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Digitalzoom

Der Digitalzoom wird standardmäßig bei Smartphonekameras und Kompaktkameras ("Digicams") entweder als alleiniger Zoom (Smartphone und preiswerte Digicams) oder bei Kompaktkameras als Ergänzung zum optischen Zoom eingesetzt. Bei dieser an sich praktischen Lösung des Heranzoomens entfernter Objekte gibt es jedoch einige Besonderheiten zu beachten.

Wie arbeitet der Digitalzoom?

Der Digitalzoom ist kein Zoom-Objektiv im optisch-physikalischen Sinn: Von einem festbrennweitigen Objektiv oder dem langbrennweitigen Ende eines Zoom-Objektivs wird auf der Sensorebene ein Bild erzeugt. Aus diesem Bild nimmt die Software der Kamera den zentralen Bereich in der gewünschten Größe und rechnet diesen kleinen Ausschnitt auf die eingestellte Auflösung des Sensors hoch.

Das folgende Beispiel soll dies verdeutlichen:

Ein Sensor habe 13,5 Megapixel mit den Abmessungen 4500*3000 Pixel. Das formatfüllend abzubildende Motiv nehme im Querformat ohne Zoom ein Drittel der Bildhöhe, also 1000 Pixel auf dem Sensor, ein. Mit dem Digitalzoom zoomen wir das Objekt soweit heran, das es bildfüllend auf dem Kameradisplay erscheint und nehmen ein Bild auf. Das gespeicherte Foto hat ebenfalls 4500*3000 Pixel. Schauen wir uns nun dieses Foto auf dem PC an, stellen wir fest, dass es, abhängig von der Stärke des verwendeten Zooms, etwas flau oder weichgezeichnet erscheint. Was ist hier geschehen?

In diesem Beispiel wurde ein Objekt, dass auf dem Sensor ein Drittel der Bildhöhe einnimmt, dreifach vergrößert: Die Software verwendet nur den zentralen, 1500*1000 Pixel messenden Bereich des Sensors für die Aufnahme. Dieser Bereich wird auf 4500*3000 Pixel hochgerechnet ("interpoliert"). Das bedeutet, dass die Kamerasoftware zum zentralen Ausschnitt so viele Pixel hinzurechnet, bis der aufgenommene Bildausschnitt die eingestellte Auflösung des gesamten Bildes, also 4500*3500 Pixel, aufweist. Das herangezoomte Bild zeigt also nicht mehr Details als das Bild ohne Digitalzoom, die erfassten Strukturen werden lediglich größer dargestellt.

Man kann sich die Funktionsweise des Digitalzooms folgendermaßen verdeutlichen:

Mit einem Bildbearbeitungsprogramm macht man aus einem Digitalbild eine mittelstarke Ausschnittsvergrößerung. Diesen Ausschnitt rechnet man auf das Originalbild hoch, indem man bei der Einstellung, bei der man eine Bildgröße in Pixel festlegen kann, die Größe des Originalbildes eingibt. Das Bild zeigt nicht mehr Details als der unvergrößerte Ausschnitt, ist jedoch merklich flauer.

Beispielfotos

Diese Beispielbilder veranschaulichen den Digitalzoom: Das erste Foto entstand mit meiner Smartphonekamera ohne Zoom. Das zweite Foto wurde 1,75-fach gegenüber dem ersten Bild eingezoomt. Beim dritten Foto wurde der größtmögliche Digitalzoom (ca. 18-fach) verwendet.

Der Effekt des Digitalzooms macht sich insbesondere bei den ersten beiden Fotos erst in den verlinkten Originalbildern deutlich bemerkbar.

Beispielbild ohne Zoom

Originalbild (2,39 MB)

Bispielbild mit leichtem Digitalzoom

Originalbild (1,90 MB)

Beispielbild mit starkem Digitalzoom

Originalbild (892 KB)

Sinnvoller Einsatz des Digitalzooms

Bei geringen Zoomstärken bis etwa zwei- bis dreifach, ist die Qualität des aufgenommenen Bildes noch gut, wenn man keine sehr starken Nachvergrößerungen (Papierbilder bis maximal etwa A4-Format) vornimmt. Meiner Erfahrung nach sollte nicht stärker als zwei- bis maximal dreifach eingezoomt werden.

Je höher die Auflösung des Sensors ist, d.h. je mehr Pixel verfügbar sind, umso besser ist die Qualität des Digitalzooms bei gegebener Zoomstärke, da weniger Pixel interpoliert werden müssen. Ist man auf den Digitalzoom angewiesen, sollte man deshalb darauf achten, die Auflösung der Kamera so hoch wie möglich einzustellen.

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