Bildsensor

Sony-Sensoren
APS-C im Vergleich zu Vollformat

Ein Bildsensor ist eine Vorrichtung zur Aufnahme von zweidimensionalen Abbildern aus Licht auf elektrischem oder mechanischem Wege. In den meisten Fällen werden als Bildsensoren Halbleiterdetektoren verwendet. Es existieren auch zweidimensionale Bildsensoren für die Aufnahme anderer Strahlungsarten (Röntgenstrahlung, mittleres Infrarot).

Technische Lösungen zur Aufnahme eines Bildes im sichtbaren Bereich bis zum Infrarot beruhen oft auf zweidimensionalen Anordnungen ("Arrays") von Strahlungssensoren, deren Signale elektronisch ausgelesen werden. Insbesondere bei Infrarot bezeichnet man diese auch als Focal Plane Array (FPA).

Sony APS-C-HD-Sensor

Beispiele für Bildsensoren im sichtbaren Bereich und im nahen Infrarot:

  • Siliziumsensoren weisen relativ geringes Bildrauschen auf, was in Zukunft durch die Verwendung von schwarzem Silizium weiter reduziert werden kann.
    • CCD-Sensor (CCD)-Bildsensoren, mit Filterrad oder farbsensitiven Sensoren (Einzel-Filter pro Pixel, siehe Bayer-Sensor) auch für Farbbilder
    • CMOS-Sensor (richtige Bezeichnung Active Pixel Sensor), basierend auf der CMOS-Technologie, mit neben- oder übereinander (Foveon X3 Direkt-Bildsensor) liegenden farbsensitiven Sensoren auch für Farbbilder
  • Vidiconröhre
  • Ikonoskop

Beispiele für Bildsensoren für andere Spektralbereiche:

  • Nipkowscheibe (historisch für Licht, jedoch auch für andere Strahlungsarten verwendbar)
  • Mikrobolometerarray (mittleres bis fernes Infrarot, in der Astronomie, in Wärmebildkameras und Zielsuchsystemen)
  • Pyroelektrisches Array (mittleres bis fernes Infrarot)
  • Focal Plane Arrays auf Basis von Fotodioden aus Quecksilber-Cadmium-Tellurid (MCT), für Wärmebildkameras und Zielsuchsysteme, Mittleres Infrarot, 3,5…5 µm Wellenlänge)

Bildwandlerröhren und Restlichtverstärker, auch die Mikrokanalplatte (MCP) dienen der Verstärkung eines Bildsignales oder dessen Umwandlung in sichtbares Licht; sie werden nicht als Bildsensor bezeichnet, obwohl sie oft wesentliche Merkmale eines solchen haben.

Pixelanordnung und Bildauflösung

In der Digitalfotografie wird die gerundete Gesamtzahl der Bildpunkte in Megapixeln (MP) angegeben als Anhaltspunkt für die theoretisch erreichbare Auflösung. Die tatsächliche Auflösung hängt aber von vielerlei Faktoren ab – die Pixelanzahl allein lässt keine Qualitätsaussage zu. Gab es anfangs fast nur das Seitenverhältnis 4:3, gibt es nun zunehmend auch das 3:2-Format des klassischen Kleinbilds sowie Kameramodelle mit 16:9-Format.

Bildauflösungen in der Digitalfotografie

Name

Auflösung

Verhältnis

Pixel

rechnerische Druckgröße (cm × cm)

