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Wie funktioniert eine Kompaktkamera?

indianahorst

Themenersteller
Hallo Forum,

mir ist unklar, wie eine digitale Kompaktkamera eigentlich funktioniert. Genauer gesagt: der Ablauf der Bildentstehung, vom Druck auf den Auslöser bis zum gespeicherten Bild.

Bei einer DSLR ist mir der Vorgang klar: das Licht fällt durchs Objektiv, wird vom Spiegel durch ein Prisma abgelenkt und vom Sucher seitenrichtig dargestellt.
Bei DSLRs mit Liveview wird ein teiltransparenter Spiegel verwendet, so dass ein Teil des Lichts auf den Sensor fällt und als Livebild auf dem Display dargestellt wird.
Beim Auslösen klappt der Spiegel nach oben und das in diesem Moment auf den Sensor fallende Bild wird gespeichert.

Aber wie ist der Ablauf der Bildentstehung bei einer Kompaktkamera? Diese verfügt ja über keinen Spiegel, deshalb muss die ganze Zeit Licht auf den Sensor fallen, um ein Livebild darstellen zu koennen.

Wenn nun auf den Auslöser gedrückt wird, was passiert dann genau? Wird einfach nur das aktuelle Livebild gespeichert?
Wenn dies zutrifft, was ist dann mit Blende und Belichtungszeit? Die Blende sitzt ja im Strahlengang und demzufolge müsste das Liveview-Bild dunkler werden, sobald man die Blendenöffnung verkleinert (also grössere Blendenzahl). Dies ist aber nicht der Fall, ich habs bei meiner FZ38 ausprobiert.
Und die Belichtungszeit? Wie kann es eine Belichtungszeit geben, wenn ohnehin die ganze Zeit Licht auf den Sensor fällt? Das würde zumindest meinem Verständnis von "Belichtung" widersprechen (as in: Verschluss zu, kein Licht auf Sensor => Druck auf Auslöser => Verschluss öffnet sich für Dauer der Belichtungszeit, Sensor bekommt Licht und wandelt einfallende Photonen in elektrische Signale => Verschluss schliesst sich).

Vielen Dank für eure Antworten!
 
Moin

ganz einfach bei Kompakten...

wird der Verschluß kurz zugemacht...dann belichtet...dann wieder auf :D

aus diesem Grund haben die Kameras auch immer etwas mehr Verzögerung,
als DSLRs
Mfg gpo
 
Moin

ganz einfach bei Kompakten...

wird der Verschluß kurz zugemacht...dann belichtet...dann wieder auf :D

aus diesem Grund haben die Kameras auch immer etwas mehr Verzögerung,
als DSLRs
Mfg gpo

Dann müsste das Liveview-Bild auf dem Display aber zumindest bei längeren Belichtungszeiten zweimal kurz schwarz werden - das hab ich aber bisher bei keiner Kompakten feststellen können...
 
Bei Deinen Aufzählungen fehlt definitiv der Verschluss der das eigentliche "Belichten" macht!
Ausserdem, im Live-View fällt das Licht nicht durch den Spiegel auf den Sensor, sondern der Spiegel wird "aus dem Weg" geklappt!


Es gibt Kompakte mit Verschluss (wie von gpo beschrieben) und welche, die das elektronisch, also über das Auslesen des Sensors machen.
 
Manche kameras löschen die ladungsspeicher des sensors und lesen nach der eingestellten belichtungszeit aus, andere haben auch einen echten schlitzverschluss. Livebild wird afaik bei keiner der varianten während der belichtung angezeigt.
 
Dann müsste das Liveview-Bild auf dem Display aber zumindest bei längeren Belichtungszeiten zweimal kurz schwarz werden - das hab ich aber bisher bei keiner Kompakten feststellen können...
Wieso? 1. Kann es so kurz sein, dass du es nicht siehst und 2. muss der Hersteller es ja nicht so implementieren, dass es angezeigt wird. Also nach dem Auslösen wird solange kein Bild angezeigt bis alles vorbei ist.
 
Dann müsste das Liveview-Bild auf dem Display aber zumindest bei längeren Belichtungszeiten zweimal kurz schwarz werden - das hab ich aber bisher bei keiner Kompakten feststellen können...

Natürlich nicht - dafür friert es kurz vor der eigentlichen Aufnahme ein und zeigt einfach den letzten Zustand VOR dem Schliessen des Verschlusses...
 
Bei einer DSLR ist mir der Vorgang klar: das Licht fällt durchs Objektiv, wird vom Spiegel durch ein Prisma abgelenkt und vom Sucher seitenrichtig dargestellt.
Bei DSLRs mit Liveview wird ein teiltransparenter Spiegel verwendet, so dass ein Teil des Lichts auf den Sensor fällt und als Livebild auf dem Display dargestellt wird.
Beim Auslösen klappt der Spiegel nach oben und das in diesem Moment auf den Sensor fallende Bild wird gespeichert.

