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Was ist das?

Der Pixelabstand, von Englischsprechenden sowie von Wichtigtuern hierzulande auch als pixel pitch bezeichnet, beschreibt bei einem Halbleiter-Bildwandler den Abstand vom Mittelpunkt eines Sensor-Elementes (kurz: Sensel, umgangssprachlich nicht ganz korrekt, aber gemeinhin und damit fürbaß auch hier als Pixel bezeichnet) bis zum Mittelpunkt des nächsten. Es ist also nicht etwa die Breite der Lücke zwischen zwei Pixeln gemeint – dieses Mißverständnis soll schon vorgekommen sein.

Es existieren Sensoren mit ungewöhnlichen Pixelanordnungen, bei denen es mehrere verschiedene Pixelabstände gibt, etwa einen vertikalen und einen horizontalen. Doch für gewöhnlich sind die Pixel eines Sensors konzeptionell quadratisch – das heißt, ihre Mittelpunkte liegen auf den Kreuzungspunkten eines quadratischen Gitters; die vertikalen Abstände sind gleich den horizontalen. Damit gibt es genau einen Pixelabstand für den gesamten Sensor. Typische Pixelabstände aktueller Digitalkameras liegen so im Bereich zwischen einem und zehn Mikrometern (1 - 10 µm; 1000 µm = 1 mm).

Die Zwillingsschwester des Pixelabstandes ist die Pixeldichte, welche letztlich nichts anderes ist als der Kehrwert des Pixelabstandes. Aus praktischen Gründen bezieht man die Pixeldichte für gewöhnlich auf eine Länge – also z. B. Pixel pro Millimeter oder Pixel pro Zoll. Man könnte sie natürlich auch auf eine Fläche beziehen, also z. B. Pixel pro Quadratmillimeter, doch ist dieser Wert praktisch zu nichts nütze und daher ungebräuchlich.

Zur Illustration ein Beispiel: Vierdrittel-Sensor mit 16 MP

  • Sensorgröße: 12,98 × 17,31 mm
  • Pixelzahl: 4.608 × 3.456 Pixel = 15.925.248 Pixel = 16 MP (gerundet)
  • Pixelabstand: 12,98 mm / 3.456 Pixel = 17,31 mm / 4.608 Pixel = 0,003756 mm = 3,8 µm (gerundet)
  • Pixeldichte: 3.456 Pixel / 12,98 mm = 4.608 Pixel / 17,31 mm = 266 Pixel/mm (gerundet) = 70.800 Pixel/mm² (gerundet)


Wozu braucht man das?

Gute Frage. Praktisch eigentlich für gar nichts. Theoretisch kann man damit die Größe des Sensors berechnen, wenn man außerdem die Pixelzahl kennt. Oder man kann die Pixelzahl berechnen, wenn man das Sensorformat kennt. Doch in der Regel kennt man Sensorgröße und Pixelzahl, und der Pixelabstand wäre dann die Größe, die man daraus berechnen müßte ... sofern man sich dafür interessiert.

Die halbe Pixeldichte ist eine obere Schranke für die Auflösung in Linienpaaren, zu der der Sensor imstande ist. "Obere Schranke" heißt aber nicht, das sei die maximal mögliche Zahl von Linienpaaren. Sondern es heißt, die maximal mögliche Zahl von Linienpaaren kann nicht größer sein als die halbe Pixeldichte. Eher kleiner. Wieviel kleiner, das hängt von verschiedenen Faktoren ab; in der Praxis braucht man in der Regel mindestens 2,5 bis 3 Pixel pro Linienpaar.

Viel interessanter in der Praxis des Digitalfotografen ist aber gar nicht die Zahl der Linienpaare pro Millimeter, sondern der Linienpaare pro Bildhöhe. Und für die ist nicht der Pixelabstand, sondern die Pixelzahl maßgeblich. Also selbst für die Frage nach der Auflösung ist der Pixelabstand von eher untergeordneter Bedeutung.


Wozu braucht man das nicht?

Sehr gute Frage! Praktisch eigentlich für alles. Also – für praktisch alles braucht man's nicht. Soll heißen, man braucht's im wesentlichen für gar nichts.

