zu Filmkameras können Digitalkameras jedoch Bilder sofort nach der Aufnahme auf einem Bildschirm anzeigen und Bilder speichern und aus dem Speicher löschen . Viele Digitalkameras können auch bewegte Videos mit Ton aufnehmen . Einige Digitalkameras können zuschneiden und nähen Bilder und andere elementare ausführen Bildbearbeitung .

Geschichte

Grundlage für digitale Kamera -Bildsensoren ist die Metall-Oxid-Halbleiter- (MOS)-Technologie, die aus der Erfindung des MOSFET (MOS-Feldeffekttransistor) von Mohamed M. Atalla und Dawon Kahng in den Bell Labs im Jahr 1959 hervorgegangen ist die Entwicklung digitaler Halbleiter -Bildsensoren, einschließlich des ladungsgekoppelten Bauelements (CCD) und später des CMOS-Sensors . Der erste Halbleiter-Bildsensor war der ladungsgekoppelte dlol, der 1969 von Willard S. Boyle und George E. Smith in den Bell Labs erfunden wurde und auf der MOS-Kondensatortechnologie basiert. Der NMOS - Aktiv-Pixel - Sensor wurde später von erfunden Tsutomu Nakamura 's Team von Olympus im Jahr 1985, die für die Entwicklung des LED - CMOS - Aktivpixelsensors (CMOS - Sensor) von Eric Fossum ' s Team des NASA Jet Propulsion Laboratory im Jahr 1993 .

In den 1960er Jahren dachte Eugene F. Lally vom Jet Propulsion Laboratory darüber nach, wie man einen Mosaik-Fotosensor verwenden könnte, um digitale Bilder aufzunehmen. Seine Idee war es, auf Reisen durch den Weltraum Planeten und Sterne zu fotografieren, um Informationen über die Position der Astronauten zu geben. Wie bei der filmlosen Kamera des Texas Instruments- Mitarbeiters Willis Adcock (US-Patent 4,057,830) im Jahr 1972 musste die Technologie das Konzept noch einholen.

Die Cromemco Cyclops war eine volldigitale Kamera, die 1975 als kommerzielles Produkt eingeführt wurde. Ihr Design wurde als Bastelprojekt in der Ausgabe des Magazins Popular Electronics vom Februar 1975 veröffentlicht. Es verwendet einen 32×32 Metall-Oxid-Halbleiter (MOS) Bildsensor, der ein modifizierter MOS Dynamic RAM ( DRAM ) Speicherchip war .

Steven Sasson , ein Ingenieur bei Eastman Kodak , erfand und baute 1975 eine in sich geschlossene elektronische Kamera, die einen Bildsensor mit ladungsgekoppeltem Gerät (CCD) verwendete. Etwa zur gleichen Zeit begann Fujifilm in den 1970er Jahren mit der Entwicklung der CCD-Technologie. Frühe Verwendungen waren hauptsächlich militärisch und wissenschaftlich; gefolgt von medizinischen und Nachrichtenanwendungen.

Praktische Digitalkameras wurden durch Fortschritte in der Datenkomprimierung aufgrund der unpraktisch hohen Speicher- und Bandbreitenanforderungen von unkomprimierten Bildern und Videos ermöglicht. Der wichtigste Kompressionsalgorithmus ist die diskrete Kosinustransformation (DCT), eine verlustbehaftete Kompressionstechnik , die erstmals 1972 von Nasir Ahmed während seiner Tätigkeit an der University of Texas vorgeschlagen wurde. Praktische Digitalkameras wurden durch DCT-basierte Kompressionsstandards ermöglicht, darunter die H.26x und MPEG Video Coding - Standards von 1988 eingeführt ab, und der JPEG - Bildkompressionsstandard im Jahr 1992 eingeführt.

Nikon interessierte sich seit Mitte der 1980er Jahre für die digitale Fotografie. 1986 stellte Nikon während einer Präsentation auf der Photokina einen funktionsfähigen Prototyp der ersten elektronischen Spiegelreflexkamera (Still Video Camera) vor, die von Panasonic hergestellt wurde . Der Nikon SVC wurde um einen 2/3" ladungsgekoppelten Sensor mit 300.000 Pixeln herum gebaut . Speichermedium, eine magnetische Diskette im Inneren der Kamera ermöglicht die Aufnahme von 25 oder 50 Schwarzweißbildern, je nach Auflösung. 1988 veröffentlichte Nikon das erste kommerzielle elektronische Spiegelreflexkamera, die QV-1000C.

Auf der Photokina 1988 stellte Fujifilm die FUJIX DS-1P vor, die erste volldigitale Kamera, die Daten auf einer Halbleiter- Speicherkarte speichern kann . Die Speicherkarte der Kamera hatte eine Kapazität von 2 MB SRAM (Static Random Access Memory) und konnte bis zu zehn Fotos aufnehmen. 1989 brachte Fujifilm die FUJIX DS-X auf den Markt, die erste volldigitale Kamera, die kommerziell auf den Markt kam. 1996 wurde die 40-MB-Flash-Speicherkarte von Toshiba für mehrere Digitalkameras übernommen.

Das erste kommerzielle Kamerahandy war das Kyocera Visual Phone VP-210, das im Mai 1999 in Japan auf den Markt kam. Es wurde damals als "mobiles Bildtelefon" bezeichnet und hatte eine 110.000- Pixel -Frontkamera . Es gespeichert bis zu 20 JPEG - Digitalbildern , die sie über E-Mail gesendet werden können, oder das Telefon mit zwei Bildern pro Sekunde über Japan schicken könnte Personal Handy-Phone - System (PHS) Mobilfunknetz . Das Samsung SCH-V200, das im Juni 2000 in Südkorea auf den Markt kam , war auch eines der ersten Telefone mit integrierter Kamera. Es verfügte über ein TFT- Flüssigkristall-Display (LCD) und speicherte bis zu 20 digitale Fotos mit 350.000 Pixel Auflösung. Es konnte das resultierende Bild jedoch nicht über die Telefonfunktion senden, sondern benötigte eine Computerverbindung, um auf die Fotos zuzugreifen. Das erste auf dem Massenmarkt erhältliche Kamerahandy war das J-SH04 , ein Sharp J-Phone- Modell, das im November 2000 in Japan verkauft wurde. Es konnte Bilder sofort über Mobiltelefon-Telekommunikation übertragen. Mitte der 2000er Jahre hatten High-End -Handys eine integrierte Digitalkamera. Anfang der 2010er Jahre verfügten fast alle Smartphones über eine integrierte Digitalkamera.

Bildsensoren

Die beiden wichtigsten Arten von digitalen Bildsensoren sind CCD und CMOS. Ein CCD-Sensor hat einen Verstärker für alle Pixel, während jedes Pixel in einem CMOS-Aktivpixel-Sensor seinen eigenen Verstärker hat. Im Vergleich zu CCDs verbrauchen CMOS-Sensoren weniger Strom. Kameras mit einem kleinen Sensor verwenden einen rückseitig beleuchteten CMOS-Sensor (BSI-CMOS). Die Bildverarbeitungsfähigkeiten der Kamera bestimmen das Ergebnis der endgültigen Bildqualität viel mehr als der Sensortyp.

Sensorauflösung

Die Auflösung einer Digitalkamera wird oft durch den Bildsensor begrenzt , der Licht in diskrete Signale umwandelt. Je heller das Bild an einem bestimmten Punkt auf dem Sensor ist, desto größer ist der Wert, der für dieses Pixel gelesen wird. Abhängig von der physischen Struktur des Sensors kann ein Farbfilter-Array verwendet werden, das eine Demosaicing- Wiederherstellung erfordert , um ein Vollfarbbild wiederherzustellen . Die Pixelanzahl im Sensor bestimmt die „ Pixelanzahl “ der Kamera . Bei einem typischen Sensor ist die Pixelzahl das Produkt aus der Anzahl der Zeilen und der Anzahl der Spalten. Ein Sensor mit 1.000 x 1.000 Pixel hätte beispielsweise 1.000.000 Pixel oder 1 Megapixel .

Auflösungsoptionen

Der Auflösungswähler der Firmware ermöglicht es dem Benutzer, optional die Auflösung zu verringern, die Dateigröße pro Bild zu reduzieren und das verlustfreie digitale Zoomen zu erweitern . Die untere Auflösungsoption beträgt typischerweise 640 × 480 Pixel (0,3 Megapixel).

Eine niedrigere Auflösung erhöht die Anzahl der verbleibenden Fotos im freien Speicherplatz und verzögert die Erschöpfung des Speicherplatzes, was nützlich ist, wenn kein weiterer Datenspeicher verfügbar ist, und für Aufnahmen von geringerer Bedeutung, bei denen der Vorteil des geringeren Speicherplatzverbrauchs überwiegt. Nachteil durch reduzierte Details.

