Digitale Bildbearbeitung

Megapixel statt Film (S. 36-37)

Grundlagen

Bei der Digitalkamera übernimmt ein Sensor die Aufgabe des Films. Dieser Aufnahmesensor, auch als CCD (Charged Coupled Device) bezeichnet, besteht aus einer Vielzahl lichtempfindlicher Zellen.Diese wandeln das Licht, das vom Objektiv eingefangen wird, in elektronische Signale um.

Wie funktionieren CCD-Sensoren?

Die CCDs kann man sich wie einen Chip vorstellen, auf dem kleine lichtempfindliche Fotozellen in Zeilen angebracht sind. Die Enden der Zeilen sind durch eine Leiterbahn für die elektrischen Impulse verbunden. Je nach Lichtmenge, die von jedem Punkt des Motivs ausgeht, ändern sich die elektrischen Ladungszustände der Zellen auf den Zeilen. Durch das Ablesen der Ladungszustände entstehen die späteren Bildinformationen. Dabei laufen die Ladungen im Takt über die Zeilen und fliessen von dort auf die Leiterbahn, an deren Ende eine Auswertungselektronik die Stromschwankungen festhält und die Lichtstärke jeder (!) einzelnen Fotozelle errechnet. Aus den verschiedenen Lichtstärkeinformationen entstehen dann die seriellen Signale.

Ein Motiv wird digitale Datei

Damit ein Farbbild (und nicht nur ein Schwarzweissbild) entstehen kann, befindet sich über jeder Zelle des CCD ein Farbfilter: Dieser ist entweder ein RGB-Filter (Rot, Grün, Blau) oder ein CMY-Filter (Cyan, Magenta, Yellow). Während RGB-Sensoren eine bessere Farbwiedergabe besitzen, sind CMY-Sensoren fast doppelt so lichtempfindlich – und weniger farbecht. Deshalb finden wir in hochwertigen digitalen Spiegelreflexkameras mit grösseren CCDs die RGB-Filter, während digitale Kompaktkameras mit kleinen CCDs meistens die lichtempfindlichen CMY-Filter enthalten.