Heutzutage wird vielfach, teilweise sogar schon in der "Fachliteratur", dem Pixelabstand des Sensors einer Digitalkamera zentrale Bedeutung für viele wesentliche Dinge in der Digitalfotografie angedichtet. Zum Beispiel für die vom Sensor bei gegebener Belichtung eingefangene Lichtmenge, für das Ausmaß des Rauschens, für den Belichtungsumfang, für die Verwacklungsempfindlichkeit, für die "förderliche Blende", für die Beugungsunschärfe, für die Tiefenschärfe, für die Anforderung an die Objektivleistung und die Fokuspräzision und wohl noch für vieles mehr. Tatsache ist aber, daß der Pixelabstand für all die soeben aufgezählten Dinge keinerlei Bedeutung hat.

Stattdessen hängen Lichtmenge, Rauschen, Belichtungsumfang, förderliche Blende, Beugungsunschärfe und Tiefenschärfe von der Sensorgröße, Verwacklungsempfindlichkeit sowie Anforderung an Objektivleistung und Fokuspräzision von der Vergrößerung und schließlich die optimale Blende allein vom Objektiv ab. Kein einziger dieser Werte hängt vom Pixelabstand ab – und damit natürlich auch nicht von der Pixelzahl.

 

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Was hätte ein z. B. 30 mp oder höher auflösernder MFT-Sensor für Eigenschaften, würde er mehr Rauschen bei schwachem Licht? Das Rauscher wäre ja dafür feinkörniger oder?

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vor 19 Minuten schrieb alind:

... würde er mehr Rauschen bei schwachem Licht?

Nein. Ein neuer 30-MP-Vierdrittel-Sensor würde etwa gleich stark rauschen wie die aktuellen mit 16 oder 20 MP. Seine Pixel, einzeln betrachtet, würden zwar stärker rauschen, weil sie kleiner wären. Doch dafür wären umso mehr davon da, was das Rauschen wieder reduziert, so daß es für den ganzen Sensor unterm Strich aufs gleiche hinausliefe. Tatsächlich würde er vermutlich sogar weniger rauschen, einfach weil er eine modernere Entwicklung wäre.

Ein 20-MP-Sensor von heute rauscht doch auch weniger als der 5-MP-Sensor aus der Olympus E-1 von vor 15 Jahren. Das wird von jedem als Selbstverständlichkeit akzeptiert, aber die für die unmittlbare Zukunft zu erwartende Entwicklung wird trotzdem mit Skepsis betrachtet. Also – warum fürchtest du dich vor zukünftigen 30-MP-Sensoren? Hättest du dich vor 10, 15 Jahren vor 20-MP-Sensoren gefürchtet?

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In absehbarer Zeit dürften 40 Mpx bei mFT Normalität sein. Vielleicht schon nächstes Jahr, vielleicht sogar dieses? Sharp hat bereits vor Monaten Vorserienprototypen einer 8K mFT Videokamera präsentiert.

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vor 1 Stunde schrieb Spassknipser:

Vielleicht schon nächstes Jahr, vielleicht sogar dieses?

Na da bin ich mal gespannt 😀

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vor 2 Stunden schrieb Spassknipser:

In absehbarer Zeit dürften 40 MP bei Mikrovierdrittel Normalität sein.

Zweifellos. Aber ...

.

vor 2 Stunden schrieb Spassknipser:

Vielleicht schon nächstes Jahr, vielleicht sogar dieses?

... wohl nicht so bald.

Zwischen den heutigen 20-MP- und den zukünftigen 40-MP-Sensoren wird vermutlich noch eine ganze Kamera-Generation kommen, deren Pixelzahl dazwischen liegen dürfte – also bei ungefähr 28 MP oder so. Mit 40 MP würde ich im Mikrovierdrittel-Bereich frühestens in drei bis vier Jahren rechnen.

Aber wer weiß ... vielleicht behältst du ja doch noch recht? Ich halte das für unwahrscheinlich, aber nicht für vollkommen ausgeschlossen.