Bildschärfe

Die endgültige Qualität eines Bildes hängt von allen optischen Transformationen in der Kette der Bilderzeugung ab. Carl Zeiss , ein deutscher Optiker, weist darauf hin, dass das schwächste Glied in einer optischen Kette die endgültige Bildqualität bestimmt. Bei der Digitalkamera lässt sich dieses Konzept einfach so beschreiben, dass das Objektiv die maximale Schärfe des Bildes bestimmt, während der Bildsensor die maximale Auflösung bestimmt. Die Abbildung rechts vergleicht ein Objektiv mit sehr schlechter Schärfe an einer Kamera mit hoher Auflösung mit einem Objektiv mit guter Schärfe an einer Kamera mit niedrigerer Auflösung.

Methoden der Bildaufnahme

Das Herzstück einer Digitalkamera ist ein CCD- oder CMOS -Bildsensor.
Digitalkamera, teilweise zerlegt. Die Linsenbaugruppe (unten rechts) ist teilweise entfernt, aber der Sensor (oben rechts) erfasst immer noch ein Bild, wie auf dem LCD-Bildschirm (unten links) zu sehen ist.

Seit der Einführung der ersten Digitalrückteile gibt es drei Hauptmethoden zur Bildaufnahme, die jeweils auf der Hardwarekonfiguration des Sensors und der Farbfilter basieren.

Single-Shot- Capture-Systeme verwenden entweder einen Sensorchip mit einem Bayer-Filtermosaik oder drei separate Bildsensoren (je einen für die additiven Primärfarben Rot, Grün und Blau), die über einen Strahlteiler mit demselben Bild belichtet werden (siehe Drei -CCD-Kamera ).

Multi-Shot setzt den Sensor das Bild in einer Folge von drei oder mehr Öffnungen der Linsenöffnung . Es gibt mehrere Verfahren zur Anwendung der Multi-Shot-Technik. Am gebräuchlichsten war ursprünglich die Verwendung eines einzelnen Bildsensors mit drei nacheinander vor dem Sensor vorbeigeführten Filtern, um die additiven Farbinformationen zu erhalten. Eine andere Mehrfachschussmethode wird Microscanning genannt . Dieses Verfahren verwendet einen einzelnen Sensorchip mit einem Bayer-Filter und bewegt den Sensor physisch auf der Fokusebene des Objektivs, um ein Bild mit höherer Auflösung als der nativen Auflösung des Chips zu erstellen. Eine dritte Version kombiniert diese beiden Methoden ohne Bayer-Filter auf dem Chip.

Die dritte Methode wird als Scannen bezeichnet, da sich der Sensor ähnlich wie der Sensor eines Bildscanners über die Fokusebene bewegt . Die linearen oder trilinearen Sensoren in Abtastkameras verwenden nur eine einzelne Zeile von Fotosensoren oder drei Zeilen für die drei Farben. Das Scannen kann durch Bewegen des Sensors (z. B. bei Verwendung von Farb-Co-Site-Sampling ) oder durch Drehen der gesamten Kamera erfolgen. Eine digitale rotierende Zeilenkamera bietet Bilder mit einer sehr hohen Gesamtauflösung.

Die Wahl der Methode für eine bestimmte Erfassung wird weitgehend durch den Gegenstand bestimmt. Es ist normalerweise unangemessen, ein Motiv, das sich bewegt, mit etwas anderem als einem Einzelbild-System zu erfassen. Die höhere Farbtreue und die größeren Dateigrößen und Auflösungen, die mit Multi-Shot- und Scanning-Rückseiten verfügbar sind, machen sie jedoch für kommerzielle Fotografen attraktiver, die mit stationären Motiven und großformatigen Fotografien arbeiten.

Verbesserungen bei Single-Shot-Kameras und der Bilddateiverarbeitung zu Beginn des 21. Jahrhunderts machten Single-Shot-Kameras selbst in der kommerziellen High-End-Fotografie fast vollständig dominant.

Filtermosaiken, Interpolation und Aliasing

Die Bayer-Anordnung von Farbfiltern auf dem Pixelarray eines Bildsensors.

Die meisten aktuellen Consumer-Digitalkameras verwenden ein Bayer-Filtermosaik in Kombination mit einem optischen Anti-Aliasing-Filter , um das Aliasing aufgrund der reduzierten Abtastung der verschiedenen Primärfarbenbilder zu reduzieren. Ein Demosaicing-Algorithmus wird verwendet, um Farbinformationen zu interpolieren , um ein vollständiges Array von RGB-Bilddaten zu erstellen.

Kameras, die einen Single-Shot- 3CCD- Ansatz mit Strahlteiler , Multi-Shot-Ansatz mit drei Filtern, Color-Co-Site-Sampling oder Foveon X3-Sensor verwenden, verwenden weder Anti-Aliasing-Filter noch Demosaicing.

Die Firmware in der Kamera oder eine Software in einem RAW-Konverterprogramm wie Adobe Camera Raw interpretiert die Rohdaten des Sensors, um ein Vollfarbbild zu erhalten, da das RGB-Farbmodell drei Intensitätswerte für jedes Pixel benötigt: je einen für die rot, grün und blau (andere Farbmodelle erfordern ebenfalls drei oder mehr Werte pro Pixel). Ein einzelnes Sensorelement kann diese drei Intensitäten nicht gleichzeitig aufzeichnen, und daher muss ein Farbfilterarray (CFA) verwendet werden, um selektiv eine bestimmte Farbe für jedes Pixel zu filtern.

Das Bayer-Filtermuster ist ein sich wiederholendes 2x2-Mosaikmuster von Lichtfiltern, mit grünen an gegenüberliegenden Ecken und Rot und Blau an den anderen beiden Positionen. Der hohe Grünanteil macht sich die Eigenschaften des menschlichen Sehsystems zunutze, das die Helligkeit meist aus Grün bestimmt und weit empfindlicher auf Helligkeit als auf Farbton oder Sättigung reagiert. Manchmal wird ein 4-Farben-Filtermuster verwendet, das oft zwei verschiedene Grüntöne umfasst. Dies liefert möglicherweise eine genauere Farbe, erfordert jedoch einen etwas komplizierteren Interpolationsprozess.

Die nicht für jedes Pixel erfassten Farbintensitätswerte können aus den Werten benachbarter Pixel interpoliert werden, die die berechnete Farbe darstellen.

Sensorgröße und Blickwinkel

Kameras mit digitalen Bildsensoren, die kleiner als das typische 35-mm-Filmformat sind, haben ein kleineres Bildfeld oder einen kleineren Bildwinkel, wenn sie mit einem Objektiv gleicher Brennweite verwendet werden . Dies liegt daran, dass der Bildwinkel eine Funktion sowohl der Brennweite als auch der verwendeten Sensor- oder Filmgröße ist.

Kinder 50mm 100mm.jpg

Der Crop-Faktor ist relativ zum 35-mm-Filmformat . Bei Verwendung eines kleineren Sensors, wie bei den meisten Digicams, wird das Sichtfeld durch den Sensor kleiner als das Sichtfeld des 35-mm-Vollformatformats beschnitten. Diese Verengung des Sichtfeldes kann als Crop-Faktor beschrieben werden, ein Faktor, um den ein Objektiv mit längerer Brennweite benötigt würde, um das gleiche Sichtfeld auf einer 35-mm-Filmkamera zu erhalten. Digitale Vollformat-Spiegelreflexkameras verwenden einen Sensor mit der gleichen Größe wie ein Rahmen eines 35-mm-Films.

Gängige Werte für den Sichtfeldausschnitt in DSLRs mit aktiven Pixelsensoren umfassen 1,3x für einige Canon (APS-H)-Sensoren, 1,5x für Sony APS-C-Sensoren, die von Nikon, Pentax und Konica Minolta verwendet werden, und für Fujifilm-Sensoren, 1,6 (APS -C) für die meisten Canon - Sensoren, ~ 1,7fach für Sigma ‚s Foveon Sensoren und 2x für Kodak und Panasonic 4/3-Zoll - Sensoren verwendet , die derzeit von Olympus und Panasonic. Crop-Faktoren für Kompakt- und Bridge- Kameras für Nicht-SLR-Consumer sind größer, häufig 4x oder mehr.

