| VideokameraEine Videokamera ist ein Gerät zur Bildaufnahme und dessen fortlaufender Umwandlung in elektrische Signale. Im Gegensatz zur Filmkamera, die auf fotografischer Technik basiert, steht das Bildsignal sofort zur Verfügung. Zur Aufzeichnung des Tones ist bei Consumer- und Prosumer-Modellen ein Mikrofon integriert; professionelle Kameras (z. B. für Broadcasting) haben stattdessen hochwertige Anschlüsse. Bei ihnen werden unterschiedlich spezialisierte Mikrofone je nach Aufnahmesituation angeschlossen. Im weiteren Sinne werden auch Digitalkameras als Video-Kameras bezeichnet. Eine Videokamera mit integriertem Videorekorder nennt man Camcorder. Ab dem Jahr 2000 begannen Camcorder verfügbar zu werden, die auf Filmproduktion ausgerichtet waren, als wichtigste Gruppe die Geräte nach der HDCAM-Norm. Diese Camcorder kosten als System fünf- bis sechsstellige Summen und wurden ab ihrer Verfügbarkeit von einigen Regisseuren, Produzenten und Kameramännern für die Produktionen eingesetzt. Diese digitalen Kinokameras unterscheiden sich von ihren Artgenossen für TV-Produktion und Privatanwender enorm. Für digitale Kinokameras werden inzwischen CMOS Sensoren mit über zwölf Megapixel eingesetzt, und die Sensoren haben S-35-mm-Filmbild-Größe. Um ein farbiges Videosignal zu erzeugen, benötigt man drei Farbkomponenten (rot, grün, blau). Auch als RGB, additive Farbmischung und Lichtfarben aus der Farblehre bekannt. Die offensichtlichste Weise, die Farbtrennung zu erreichen, ist es, drei Bildaufnehmer für je eine Farbe zu verwenden und sie über eine Optik zu koppeln, die mit Filtern auch die Farbtrennung übernimmt. Im Zeitalter der Vidicons war das Verfahren gebräuchlich. Heutige 3-Chip-Kameras verteilen das durch das Objektiv fallende Licht über Prismen bzw. Teilerspiegel auf drei monochrome CCD-Chips. Durch Farbfilter wird erreicht, dass ein Chip die Grünanteile aufnimmt, die anderen beiden jeweils rot bzw. blau. Dieses Verfahren führt zu sehr hochwertigen Bildern und wird daher im professionellen Bereich verwendet. Nach dem PAL-Format werden auf dem Fernsehbildschirm 720×576 Bildpunkte dargestellt. Um die vollständige Information im Camcorder zu speichern, müsste ein Chip mindestens über 414.720×3 Bildpunkte verfügen. Da die Bildpunkte bei PAL länglich sind, werden allerdings tatsächlich 768 x 576 der stets quadratischen CCD/CMOS-Pixel, insgesamt also 442.368x3 benötigt, die dann auf 720x576 umgerechnet werden. Bei 16:9-Aufzeichnung sind 1024 x 576 = 589.824 x 3 Pixel notwendig, die ebenfalls in 720 x 576 Bildpunkte, jedoch anamorphotisch gestaucht, umgerechnet werden. (Anm.: Da Bildsensoren i.d.R. ein Seitenverhältnis von 4:3 aufweisen, müssen in 16:9-fähige Kameras tatsächlich Bildsensoren eingebaut werden, die 1024 (horizontale Auflösung von 16:9 PAL) x 768 (3/4 von 1024) = 786.432 Pixel haben. Hat der Sensor weniger Pixel, kann man annehmen, dass kein echtes 16:9 Bild erzeugt wird, sondern ein Ausschnitt aus dem 4:3-Bild skaliert wird.) Die Anzahl muss mit drei multipliziert werden, da ein Bildpunkt nicht die komplette Farbinformation, sondern nur Helligkeitsunterschiede wahrnehmen kann. Bei einem 3-Chip-Modell werden die Farben über ein Prisma in die Anteile Rot, Grün und Blau (RGB) zerlegt und auf die drei Chips verteilt. Ohne Berücksichtigung eines digitalen Bildstabilisators würde diese Pixelanzahlen ausreichen, alle benötigten Bildinformationen auf einen Fernsehbildschirm wiederzugeben. Bei einem 1-Chip-Modell geschieht die Bildspeicherung auf andere Weise. Da jeder CCD-Bildpunkt nur Helligkeitsunterschiede wahrnimmt, wird vor jedem Bildpunkt ein Farbfilter (Bayerfilter) entweder mit Grün, Rot oder Blau gesetzt. Das DV-Signal wird im Verhältnis 4:2:0 (YCbCr-Farbmodell) aufgezeichnet. Mit Y wird die Luma-Komponente bezeichnet, welche nur Helligkeitsunterschiede speichert und U und V bezeichnen die Farbdifferenzkomponenten (Chroma). Das bedeutet, dass für jedes Pixel die Helligkeit und für vier Pixel lediglich ein Farbwert gespeichert werden. Da das menschliche Auge auf Helligkeitsunterschiede wesentlich empfindlicher reagiert als auf Farbunterschiede, kann diese Reduktion ohne große Verluste vorgenommen werden. Rechnerisch ergibt sich für eine Darstellung eine Pixelmenge von 720×576×3/2=622.080. Es muss mit drei multipliziert werden, da drei Bildpunkte für jede Farbe notwendig sind. Durch die Reduktion (4:2:0) ins YCbCr-Farbmodell wird wieder die Hälfte (Division durch 2) eingespart. Kommt ein digitaler Bildstabilisator zum Einsatz, kann sich die erforderliche Pixelmenge nochmals um 60 % oder mehr steigern. Der Vergleich zeigt, dass ein 1-Chip-Modell inzwischen durchaus gleiche Qualitäten erzeugen kann wie ein 3-Chip-Modell. Beim 1-Chip-Modell (1-Chipper) wird die recht aufwendige optische Bildaufteilung gespart. Bei immer höher auflösenden Sensoren - heute (2004) sind Chips mit mehr als 8 Millionen Pixel in der digitalen Fotografie keine Seltenheit - können 1-Chipper durchaus mit 3-Chip-Anordnungen konkurrieren. Es geht eine immer höhere Auflösung bei gleichbleibender Chip-Größe stets mit vermehrtem Bildrauschen einher. In ungünstigen Lichtsituationen kann sich dann die Situation ergeben, dass die niedriger auflösende Kamera mit dem größeren Chip ein viel besseres Bild liefert als die allerneueste, ultrahochauflösende Kamera mit einem 1/6"-Chip. Eine Faustregel für den Kauf sagt nicht umsonst: "den größten Bildwandler nehmen, den man kriegen kann". Sponsoren: Tonerversand | |