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vor 17 Stunden schrieb Omzu Iko:

Nein. Ein neuer 30-MP-Vierdrittel-Sensor würde etwa gleich stark rauschen wie die aktuellen mit 16 oder 20 MP. Seine Pixel, einzeln betrachtet, würden zwar stärker rauschen, weil sie kleiner wären. Doch dafür wären umso mehr davon da, was das Rauschen wieder reduziert, so daß es für den ganzen Sensor unterm Strich aufs gleiche hinausliefe. Tatsächlich würde er vermutlich sogar weniger rauschen, einfach weil er eine modernere Entwicklung wäre.E

Meine Spannung kann ich schon morgen abbauen. Denn dann habe ich die Sony A7 R IV in der Hand.
Die Sony A7 R IV mit 61 MP soll angeblich mehr rauschen als das Vorgängermodel A7R III mit 42 MP.
Wenn Deine Vermutungen halbwegs stimmen würde, dürfte Sony so ein Fauxpax nicht passieren. Kenner der Branche raten abzuwarten und stattdessen auf
die kommende Sony R4 zu setzen.

Ihr seht, überall ist Bewegung. Es kann nicht schaden die Augen und Ohren offen zu halten.
Ich werde mich selbst überzeugen können, wie sich die Oly mit Eliteglas in Punkto Tiefenschärfe, Rauschen,
Detailtreue usw. bei 1.600, 3.200 ISO dagegen behaupten kann oder auch nicht.

Ausgehend von 61 MP Kameras, sprechen die Experten neuerdings bei 24 MP FF-Gehäusen von Halbformat. Gut das wir noch 4/3 Format genannt werden.
Robin Wong sollte darüber informiert werden. Er hatte große Sorge wegen der Namensgebung "micro Ft". Wenigstens in dieser Hinsicht kann
Olympus jetzt entspannt sein.

 

bearbeitet von imago somnium

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vor 29 Minuten schrieb imago somnium:

Kenner der Branche raten abzuwarten und stattdessen auf
die kommende Sony R4 zu setzen.

???🧐 was meinst du mit der R4?

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Je größer der einzelne Sensorpixel je grundsätzlich besser. Beim Pixelpitch wird dies lediglich ins Verhältnis zur Sensorgröße gesetzt. Da jedoch sehr viele weitere Faktoren die Gesamtqualität bestimmen ist die isolierte Betrachtung nicht zielführend.

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vor 2 Stunden schrieb imago somnium:

Die Sony A7R IV mit 61 MP soll angeblich mehr rauschen als das Vorgängermodel A7R III mit 42 MP. Wenn deine Vermutungen halbwegs stimmen würden, dürfte Sony so ein Fauxpax nicht passieren.

Kann schon sein. Denn – was hier bisher aus guten Gründen noch gar nicht angesprochen wurde – es haben gleich große Sensoren mit größerer Pixelzahl bei gleicher Technologie in der Regel einen etwas kleineren Füllfaktor. Der Füllfaktor ist der Prozentsatz der Gesamtfläche eines Sensors, der tatsächlich lichtempfindlich ist. Denn zwischen den Fotodioden befinden sich Lücken, die kein Licht registrieren können. Und diese Lücken skalieren leider nicht proportional mit den Fotodioden.

Die aktive Fläche eines Sensors entspricht also nicht seinen Nennmaßen, sondern muß erst noch mit dem Füllfaktor multipliziert werden, um als Maß für die Lichtsammelfähigkeit zu dienen. Aber – der Unterschied zwischen den Füllfaktoren ist so gering, daß sich der daraus ergebende Unterschied im Rauschen allenfalls am oberen Ende der ISO-Skala in augenfälliger Weise bemerkbar macht ... wenn überhaupt.