Relative Größen der Sensoren, die in den meisten aktuellen Digitalkameras verwendet werden.
Tabelle der Sensorgrößen
Typ Breite (mm) Höhe (mm) Größe (mm²)
1/3,6" 4.00 3.00 12.0
1/3,2" 4,54 3.42 15,5
1/3" 4.80 3.60 17.3
1/2,7" 5,37 4.04 21,7
1/2,5" 5,76 4,29 24,7
1/2,3" 6.16 4.62 28,5
1/2" 6.40 4.80 30,7
1/1,8" 7,18 5.32 38,2
1/1.7" 7,60 5,70 43,3
2/3" 8.80 6.60 58,1
1" 12,8 9,6 123
4/3" 18.0 13,5 243
APS-C 25,1 16,7 419
35 mm 36 24 864
Zurück 48 36 1728

Arten von Digitalkameras

Digitalkameras gibt es in einer Vielzahl von Größen, Preisen und Funktionen. Neben Allzweck-Digitalkameras werden Spezialkameras einschließlich multispektraler Bildgebungsgeräte und Astrographen für wissenschaftliche, militärische, medizinische und andere spezielle Zwecke verwendet.

Kompakte

DSC-W170 ist eine Kleinstkamera mit eingefahrenem Objektiv
Zerlegte kompakte Digitalkamera

Kompaktkameras sollen mobil sein (taschentauglich) und eignen sich besonders für gelegentliche „ Schnappschüsse “.

Viele enthalten eine einziehbare Objektivbaugruppe, die einen optischen Zoom bietet. Bei den meisten Modellen schützt eine automatisch auslösende Objektivabdeckung das Objektiv vor Witterungseinflüssen. Die meisten robusten oder wasserdichten Modelle lassen sich nicht einfahren, und die meisten mit Superzoom- Funktion lassen sich nicht vollständig einfahren.

Kompaktkameras sind in der Regel einfach zu bedienen . Fast alle verfügen über einen Automatikmodus oder "Auto-Modus", der alle Kameraeinstellungen automatisch für den Benutzer vornimmt. Einige haben auch manuelle Steuerungen. Kompakte Digitalkameras enthalten typischerweise einen kleinen Sensor, bei dem die Bildqualität durch Kompaktheit und Einfachheit ersetzt wird; Bilder können in der Regel nur mit verlustbehafteter Komprimierung (JPEG) gespeichert werden. Die meisten verfügen über einen eingebauten Blitz mit normalerweise geringer Leistung, der für nahe Motive ausreichend ist. Einige High-End-Kompakt-Digitalkameras verfügen über einen Blitzschuh zum Anschluss an einen externen Blitz. Die Live-Vorschau wird fast immer verwendet, um das Foto auf einem integrierten LCD zu rahmen. Neben der Möglichkeit, Standbilder aufzunehmen, verfügen fast alle Kompaktkameras über die Möglichkeit, Videos aufzunehmen .

Kompaktkameras verfügen oft über Makrofunktionen und Zoomobjektive , aber der Zoombereich (bis zu 30x) reicht im Allgemeinen für offene Fotografie, aber weniger als bei Bridge-Kameras (mehr als 60x) oder den Wechselobjektiven von DSLR-Kameras, die viel höher erhältlich sind Kosten. Autofokussysteme in kompakten Digitalkameras basieren im Allgemeinen auf einer Kontrasterkennungsmethodik unter Verwendung der Bilddaten aus dem Live-Vorschau-Feed des Haupt-Imagers. Einige kompakte Digitalkameras verwenden ein Hybrid-Autofokussystem, das dem bei DSLRs üblichen ähnlich ist.

Typischerweise integrieren kompakte Digitalkameras einen nahezu geräuschlosen Blattverschluss in das Objektiv, spielen jedoch für skeuomorphe Zwecke einen simulierten Kameraton ab .

Für gering Kosten und geringe Größe, diese Kameras verwenden typischerweise Bildsensor Formate mit einer Diagonale von 6 bis 11 mm, entsprechend einen Erntefaktor zwischen 7 und 4. Dies gibt ihnen schwächer Schwachlichtleistung, einen größere Schärfentiefe , in der Regel näher Fokussierung und kleinere Komponenten als Kameras mit größeren Sensoren. Einige Kameras verwenden einen größeren Sensor, darunter im oberen Bereich eine teure Kompaktkamera mit Vollformatsensor wie die Sony Cyber-shot DSC-RX1 , haben jedoch eine ähnliche Leistungsfähigkeit wie eine DSLR.

Je nach Kameramodell stehen verschiedene Zusatzfunktionen zur Verfügung. Zu diesen Funktionen gehören GPS , Kompass, Barometer und Höhenmesser .

Ab 2011 können einige kompakte Digitalkameras 3D-Standbilder aufnehmen. Diese kompakten 3D- Stereokameras können 3D-Panoramafotos mit Doppelobjektiv oder sogar Einzelobjektiv für die Wiedergabe auf einem 3D-Fernseher aufnehmen .

Im Jahr 2013 brachte Sony zwei zusätzliche Kameramodelle ohne Display auf den Markt, die mit einem Smartphone oder Tablet verwendet werden können und von einer mobilen Anwendung über WLAN gesteuert werden .

Robuste Kompaktgeräte

Robuste Kompaktkameras bieten normalerweise Schutz gegen Untertauchen, heiße und kalte Bedingungen, Stöße und Druck. Zu den Begriffen, die zur Beschreibung solcher Eigenschaften verwendet werden, gehören wasserdicht, frostsicher, hitzebeständig, stoßfest bzw. bruchsicher. Fast alle großen Kamerahersteller haben mindestens ein Produkt in dieser Kategorie. Einige sind bis zu einer beträchtlichen Tiefe von bis zu 27 m wasserdicht; andere nur 3 m, aber nur wenige schwimmen. Rugged-Kameras fehlen oft einige der Funktionen einer gewöhnlichen Kompaktkamera, aber sie verfügen über Videofunktionen und die meisten können Ton aufnehmen. Die meisten verfügen über eine Bildstabilisierung und einen integrierten Blitz. Touchscreen-LCD und GPS funktionieren unter Wasser nicht.

Action-Kameras

GoPro und andere Marken bieten Action-Kameras an, die robust und klein sind und leicht an Helm , Arm, Fahrrad usw. befestigt werden können . Die meisten haben Weitwinkel und einen festen Fokus und können Standbilder und Videos aufnehmen, normalerweise mit Ton.

360-Grad-Kameras

Die 360-Grad-Kamera kann 360-Grad-Bilder oder -Videos mit zwei Linsen hintereinander aufnehmen und gleichzeitig aufnehmen. Einige der Kameras sind Ricoh Theta S, Nikon Keymission 360 und Samsung Gear 360. Nico360 wurde 2016 auf den Markt gebracht und gilt als die kleinste 360-Grad-Kamera der Welt mit einer Größe von 46 x 46 x 28 mm (1,8 x 1,8 x 1,1 Zoll) und einem Preis weniger als 200 Dollar. Mit integriertem Stitching, Wifi und Bluetooth im Virtual-Reality- Modus kann Live-Streaming durchgeführt werden. Da sie außerdem wasserabweisend ist, kann die Nico360 als Action-Kamera verwendet werden.

Es gibt die Tendenz, dass Action-Kameras 360-Grad-Aufnahmen mit mindestens 4K-Auflösung haben.

Bridge-Kameras

Sony DSC-H2

Bridge-Kameras ähneln physisch DSLRs und werden manchmal als DSLR-Form oder DSLR-like bezeichnet. Sie bieten einige ähnliche Funktionen, verwenden jedoch wie Kompaktkameras ein festes Objektiv und einen kleinen Sensor. Einige Kompaktkameras verfügen auch über den PSAM-Modus. Die meisten verwenden die Live-Vorschau, um das Bild einzurahmen. Ihr üblicher Autofokus erfolgt über den gleichen Kontrasterkennungsmechanismus wie bei Kompaktkameras, aber viele Bridge-Kameras verfügen über einen manuellen Fokusmodus und einige haben einen separaten Fokusring für eine bessere Kontrolle.

Große physische Größe und kleiner Sensor ermöglichen Superzoom und große Blendenöffnung. Bridge-Kameras verfügen im Allgemeinen über ein Bildstabilisierungssystem , um längere Handbelichtungen zu ermöglichen, manchmal besser als DSLR bei schlechten Lichtverhältnissen.

Ab 2014 gibt es Bridgekameras in Bezug auf die Sensorgröße in zwei Hauptklassen, erstens den traditionelleren 1/2,3"-Sensor (gemessen am Bildsensorformat ), der mehr Flexibilität beim Objektivdesign bietet und einen handlichen Zoom von 20 bis 24 Zoll ermöglicht mm (35 mm äquivalent) Weitwinkel bis hin zu über 1000 mm Supertele, und zweitens ein 1" Sensor, der insbesondere bei schlechten Lichtverhältnissen (höherer ISO) eine bessere Bildqualität ermöglicht, aber das Objektivdesign stärker einschränkt, was zu Zoomobjektiven führt, die Stop bei 200 mm (konstante Blende, zB Sony RX10) oder 400 mm (variable Blende, zB Panasonic Lumix FZ1000) äquivalent, entsprechend einem optischen Zoomfaktor von ca. 10 bis 15.