150 dpi

300 dpi

600 dpi

0,08 MP

320 × 240

4:3

76 800

5 × 4

3 × 2

1 × 1

0,3 MP

640 × 480

4:3

307 200

10 × 8

5 × 4

2 × 2

0,8 MP

1024 × 768

4:3

786 432

17 × 13

8 × 6

4 × 3

1 MP

1152 × 864

4:3

995 328

19 × 14

9 × 7

4 × 3

1,3 MP

1280 × 960

4:3

1 228 800

21 × 16

10 × 8

5 × 4

2 MP

1600 × 1200

4:3

1 920 000

27 × 20

13 × 10

6 × 5

2,1 MP

1720 × 1280

4:3

2 201 600

29 × 21

14 × 10

7 × 5

3 MP

1984 × 1488

4:3

2 952 192

33 × 25

16 × 12

8 × 6

3 MP

2016 × 1512

4:3

3 048 192

34 × 25

17 × 12

8 × 6

3,3 MP

2048 × 1536

4:3

3 145 728

34 × 26

17 × 13

8 × 6

3,3 MP

2080 × 1560

4:3

3 244 800

35 × 26

17 × 13

8 × 6

4 MP

2272 × 1704

4:3

3 871 488

38 × 28

19 × 14

9 × 7

4 MP

2304 × 1728

4:3

3 981 312

39 × 29

19 × 14

9 × 7

5 MP

2560 × 1920

4:3

4 915 200

43 × 32

21 × 16

10 × 8

5 MP

2576 × 1932

4:3

4 976 832

43 × 32

21 × 16

10 × 8

5 MP

2592 × 1944

4:3

5 038 848

43 × 32

21 × 16

10 × 8

5,6 MP

2720 × 2040

4:3

5 548 800

46 × 34

23 × 17

11 × 8

6,1 MP

2848 × 2136

4:3

6 083 328

48 × 36

24 × 18

12 × 9

6,3 MP

2880 × 2160

4:3

6 220 800

48 × 36

24 × 18

12 × 9

7,1 MP

3072 × 2304

4:3

7 077 888

52 × 39

26 × 19

13 × 9

8 MP

3264 × 2448

4:3

7 990 272

55 × 41

27 × 20

13 × 10

9 MP

3488 × 2616

4:3

9 124 608

59 × 44

29 × 22

14 × 11

10 MP

3648 x 2736

4:3

9 980 928

62 × 46

31 × 23

15 × 12

12 MP

4048 × 3040

4:3

12 305 920

68 × 51

34 × 25

17 × 12

22 MP

5344 × 4008

4:3

21 418 752

90 × 67

45 × 34

23 × 17
 

0,9 MP

1134 × 756

3:2

857 304

19 × 12

9 × 6

4 × 3

1,4 MP

1440 × 960

3:2

1 382 400

24 × 16

12 × 8

6 × 4

1,5 MP

1504 × 1000

3:2

1 504 000

25 × 16

12 × 8

6 × 4

1,6 MP

1536 × 1024

3:2

1 572 864

26 × 17

13 × 8

6 × 4

2 MP

1752 × 1168

3:2

2 046 336

29 × 19

14 × 9

7 × 4

2,8 MP

2032 × 1352

3:2

2 747 264

34 × 22

17 × 11

8 × 5

2,8 MP

2048 × 1360

3:2

2 785 280

34 × 23

17 × 11

8 × 5

3,3 MP

2240 × 1448

3:2

3 243 520

37 × 24

18 × 12

9 × 6

3,5 MP

2268 × 1512

3:2

3 429 216

38 × 25

19 × 12

9 × 6

3,5 MP

2304 × 1536

3:2

3 538 944

39 × 26

19 × 13

9 × 6

3,8 MP

2400 × 1600

3:2

3 840 000

40 × 27

20 × 13

10 × 6

4,3 MP

2544 × 1696

3:2

4 314 624

43 × 28

21 × 14

10 × 7

4,5 MP

2592 × 1728

3:2

4 478 976

43 × 29

21 × 14

10 × 7

6 MP

3008 × 2000

3:2

6 016 000

50 × 33

25 × 16

12 × 8

6 MP

3008 × 2008

3:2

6 040 064

50 × 34

25 × 17

12 × 8

6,1 MP

3024 × 2016

3:2

6 096 384

51 × 34

25 × 17

12 × 8

6,3 MP

3072 × 2048

3:2

6 291 456

52 × 34

26 × 17

13 × 8

6,5 MP

3104 × 2072

3:2

6 431 488

52 × 35

26 × 17

13 × 8

7,1 MP

3264 × 2176

3:2

7 102 464

55 × 36

27 × 18

13 × 9

8,2 MP

3504 × 2336

3:2

8 185 344

59 × 39

29 × 19

14 × 9

10 MP

3888 × 2592

3:2

10 077 696

65 × 44

32 × 22

16 × 11

12 MP

4256 × 2848

3:2

12 121 088

72 × 48

36 × 24

18 × 12

12,8 MP

4368 × 2912

3:2

12 719 616

74 × 49

37 × 24

18 × 12

14 MP

4536 × 3024

3:2

13 716 864

76 × 51

38 × 25

19 × 12

16,7 MP

4992 × 3328

3:2

16 613 376

84 × 56

42 × 28

21 × 14
 

8,6 MP

3840 × 2160

16:9

8 294 400

65 × 37

32 × 18

16 × 9

10 MP

4224 × 2376

16:9

10 036 224

72 × 40

36 × 20

18 × 12
 

85 MP

9216 × 9216

1:1

84 934 656

156 × 156

78 × 78

39 × 39