Die Sony A7R Mk III hatte ich schon einmal in der Hand – ein Bekannter besitzt so eine –, doch gearbeitet habe ich damit nicht. Die Sony A7R Mk IV kenne ich nur aus Artikeln im Internet. Dennoch wage ich folgende Vorhersage: Bei "normalen" ISO-Werten so bis ISO 6400/39° wirst du keinen Unterschied beim Rauschen feststellen; bei Monster-Werten jenseits davon könnte die Mark III minimal im Vorteil sein, wenn du die Aufnahmen direkt nebeneinander legst und die eine bei 100-%-Ansicht und die andere bei 84 % anschaust ... oder auch die eine bei 119 % und die andere bei 100 %. Gleiche Vergrößerung eben (sonst wär's ja albern).

.

vor 2 Stunden schrieb imago somnium:

Ausgehend von 61-MP-Kameras sprechen die Experten neuerdings bei 24-MP-Follformat-Gehäusen von Halbformat.

Wohl kaum. :classic_dry:

Wenn das tatsächlich jemand täte (was ich bezweifle), so wäre derjenige vielleicht alles mögliche, aber ganz sicher kein Experte.

bearbeitet von Omzu Iko

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vor einer Stunde schrieb Vaterfreuden:

???🧐 was meinst du mit der R4?

Nachfolger der Sony A7 R III ist die A7 R IV. Die 4 soll angeblich mehr rauschen als 3.
Nachfolger der Sony A7 III wird (nächstes Jahr) die A7 IV.
R= Resolution

bearbeitet von imago somnium

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vor 38 Minuten schrieb imago somnium:

Nachfolger der Sony A7 R III ist die A7 R IV. Die 4 soll angeblich mehr rauschen als 3.
Nachfolger der Sony A7 III wird (nächstes Jahr) die A7 IV.
R= Resolution

du meinst also, dass man auf die kommende A7 IV setzen soll -also NICHT die R IV <-- so rum macht es dann Sinn 😉

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vor 2 Stunden schrieb imago somnium:

R= Resolution

Wir sollten eine Resolution für mehr, größere und billigere Pixel aufsetzen. Nur so bleibt mFT konkurrenzfähig.

Liest Olympus hier mit?

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vor einer Stunde schrieb Bluescreen:

Nur so bleibt mFT konkurrenzfähig

Ich habe im Januar diesen Jahres nach langem Überlegen auch auf 60 MPx hochgerüstet - Zwanzig, vorhanden in der Pen-F, weitere Zwanzig in der E-M1 II und schließlich die entscheidenden Zwanzig in einer E-M1X hinzugefügt. 😉😉 

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Das klingt vernünftig. Und macht mich mit meinen 2*16 schon ein wenig neidisch.

Ich tröste mich damit, dass meine beiden Sensoren zusammen ein harmonischerers Rechteck ergeben als Deine drei.

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Btw, zur Verinnerlichung der Pitsch-Theoreme von Omzu Iko habe ich mal ein wenig experimentiert. Den Vergleich mit größeren Hühnersenseln werde ich aber frühestens in einer Woche schaffen.

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vor 1 Stunde schrieb wteichler:

Ich habe im Januar diesen Jahres nach langem Überlegen auch auf 60 MPx hochgerüstet - Zwanzig, vorhanden in der Pen-F, weitere Zwanzig in der E-M1 II und schließlich die entscheidenden Zwanzig in einer E-M1X hinzugefügt. 😉😉 

AUFPASSEN! Jetzt schlägt aber die Beugung rabiat zu.
 

 

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vor 2 Stunden schrieb wteichler:

Ich habe im Januar diesen Jahres nach langem Überlegen auch auf 60 MPx hochgerüstet - Zwanzig, vorhanden in der Pen-F, weitere Zwanzig in der E-M1 II und schließlich die entscheidenden Zwanzig in einer E-M1X hinzugefügt. 😉😉 

Da bin ich mit 76 mFT-Megapixel dabei 😁

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vor 32 Minuten schrieb Georg Schuh:

Erzeugen mehr Pixel nicht auch mehr CO2? Dann würde die CO2 Steuer aber hochauflösende Sensoren verteuern!

Mehr Pixelpampe wird erzeugt, damit mehr Postprocessing zum Pixelmanschen möglich ist. Mehr Speicherplatz, mehr Rechnerleistung. Mehr, mehr, immer mehr muss her.

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