Einige Bridge-Kameras verfügen über ein Objektivgewinde, um Zubehör wie Weitwinkel- oder Telekonverter sowie Filter wie UV- oder Zirkular- Polfilter und Gegenlichtblenden anzubringen. Die Szene wird durch Betrachten des Displays oder des elektronischen Suchers (EVF) zusammengestellt. Die meisten haben eine etwas längere Auslöseverzögerung als eine DSLR. Viele dieser Kameras können Bilder zusätzlich zur Unterstützung von JPEG in einem Raw-Format speichern. Die meisten haben einen eingebauten Blitz, aber nur wenige haben einen Blitzschuh.

Bei strahlender Sonne ist der Qualitätsunterschied zwischen einer guten Kompaktkamera und einer digitalen Spiegelreflexkamera minimal, aber Bridgekameras sind tragbarer, kosten weniger und haben eine größere Zoomfähigkeit. Daher eignet sich eine Bridge-Kamera möglicherweise besser für Tagesaktivitäten im Freien, außer wenn Sie Fotos in professioneller Qualität suchen.

Spiegellose Wechselobjektivkameras

Olympus OM-D E-M1 Mark II vorgestellt 2016
Nikon Z7 vorgestellt 2018

Ende 2008 tauchte ein neuer Kameratyp auf, die sogenannte spiegellose Wechselobjektivkamera . Technisch gesehen handelt es sich um eine DSLR-Kamera , die keinen Spiegelreflex benötigt, eine Schlüsselkomponente der ersteren. Während eine typische DSLR über einen Spiegel verfügt, der das Licht vom Objektiv bis zum optischen Sucher reflektiert, gibt es bei einer spiegellosen Kamera keinen optischen Sucher. Der Bildsensor ist ständig dem Licht ausgesetzt und bietet dem Benutzer eine digitale Vorschau des Bildes entweder auf dem eingebauten hinteren LCD-Bildschirm oder einem elektronischen Sucher (EVF).

Diese sind einfacher und kompakter als DSLRs, da sie kein Spiegelreflexsystem haben. MILCs, oder kurz spiegellose Kameras, kommen mit verschiedenen Sensorgrößen je nach Marke und Hersteller, dazu gehören: ein kleiner 1/2,3 Zoll Sensor, wie er üblicherweise in Bridgekameras wie der Original Pentax Q verwendet wird (neuere Pentax Q Versionen einen etwas größeren 1/1,7-Zoll-Sensor haben); ein 1-Zoll-Sensor; ein Micro-Four-Thirds- Sensor; ein APS-C-Sensor, der in der Sony NEX-Serie und α "DSLR-likes", Fujifilm X-Serie , Pentax K-01 und Canon EOS M zu finden ist ; und einige, wie die Sony α7 , verwenden einen Vollformatsensor (35 mm), wobei die Hasselblad X1D die erste spiegellose Mittelformatkamera ist. Einige MILCs haben einen separaten elektronischen Sucher, um das Fehlen eines optischen zu kompensieren. Bei anderen Kameras wird das hintere Display wie bei Kompaktkameras als primärer Sucher verwendet. Ein Nachteil spiegelloser Kameras gegenüber einer typischen DSLR ist die Akkulaufzeit aufgrund des Energieverbrauchs des elektronischen Suchers, die aber bei einigen Modellen durch eine Einstellung innerhalb der Kamera abgemildert werden kann.

Olympus und Panasonic haben viele Micro-Four-Thirds-Kameras mit Wechselobjektiven auf den Markt gebracht, die ohne Adapter vollständig miteinander kompatibel sind, während andere über proprietäre Halterungen verfügen. Im Jahr 2014 brachte Kodak seine erste Micro-Four-Third-Systemkamera auf den Markt.

Seit März 2014 werden spiegellose Kameras aufgrund ihrer Einfachheit, Kompatibilität mit einigen DSLR-Objektiven und Funktionen, die den meisten DSLRs von heute entsprechen, sowohl für Amateure als auch für Profis immer attraktiver.

Modulare Kameras

Sony Alpha ILCE-QX1, ein Beispiel für eine modulare Objektivkamera, die 2014 eingeführt wurde

Während die meisten Digitalkameras mit Wechselobjektiven über eine Art Objektivanschluss verfügen, gibt es auch eine Reihe modularer Kameras, bei denen Verschluss und Sensor in das Objektivmodul integriert sind.

Die erste modulare Kamera dieser Art war die Minolta Dimâge V im Jahr 1996, gefolgt von der Minolta Dimâge EX 1500 im Jahr 1998 und der Minolta MetaFlash 3D 1500 im Jahr 1999. Im Jahr 2009 brachte Ricoh die modulare Kamera Ricoh GXR auf den Markt .

Auf der CES 2013 kündigte Sakar International die Polaroid iM1836 an, eine 18 MP Kamera mit 1"-Sensor mit auswechselbarem Sensor-Objektiv. Ein Adapter für Micro Four Thirds , Nikon und K-Mount-Objektive sollte mitgeliefert werden .

Es gibt auch eine Reihe von Zusatzkameramodulen für Smartphones, sie werden Objektivkameras (Lenskamera oder Smart Lens) genannt. Sie enthalten alle wesentlichen Komponenten einer Digitalkamera in einem linsenförmigen DSLR -Modul, daher der Name, aber es fehlt jeglicher Sucher und die meisten Bedienelemente einer normalen Kamera. Stattdessen werden sie drahtlos verbunden und/oder an ein Smartphone montiert, um als Display-Ausgang verwendet zu werden und die verschiedenen Bedienelemente der Kamera zu bedienen.

Zu den Objektivkameras gehören:

  • Sony Cyber-shot QX-Serie "Smart Lens" oder "SmartShot" Kameras, angekündigt und Mitte 2013 mit der Cyber-shot DSC-QX10 veröffentlicht. Im Januar 2014 wurde ein Firmware-Update für die DSC-QX10 und DSC-QX100 angekündigt . Im September 2014 kündigte Sony den Cyber-shot DSC-QX30 sowie den Alpha ILCE-QX1 , den ehemaligen einen Ultra Zoom mit eingebautem in 30 - fach optischem Zoom - Objektiv, letztere Entscheidung für ein austauschbares Sony E-Mount anstelle einem eingebauten -im Objektiv.
  • Kodak PixPro Smart-Lens-Kameraserie, die 2014 angekündigt wurde. Dazu gehören: der 5X optische Zoom SL5, der 10X optische Zoom SL10 und der 25X optische Zoom SL25; alle mit 16-MP-Sensoren und 1080p-Videoaufzeichnung, mit Ausnahme des SL5, der auf 720p begrenzt ist.
  • ViviCam IU680 Smart Lens-Kamera der Sakar-eigenen Marke Vivitar , die 2014 angekündigt wurde.
  • Olympus Air A01 Objektivkamera, 2014 angekündigt und 2015 veröffentlicht, die Objektivkamera ist eine offene Plattform mit einem Android- Betriebssystem und kann in 2 Teile (Sensormodul und Objektiv) zerlegt werden, genau wie die Sony QX1 und alle kompatiblen Micro Four Thirds- Objektive können dann an der integrierten Objektivhalterung des Sensormoduls der Kamera befestigt werden.

Digitale Spiegelreflexkameras (DSLR)

Schnitt einer Olympus E-30 DSLR

Digitale Spiegelreflexkameras (DSLR) verwenden einen Spiegelreflex, der das Licht reflektieren und auch von einer Position in eine andere Position und wieder zurück in die Ausgangsposition schwenken kann. Standardmäßig ist der Reflexspiegel auf 45 Grad von der Horizontalen eingestellt, blockiert das Licht zum Sensor und reflektiert Licht vom Objektiv zum Pentaspiegel/Prisma an der DSLR-Kamera und gelangt nach einigen Reflexionen zum Sucher. Der Reflexspiegel wird bei ganz durchgedrücktem Auslöser horizontal unter dem Pentaspiegel/Prisma herausgezogen, so dass der Sucher dunkel wird und das Licht/Bild zum Zeitpunkt der Belichtung (Geschwindigkeitseinstellung) direkt auf den Sensor treffen kann.

Der Autofokus erfolgt über Sensoren im Spiegelkasten. Einige DSLRs verfügen über einen "Live-View"-Modus, der das Framing mithilfe des Bildschirms mit dem Bild vom Sensor ermöglicht.

Diese Kameras haben viel größere Sensoren als die anderen Typen, typischerweise 18 mm bis 36 mm in der Diagonale (Crop-Faktor 2, 1,6 oder 1). Der größere Sensor ermöglicht, dass von jedem Pixel mehr Licht empfangen wird; Dies in Kombination mit den relativ großen Linsen bietet eine hervorragende Leistung bei schwachem Licht. Bei gleichem Sichtfeld und gleicher Blende bietet ein größerer Sensor einen flacheren Fokus. Sie verwenden Wechselobjektive für Vielseitigkeit. Normalerweise werden einige Objektive nur für digitale Spiegelreflexkameras hergestellt, aber neuerdings können die Objektive auch in Videokameras mit abnehmbarem Objektiv mit oder ohne Adapter verwendet werden.

Digitale Fotokameras (DSC)

Digitale Standbildkameras (DSC) wie die DSC-Kameras von Sony sind ein Kameratyp, der keinen Spiegelreflex verwendet. DSCs sind wie Point-and-Shoot-Kameras und aufgrund ihres günstigen Preises und ihrer Qualität die gebräuchlichste Art von Kameras.

Hier ist eine Liste von DSCs: Liste der Sony Cyber-shot-Kameras

DSLT-Kameras mit festem Spiegel

Kameras mit festen halbdurchlässigen Spiegeln, auch DSLT-Kameras genannt, wie die Sony SLT-Kameras , sind einäugig ohne beweglichen Reflexspiegel wie bei einer herkömmlichen DSLR. Ein halbdurchlässiger Spiegel überträgt einen Teil des Lichts zum Bildsensor und reflektiert einen Teil des Lichts auf dem Weg zu einem Pentaprisma/Pentaspiegel, der dann zu einem optischen Sucher (OVF) gelangt, wie es bei einem Spiegelreflex in DSLR-Kameras der Fall ist. Die Gesamtlichtmenge wird nicht verändert, nur ein Teil des Lichts wandert auf dem einen Weg und ein Teil auf dem anderen. Die Folge ist, dass DSLT-Kameras eine halbe Blende anders aufnehmen sollten als DSLR. Ein Vorteil der Verwendung einer DSLT-Kamera sind die blinden Momente, die ein DSLR-Benutzer erlebt, während der reflektierende Spiegel bewegt wird, um das Licht zum Sensor statt zum Sucher zu senden, gibt es für DSLT-Kameras nicht. Da es keine Zeit gibt, in der das Licht nicht auf beiden Wegen wandert, profitieren DSLT-Kameras von der kontinuierlichen Autofokus- Nachführung. Dies ist besonders vorteilhaft für Serienaufnahmen bei schlechten Lichtverhältnissen und auch für die Verfolgung beim Aufnehmen von Videos.

Digitale Entfernungsmesser

Ein Entfernungsmesser ist ein Gerät zum Messen der Motiventfernung, mit der Absicht, den Fokus des Objektivs einer Kamera entsprechend anzupassen ( Steuerung mit offener Schleife ). Der Entfernungsmesser und der Objektivfokussierungsmechanismus können gekoppelt sein oder nicht. Im allgemeinen Sprachgebrauch wird der Begriff "Entfernungsmesserkamera" sehr eng ausgelegt, um Kameras mit manuellem Fokus mit einem optisch auslesbaren optischen Entfernungsmesser basierend auf Parallaxe zu bezeichnen . Die meisten Digitalkameras erreichen den Fokus durch die Analyse des vom Objektiv aufgenommenen Bildes und die Entfernungsschätzung, wenn sie überhaupt bereitgestellt wird, ist nur ein Nebenprodukt des Fokussierungsprozesses ( Regelung ).

Zeilenkamerasysteme

Eine Seilbahn von San Francisco, aufgenommen mit einer Alkeria Necta N4K2-7C Zeilenkamera mit einer Verschlusszeit von 250 Mikrosekunden oder 4000 Bildern pro Sekunde.

Eine Zeilenkamera hat traditionell eine einzelne Reihe von Pixelsensoren anstelle einer Matrix davon. Die Linien werden kontinuierlich einem Computer zugeführt, der sie miteinander verbindet und ein Bild erstellt. Dies geschieht am häufigsten, indem der Kameraausgang an einen Framegrabber angeschlossen wird, der sich in einem PCI-Steckplatz eines Industriecomputers befindet. Der Framegrabber dient dazu, das Bild zu puffern und sorgt manchmal für eine gewisse Verarbeitung, bevor er zur Verarbeitung an die Computersoftware geliefert wird. Industrielle Prozesse erfordern oft Höhen- und Breitenmessungen, die von digitalen Zeilenabtastsystemen durchgeführt werden.

Mehrere Sensorreihen können verwendet werden, um Farbbilder zu erstellen oder die Empfindlichkeit durch TDI ( Zeitverzögerung und Integration ) zu erhöhen .

Viele industrielle Anwendungen erfordern ein breites Sichtfeld. Herkömmlicherweise ist es ziemlich schwierig, über große 2D- Bereiche gleichmäßiges Licht aufrechtzuerhalten . Bei einer Zeilenkamera ist lediglich eine gleichmäßige Ausleuchtung der gerade von der Kamera betrachteten „Zeile“ erforderlich. Dies macht scharfe Bilder von Objekten, die mit hoher Geschwindigkeit an der Kamera vorbeifahren.

Solche Kameras werden auch häufig verwendet, um Fotofinishs zu erstellen , um den Sieger zu ermitteln, wenn mehrere Teilnehmer fast gleichzeitig die Ziellinie überqueren. Sie können auch als industrielle Instrumente zur Analyse schneller Prozesse eingesetzt werden.

Zeilenkameras werden auch häufig bei der Bildgebung von Satelliten verwendet (siehe Push-Broom-Scanner ). In diesem Fall steht die Sensorreihe senkrecht zur Bewegungsrichtung des Satelliten. Zeilenkameras werden häufig in Scannern verwendet. In diesem Fall bewegt sich die Kamera horizontal.

Eigenständige Kamera

Standalone-Kameras können als Remote-Kamera verwendet werden . Eine Sorte wiegt 2,31 Unzen (65,5 g), hat eine Periskopform, IPx7-Wasser- und Staubbeständigkeit und kann mit einer Kappe auf IPx8 erhöht werden. Sie haben weder Sucher noch LCD. Das Objektiv ist ein 146-Grad-Weitwinkel- oder Standardobjektiv mit festem Fokus. Es kann ein Mikrofon und einen Lautsprecher haben und Fotos und Videos aufnehmen. Als Remote-Kamera wird eine Telefon-App mit Android oder iOS benötigt, um Live-Videos zu senden, Einstellungen zu ändern, Fotos aufzunehmen oder Zeitraffer zu verwenden.

Superzoom-Kameras

Digitale Superzoom-Kameras sind Digitalkameras, die sehr weit heranzoomen können. Diese Superzoom-Kameras sind für Personen mit Kurzsichtigkeit geeignet .

Die HX-Serie ist eine Serie mit Superzoom-Kameras von Sony wie HX20V , HX90V und der neuesten HX99. HX steht für HyperXoom.

Lichtfeldkamera

Diese Art von Digitalkamera erfasst Informationen über das von einer Szene ausgehende Lichtfeld; das heißt, die Lichtintensität in einer Szene und auch die Richtung, in der sich die Lichtstrahlen im Raum ausbreiten. Dies steht im Gegensatz zu einer herkömmlichen Digitalkamera, die nur die Lichtintensität aufzeichnet.

Integration in andere Geräte

Viele Geräte verfügen über eine eingebaute Digitalkamera, darunter beispielsweise Smartphones, Mobiltelefone, PDAs und Laptops. Eingebaute Kameras speichern die Bilder in der Regel im JPEG- Dateiformat.

Mobiltelefone mit Digitalkameras wurden 2001 von J-Phone in Japan eingeführt . Im Jahr 2003 verkauften Kamerahandys mehr Stand-Alone-Digitalkameras, und im Jahr 2006 verkauften sie Film- und digitale Stand-Alone-Kameras. Fünf Milliarden Fotohandys wurden in fünf Jahren verkauft, und 2007 waren mehr als die Hälfte der installierten Basis aller Mobiltelefone Fotohandys. Der Verkauf von separaten Kameras erreichte 2008 seinen Höhepunkt.

Markt-Trends

Verkaufsdiagramm von Smartphones (mit integrierten Kameras) im Vergleich zu Digitalkameras 2009–2013 zeigt steigende Smartphone-Verkäufe, während der Verkauf von Kameras stagniert
Verkauf von Smartphones im Vergleich zu Digitalkameras 2009–2013

Der Verkauf traditioneller Digitalkameras ist aufgrund der zunehmenden Verwendung von Smartphones für die Gelegenheitsfotografie zurückgegangen, die auch eine einfachere Bearbeitung und Weitergabe von Fotos durch die Verwendung von Apps und webbasierten Diensten ermöglichen. "Brückenkameras" hingegen haben sich mit Funktionen behauptet, die den meisten Smartphone-Kameras fehlen, wie zum Beispiel optischer Zoom und andere fortschrittliche Funktionen. DSLRs haben auch gegenüber spiegellosen Kameras mit austauschbaren Objektiven (MILC) an Boden verloren, die die gleiche Sensorgröße in einer kleineren Kamera bieten. Einige teure Kameras verwenden einen Vollformatsensor, genau wie professionelle DSLR-Kameras.

Als Reaktion auf den Komfort und die Flexibilität von Smartphone-Kameras produzierten einige Hersteller "intelligente" Digitalkameras, die Funktionen herkömmlicher Kameras mit denen eines Smartphones kombinieren. Im Jahr 2012 brachten Nikon und Samsung mit der Coolpix S800c und der Galaxy Camera die ersten beiden Digitalkameras auf den Markt , auf denen das Android-Betriebssystem ausgeführt wurde. Da diese Softwareplattform in vielen Smartphones verwendet wird, können sie einige der gleichen Dienste (wie E-Mail-Anhänge , soziale Netzwerke und Foto-Sharing- Sites) wie Smartphones integrieren und andere Android-kompatible Software verwenden.

In einer Umkehrung haben einige Telefonhersteller Smartphones mit Kameras eingeführt, die traditionellen Digitalkameras ähneln. Nokia brachte 2012 und 2013 das 808 PureView und das Lumia 1020 auf den Markt ; die beiden Geräte laufen jeweils mit den Betriebssystemen Symbian und Windows Phone , und beide enthalten eine 41-Megapixel-Kamera (zusammen mit einem Kameragriffaufsatz für letztere). In ähnlicher Weise stellte Samsung das Galaxy S4 Zoom vor, das über eine 16-Megapixel-Kamera und einen 10-fach optischen Zoom verfügt und die Merkmale des Galaxy S4 Mini mit der Galaxy Camera kombiniert . Panasonic Lumix DMC-CM1 ist ein Android KitKat 4.4 Smartphone mit 20MP, 1" Sensor, der größte Sensor für ein Smartphone aller Zeiten, mit Leica Festobjektiv-Äquivalent von 28 mm bei F2,8, kann RAW-Bilder und 4K-Video aufnehmen, hat 21 mm Darüber hinaus ist das Huawei P20 Pro im Jahr 2018 ein Android Oreo 8.1 mit dreifachen Leica-Linsen auf der Rückseite des Smartphones mit 40MP 1/1,7" RGB- Sensor als erstes Objektiv, 20MP 1/2,7" Monochromsensor als zweites Objektiv und 8MP 1/ 4" RGB-Sensor mit 3-fach optischem Zoom als drittes Objektiv. Die Kombination des ersten Objektivs und des zweiten Objektivs erzeugt ein Bokeh- Bild mit einem größeren hohen Dynamikbereich , während die Kombination aus dem ersten Megapixel- Objektiv und dem optischen Zoom einen maximalen 5-fachen Digitalzoom ohne Qualitätsverlust erzeugt, indem die Bildgröße auf 8 MP reduziert wird.

Lichtfeldkameras wurden 2013 mit einem Consumer-Produkt und mehreren professionellen Produkten eingeführt.

Nach einem starken Umsatzrückgang im Jahr 2012 gingen die Verkäufe von Consumer-Digitalkameras 2013 erneut um 36 Prozent zurück. Im Jahr 2011 wurden monatlich 10 Millionen kompakte Digitalkameras verkauft. Im Jahr 2013 sank der Umsatz auf etwa 4 Millionen pro Monat. Auch der DSLR- und MILC-Absatz ging 2013 nach fast zehn Jahren zweistelligen Wachstums um 10–15 % zurück. Der weltweite Absatz von Digitalkameras sinkt kontinuierlich von 148 Millionen im Jahr 2011 auf 58 Millionen im Jahr 2015 und nimmt in den Folgejahren tendenziell weiter ab.

Der Verkauf von Filmkameras erreichte 1997 mit rund 37 Millionen Einheiten ihren Höhepunkt, während der Verkauf von Digitalkameras 1989 begann. Bis 2008 war der Markt für Filmkameras gestorben und der Verkauf von Digitalkameras erreichte 2010 mit 121 Millionen Einheiten ihren Höhepunkt mit integrierter Kamera eingeführt und 2003 verkaufte sich das Handy mit integrierter Kamera 80 Millionen Stück pro Jahr. Bis 2011 verkauften sich Mobiltelefone mit integrierter Kamera Hunderte von Millionen pro Jahr, was zu einem Rückgang bei Digitalkameras führte. Im Jahr 2015 beliefen sich die Verkäufe von Digitalkameras auf 35 Millionen Einheiten oder nur weniger als ein Drittel der Verkaufszahlen von Digitalkameras auf ihrem Höhepunkt und auch etwas weniger als die Verkaufszahlen von Filmkameras auf ihrem Höhepunkt.

Konnektivität

Übertragen von Fotos

Viele Digitalkameras können direkt an einen Computer angeschlossen werden, um Daten zu übertragen:

  • Kameras mit integriertem WLAN oder speziellen WLAN-Adaptern ermöglichen neben der Übertragung von Mediendaten meist auch die Kamerasteuerung, insbesondere den Auslöser, die Belichtungssteuerung und mehr ( Tethering ) von Computer- oder Smartphone-Apps.
  • Kameratelefone und einige High-End-Standalone-Digitalkameras verwenden auch Mobilfunknetze, um eine Verbindung zum Teilen von Bildern herzustellen. Der gebräuchlichste Standard in Mobilfunknetzen ist der MMS Multimedia Messaging Service , der allgemein als "Picture Messaging" bezeichnet wird. Die zweite Methode bei Smartphones besteht darin, ein Bild als E-Mail-Anhang zu versenden . Viele alte Kamerahandys unterstützen jedoch keine E-Mail.

Eine übliche Alternative ist die Verwendung eines Kartenlesers, der in der Lage sein kann, verschiedene Arten von Speichermedien zu lesen sowie Daten mit hoher Geschwindigkeit an den Computer zu übertragen. Die Verwendung eines Kartenlesers vermeidet außerdem, dass der Akku der Kamera während des Download-Vorgangs entladen wird. Ein externer Kartenleser ermöglicht den bequemen Direktzugriff auf die Bilder einer Sammlung von Speichermedien. Wenn jedoch nur eine Speicherkarte verwendet wird, kann das Hin- und Herschieben zwischen Kamera und Lesegerät umständlich sein. Viele Computer haben einen integrierten Kartenleser, zumindest für SD-Karten.

Drucken von Fotos

Viele moderne Kameras unterstützen den PictBridge- Standard, der es ihnen ermöglicht, Daten ohne Computer direkt an einen PictBridge-fähigen Computerdrucker zu senden .

Die drahtlose Konnektivität kann auch das Drucken von Fotos ohne Kabelverbindung ermöglichen.

Eine Sofortbildkamera ist eine Digitalkamera mit integriertem Drucker . Dies verleiht eine ähnliche Funktionalität wie eine Sofortbildkamera, die Sofortbildfilm verwendet, um schnell ein physisches Foto zu erzeugen. Solche nicht-digitalen Kameras wurden 1972 von Polaroid mit der SX-70 populär gemacht .

Fotos anzeigen

Viele Digitalkameras verfügen über einen Videoausgang. Normalerweise sendet sVideo ein Videosignal in Standardauflösung an einen Fernseher, sodass der Benutzer jeweils ein Bild anzeigen kann. Schaltflächen oder Menüs auf der Kamera ermöglichen es dem Benutzer, das Foto auszuwählen, von einem zum anderen zu wechseln oder automatisch eine "Diashow" an den Fernseher zu senden.

HDMI wurde von vielen High-End-Digitalkameraherstellern verwendet, um Fotos in ihrer hochauflösenden Qualität auf einem HD -Fernseher anzuzeigen .

Im Januar 2008 kündigte Silicon Image eine neue Technologie zum Senden von Videos von Mobilgeräten an einen Fernseher in digitaler Form an. MHL sendet Bilder als Videostream mit einer Auflösung von bis zu 1080p und ist HDMI-kompatibel.

Einige DVD-Recorder und Fernsehgeräte können Speicherkarten lesen, die in Kameras verwendet werden; alternativ haben mehrere Typen von Flash-Kartenlesern die Fähigkeit zur TV-Ausgabe.

Wetter- und wasserdicht

Kameras können mit unterschiedlich starken Umgebungsversiegelungen ausgestattet werden, um Schutz gegen Spritzwasser, Feuchtigkeit (Feuchtigkeit und Nebel), Staub und Sand oder vollständige Wasserdichtheit bis zu einer bestimmten Tiefe und für eine bestimmte Dauer zu bieten. Letzteres ist einer der Ansätze, um Unterwasserfotografie zu ermöglichen , der andere Ansatz ist die Verwendung von wasserdichten Gehäusen. Viele wasserdichte Digitalkameras sind zudem stoßfest und resistent gegen niedrige Temperaturen.

Einige wasserdichte Kameras können mit einem wasserdichten Gehäuse ausgestattet werden, um den Betriebstiefenbereich zu erhöhen. Die Kompaktkameras der 'Tough'-Reihe von Olympus sind ein Beispiel.

Modi

Viele Digitalkameras verfügen über voreingestellte Modi für verschiedene Anwendungen. Innerhalb der Einschränkungen der korrekten Belichtung verschiedenen Parameter verändert werden kann, einschließlich der Belichtung, Blende, Fokussierung , Lichtmessung , Weißabgleich und äquivalente Empfindlichkeit. Zum Beispiel könnte ein Porträt eine größere Blende verwenden, um den Hintergrund unscharf zu machen, und würde eher ein menschliches Gesicht als andere Bildinhalte suchen und darauf fokussieren.

Nur wenige Kameras sind mit einer Aufnahmefunktion für Sprachnotizen (nur Audio) ausgestattet.

Szenenmodi

Anbieter implementieren eine Vielzahl von Szenenmodi in die Firmware der Kameras für verschiedene Zwecke, wie zum Beispiel einen „Querformat“-Modus, der das Fokussieren auf verregnete und/oder verfärbte Fensterscheiben wie eine Windschutzscheibe verhindert, und einen „Sport-Modus“, der die Bewegungsunschärfe von sich bewegenden Objekten reduziert durch Verkürzung der Belichtungszeit mit Hilfe einer erhöhten Lichtempfindlichkeit. Firmwares können mit der Fähigkeit ausgestattet sein, durch künstliche Intelligenz automatisch einen geeigneten Szenenmodus auszuwählen .

Bilddatenspeicherung

Eine CompactFlash (CF)-Karte, einer von vielen Medientypen, die zum Speichern von Digitalfotos verwendet werden
Benutzeroberfläche der Digitalkamera ( Panasonic Lumix DMC-TZ10 ), die die ungefähre Anzahl der verbleibenden Fotos anzeigt.

Viele Fotohandys und die meisten eigenständigen Digitalkameras speichern Bilddaten auf Flash-Speicherkarten oder anderen Wechselmedien . Die meisten Standalone-Kameras verwenden das SD- Format, während einige CompactFlash oder andere Typen verwenden. Im Januar 2012 wurde ein schnelleres XQD-Kartenformat angekündigt. Anfang 2014 verfügen einige High-End-Kameras über zwei Hot-Swap-fähige Speichersteckplätze. Fotografen können bei eingeschalteter Kamera eine der Speicherkarten austauschen. Jeder Speichersteckplatz kann entweder Compact Flash oder SD-Karten aufnehmen. Alle neuen Sony-Kameras verfügen außerdem über zwei Speichersteckplätze, einen für den Memory Stick und einen für die SD-Karte, die jedoch nicht Hot-Swap-fähig sind.

Die ungefähre Anzahl der verbleibenden Fotos bis zur Erschöpfung des Speicherplatzes wird von der Firmware während der gesamten Nutzung berechnet und im Sucher angezeigt, um den Benutzer auf einen bevorstehenden erforderlichen Hot-Swap der Speicherkarte und/oder Dateiabladung vorzubereiten .

Einige Kameras verwendeten andere Wechseldatenträger wie Microdrives (sehr kleine Festplatten ), CD-Single (185  MB ) und 3,5-Zoll-Disketten . Andere ungewöhnliche Formate sind:

  • Onboard (interner) Flash-Speicher – Billige Kameras und Kameras, die neben der Hauptnutzung des Geräts (z. B. ein Fotohandy) sekundär sind. Einige haben kleine Kapazitäten wie 100 Megabyte und weniger, wo die vorgesehene Verwendung als Pufferspeicher für den unterbrechungsfreien Betrieb während eines Hot-Swaps einer Speicherkarte vorgesehen ist .
  • PC-Karten- Festplatten – frühe professionelle Kameras (eingestellt)
  • Thermodrucker – nur von einem Kameramodell bekannt, das Bilder sofort druckte, anstatt sie zu speichern

Die meisten Hersteller von Digitalkameras stellen keine Treiber und Software zur Verfügung, damit ihre Kameras mit Linux oder anderer kostenloser Software arbeiten können . Dennoch verwenden viele Kameras den standardmäßigen USB-Massenspeicher und/oder das Media Transfer Protocol und werden daher weitgehend unterstützt. Andere Kameras werden vom gPhoto- Projekt unterstützt und viele Computer sind mit einem Speicherkartenleser ausgestattet .

Dateiformate

Der Joint Photography Experts Group-Standard (JPEG) ist das gebräuchlichste Dateiformat zum Speichern von Bilddaten. Andere Dateitypen umfassen das Tagged Image File Format ( TIFF ) und verschiedene Raw-Bildformate .

Viele Kameras, insbesondere High-End-Kameras, unterstützen ein RAW-Bildformat. Ein Rohbild ist der unverarbeitete Satz von Pixeldaten direkt vom Sensor der Kamera, der oft in einem proprietären Format gespeichert wird . Adobe Systems hat das DNG- Format veröffentlicht, ein lizenzfreies Rohbildformat , das von mindestens 10 Kameraherstellern verwendet wird.

Rohdateien mussten zunächst in spezialisierten Bildbearbeitungsprogrammen bearbeitet werden, aber im Laufe der Zeit haben viele Mainstream-Bearbeitungsprogramme wie Googles Picasa Unterstützung für Rohbilder hinzugefügt. Das Rendern in Standardbilder von Sensorrohdaten ermöglicht mehr Flexibilität bei der Durchführung wichtiger Anpassungen, ohne die Bildqualität zu verlieren oder das Bild erneut aufzunehmen.

Formate für Filme sind AVI , DV , MPEG, MOV (oft mit Motion JPEG), WMV und ASF (im Grunde dasselbe wie WMV). Zu den jüngsten Formaten gehört MP4, das auf dem QuickTime-Format basiert und neuere Komprimierungsalgorithmen verwendet, um längere Aufnahmezeiten auf gleichem Raum zu ermöglichen.

Andere Formate, die in Kameras (aber nicht für Bilder) verwendet werden, sind die Design Rule for Camera Format ( DCF ), eine ISO- Spezifikation, die seit 1998 in fast allen Kameras verwendet wird und eine interne Dateistruktur und Namensgebung definiert. Außerdem wird das Digital Print Order Format ( DPOF ) verwendet, das vorschreibt, in welcher Reihenfolge Bilder gedruckt werden sollen und wie viele Kopien. Das DCF 1998 definiert ein logisches Dateisystem mit 8.3-Dateinamen und macht die Verwendung von entweder FAT12, FAT16, FAT32 oder exFAT für seine physikalische Schicht obligatorisch, um die Plattform-Interoperabilität zu maximieren.

Die meisten Kameras enthalten Exif- Daten, die Metadaten zum Bild bereitstellen . Exif-Daten können Blende, Belichtungszeit , Brennweite, Datum und Aufnahmezeit umfassen. Einige sind in der Lage, den Standort zu markieren .

Verzeichnis- und Dateistruktur

Um die Interoperabilität zu gewährleisten , spezifiziert DCF das Dateisystem für Bild- und Tondateien, die auf formatierten DCF-Medien (wie Wechsel- oder Festspeicher) verwendet werden sollen, als FAT12 , FAT16 , FAT32 oder exFAT . Medien mit einer Kapazität von mehr als 2 GB müssen mit FAT32 oder exFAT formatiert werden.

Das Dateisystem in einer Digitalkamera enthält einen DCIM ( Digital Camera Images ) Verzeichnis , das mehrere Unterverzeichnisse mit Namen wie „123ABCDE“ enthalten kann , die aus einer einzigartigen Verzeichnisnummer (im Bereich von 100 ... 999) und fünf alphanumerischen Zeichen bestehen, die gegebenen frei gewählt werden und beziehen sich oft auf einen Kamerahersteller. Diese Verzeichnisse enthalten Dateien mit Namen wie "ABCD1234.JPG", die aus vier alphanumerischen Zeichen bestehen (oft "100_", "DSC0", "DSCF", "IMG_", "MOV_" oder "P000"), gefolgt von a Nummer. Die Handhabung von Verzeichnissen mit möglicherweise vom Benutzer erstellten doppelten Nummern kann je nach Kamera-Firmware variieren.

DCF 2.0 fügt Unterstützung für optionale DCF-Dateien hinzu, die in einem optionalen Farbraum aufgezeichnet wurden (d. h. Adobe RGB statt sRGB ). Solche Dateien müssen durch ein führendes "_" gekennzeichnet werden (wie bei "_DSC" statt "100_" oder "DSC0").


Thumbnail-Dateien

Um das schnelle und effiziente Laden vieler Bilder in der Miniaturansicht zu ermöglichen und Metadaten beizubehalten , generieren die Firmwares einiger Hersteller begleitende Miniaturansichten mit niedriger Auflösung für Videos und Rohfotos. Die von Canon-Kameras enden beispielsweise mit .THM. JPEG kann bereits ein Miniaturbild eigenständig speichern.

Batterien

Digitalkameras sind im Laufe der Zeit kleiner geworden, was zu einem ständigen Bedarf führt, einen Akku zu entwickeln, der klein genug ist, um in die Kamera zu passen und ihn dennoch für eine angemessene Zeitdauer mit Strom versorgen kann.

Digitalkameras verwenden entweder proprietäre oder Standardbatterien für Verbraucher. Ab März 2014 verwenden die meisten Kameras proprietäre Lithium-Ionen-Batterien, während einige Standard-AA-Batterien oder hauptsächlich einen proprietären Lithium-Ionen-Akku verwenden, aber einen optionalen AA-Batteriehalter verfügbar haben.

Proprietär

Die am häufigsten in Digitalkameras verwendete Batterieklasse sind proprietäre Batterieformate. Diese werden nach den kundenspezifischen Spezifikationen eines Herstellers gebaut. Fast alle proprietären Batterien sind Lithium-Ionen. Zusätzlich zur Verfügbarkeit beim OEM sind für die meisten Kameramodelle im Allgemeinen Ersatzbatterien aus dem Aftermarket erhältlich.

Standardverbraucherbatterien

Digitalkameras, die handelsübliche Batterien verwenden, sind in der Regel so konzipiert, dass sie sowohl Einwegbatterien als auch wiederaufladbare Batterien verwenden können , jedoch nicht mit beiden Typen gleichzeitig. Die am häufigsten verwendete Standardbatteriegröße ist AA . In einigen Kameras werden auch CR2-, CR-V3- und AAA-Batterien verwendet. Die CR2- und CR-V3-Batterien basieren auf Lithium und sind für den einmaligen Gebrauch bestimmt. Alternativ zu den nicht wiederaufladbaren CR-V3-Batterien sind auch wiederaufladbare RCR-V3- Lithium-Ionen-Batterien erhältlich.

Einige Batteriegriffe für DSLRs werden mit einer separaten Halterung geliefert, um AA-Zellen als externe Stromquelle aufzunehmen.

Umstellung von Filmkameras auf Digital

Als Digitalkameras üblich wurden, fragten viele Fotografen, ob ihre Filmkameras auf Digital umgestellt werden könnten. Die Antwort war nicht sofort klar, da sie sich zwischen den Modellen unterscheidet. Für die meisten 35-mm-Filmkameras lautet die Antwort nein, die Nacharbeit und die Kosten wären zu hoch, zumal sich neben den Kameras auch Objektive weiterentwickelt haben. Um genügend Platz für die Elektronik zu schaffen und eine Vorschau auf einem Flüssigkristalldisplay zu ermöglichen, wäre für die meisten eine Umstellung auf Digital erforderlich, die Rückseite der Kamera zu entfernen und durch eine speziell angefertigte Digitaleinheit zu ersetzen.

Viele frühe professionelle SLR-Kameras, wie die Kodak DCS- Serie, wurden aus 35-mm-Filmkameras entwickelt. Die Technologie der damaligen Zeit bedeutete jedoch, dass die Gehäuse dieser Kameras nicht als digitale "Rückteile" auf großen, sperrigen digitalen Einheiten montiert wurden, die oft größer als der Kamerateil selbst waren. Dies waren fabrikgefertigte Kameras, jedoch keine Aftermarket- Umbauten.

Eine bemerkenswerte Ausnahme sind die Nikon E2 und Nikon E3 , die eine zusätzliche Optik verwenden, um das 35-mm-Format auf einen 2/3-CCD-Sensor umzuwandeln .

Einige 35-mm-Kameras haben Digitalkamerarückteile von ihren Herstellern hergestellt, Leica ist ein bemerkenswertes Beispiel. Mittelformat- und Großformatkameras (diejenigen, die Filmmaterial von mehr als 35 mm verwenden) haben eine geringe Stückzahl und typische Digitalrückteile für sie kosten über 10.000 US-Dollar. Diese Kameras sind in der Regel auch sehr modular, mit Handgriffen, Filmrückseiten, Wicklern und Objektiven, die separat erhältlich sind, um verschiedenen Anforderungen gerecht zu werden.

Der sehr große Sensor dieser Rückteile führt zu enormen Bildgrößen. Zum Beispiel erstellt der P45 39 MP Imageback von Phase One ein einzelnes TIFF-Bild mit einer Größe von bis zu 224,6 MB, und es sind sogar noch höhere Pixelzahlen verfügbar. Mittelformat-Digitalkameras wie diese sind eher auf Studio- und Porträtfotografie ausgerichtet als ihre kleineren DSLR-Pendants; Insbesondere die ISO-Empfindlichkeit liegt tendenziell bei maximal 400, gegenüber 6400 bei einigen DSLR-Kameras. (Canon EOS-1D Mark IV und Nikon D3S haben ISO 12800 plus Hi-3 ISO 102400 mit der Canon EOS-1Dx ISO von 204800).

Rückteile von Digitalkameras

Auf dem Markt der industriellen und professionellen High-End-Fotografie verwenden einige Kamerasysteme modulare (herausnehmbare) Bildsensoren. Einige Mittelformat-Spiegelreflexkameras, wie die Mamiya 645D-Serie, ermöglichen beispielsweise die Installation eines Digitalkamera-Rückteils oder eines herkömmlichen fotografischen Filmrückteils.

  • Flächen-Array
    • CCD
    • CMOS
  • Lineares Array
    • CCD (monochrom)
    • 3-Streifen-CCD mit Farbfiltern

Linear-Array-Kameras werden auch Scan-Backs genannt.

  • Einzelner Schuss
  • Mehrfachaufnahme (normalerweise drei Aufnahmen)

Die meisten früheren Digitalkamerarückteile verwendeten lineare Array-Sensoren, die sich vertikal bewegten, um das Bild zu digitalisieren . Viele von ihnen erfassen nur Graustufenbilder . Die relativ langen Belichtungszeiten im Sekunden- oder sogar Minutenbereich beschränken Scan-Backs im Allgemeinen auf Studioanwendungen, bei denen alle Aspekte der fotografischen Szene unter der Kontrolle des Fotografen stehen.

Einige andere Kamerarückteile verwenden CCD-Arrays, die typischen Kameras ähneln. Diese werden als Single-Shot-Backs bezeichnet.

Da es viel einfacher ist, ein hochwertiges lineares CCD-Array mit nur Tausenden von Pixeln herzustellen als eine CCD-Matrix mit Millionen, waren sehr hochauflösende lineare CCD-Kamerarückteile viel früher erhältlich als ihre Gegenstücke mit CCD-Matrix. Beispielsweise könnte man Mitte der 1990er Jahre ein (wenn auch teures) Kamerarückteil mit über 7.000 Pixel horizontaler Auflösung kaufen. Eine vergleichbare CCD-Matrixkamera mit gleicher Auflösung ist jedoch seit 2004 noch schwer zu erwerben. Rotierende Zeilenkameras mit ca. 10.000 Farbpixeln in ihrer Sensorzeile sind ab 2005 in der Lage, bei einer vollen 360-Grad-Drehung ca. 120.000 Zeilen zu erfassen und damit ein einzelnes digitales Bild von 1.200 Megapixeln zu erzeugen.

Die meisten modernen Digitalkamerarückteile verwenden CCD- oder CMOS-Matrixsensoren. Der Matrixsensor erfasst den gesamten Bildrahmen auf einmal, anstatt den Bildbereich während der längeren Belichtung inkrementell zu scannen. Zum Beispiel produzierte Phase One 2008 ein 39-Millionen-Pixel-Digitalkamerarückteil mit einem 49,1 x 36,8-mm-CCD. Dieses CCD-Array ist etwas kleiner als ein Bild mit 120er Film und viel größer als ein 35-mm- Bild (36 x 24 mm). . Im Vergleich dazu verwenden Consumer-Digitalkameras Arrays von 36 x 24 mm (Vollformat bei High-End-Consumer-DSLRs) bis zu 1,28 x 0,96 mm (bei Fotohandys) CMOS-Sensoren.

Siehe auch

Verweise

Externe Links