Bei den SLR hast Du leider etwas durcheinander gebracht.

Hier noch mal im Überblick:

(D)SLR mit (optischem) Sucher: Licht fällt durchs Objektiv - auf Spiegel - der lenkt auf die Mattscheibe um - in den Sucher - Verschluss ist geschlossen. Beim Auslösen wird der Spiegel hochgeklappt (aus dem Strahlengang) - der Verschluss öffnet, um Sensor/Film dem Licht auszusetzen (engl: expose) - Verschluss schließt (Bild wird gespeichert bzw. Film transportiert) - Spiegel klappt runter - Licht fällt wieder auf Mattscheibe: optisches Sucherbild. Zu den Zeiten des Spiegelbewegens wird auch die Blende geschlossen. Schönes Video dazu: Verschluss und Blende Zeitlupe

DSLR mit Liveview (Hauptsensor): Spiegel ist nach oben geklappt, aus dem Strahlengang - optischer Sucher ist schwarz - Verschluss ist offen - Hauptsensor-Signal wird auf dem Display angezeigt. Auslösen: Verschluss schließt - öffnet für die Belichtungszeit - schließt wieder, das Bild wird gespeichert - öffnet wieder: Anzeige auf dem Display.

Zusatz Autofokus: Bei der AF-SLR ist der Hauptspiegel teiltransparent, um einen Teil des Lichts auf den dahinterliegenden Hilfsspiegel zu lenken, welcher zu den (meist im Boden des Gehäuses untergebrachten) AF-Sensoren umlenkt. (siehe Prinzipskizze)
Wird bei SLR im Liveviewbetrieb der Phasenvergleichsautofokus verwendet, so klappt zur Schärfebestimmung der Spiegel runter, der Verschluss schließt. Ist der Fokus gesetzt, geht es wieder in den Liveview-Modus.
Im Liveviewmodus kann aber auch der Hauptsensor für den Kontrast-Autofokus benutzt werden, die Autofokusart, die Kompakte (nahezu) ausschließlich verwenden.

SLR mit Liveview (Hilfssensor) bei Sony: Das Liveviewbild wird über einen zusätzlichen Sensor erzeugt, der die Mattscheibe abfilmt. Also quasi, als würde man statt mit dem Auge mit einem Bildsensor in den Sucher gucken. Und das Bild wird dann auf dem Display angezeigt.
Verschluss, Spiegel und Autofokus verhalten sich wie bei der klassischen SLR im Sucherbetrieb.


Mirrorless / spiegellose Systemkamera (Lumix G, Olympus Pen, Sony Nex, Pentax Q, Samsung NX etc.): Wie oben, nur dass der Spiegel gar nicht da ist, weil kein optischer Sucher vorhanden. Also: Verschluss offen für Liveviewbild - Auslösen: Verschluss schließt, öffnet für Belichtungszeit, schließt: Bild fertig - öffnet wieder für Liveview

SLT (Sony): Wie Mirrorless (oben). Der halbtransparente Spiegel ist fest (kann nur bei abgenommenem Objektiv zu Wartungszwecken geklappt werden). Er dient ausschließlich der Ablenkung eines Teil des Lichts zu den Autofokussensoren. Es handelt sich also nicht um einen festgesetzten, halbttransparent gemachten klassischen Reflexspiegel - dieser ist ersatzlos weggefallen und war bei AF-SLR ohnehin semitransparent. Sondern um den AF-Hilfsspiegel, der teiltransparent ist und während der Aufnahme im Strahlengang bleibt. Motivation für diese Bauweise: Weniger mechanische Teile (kostengünstigere Produktion), Phasen-Autofokus unterbrechungslos (bei Serienbild und insbesondere bei Videoaufnahme).


Die Kompakten (gemeint Kameras ohne Wechselobjektiv mit Crop-Faktor 5-6): Funktionieren meistens an sich wie oben bei den spiegellosen beschrieben, haben aber dann keinen Schlitz-, sondern einen Zentralverschluss, der die Funktion der Blende mit übernimmt. Zusätzlich wird auch über die Auslesezeit Belichtungszeit gesteuert.


Die Blende ist so konstruiert, dass sie auch komplett schließen kann, ist also auch Verschluss.
Der Ablauf ist folgender:
Kompakte Digitalkamera: Liveviewbild: die Blende ist ganz offen - Auslöser wird angedrückt: Blende schließt auf gewählten Wert, Liveviewbild wird aufgehellt bzw. das Bild so angezeigt, wie es mit der gewählten Blende-Zeit-Kombination belichtet würde (insbesondere Modi A,S,M). Beurteilung der Schärfentiefe ist möglich -
Auslöser wird durchgedrückt: Blende bleibt auf voreingestelltem Wert, Belichtung beginnt mit dem Löschen der Ladungsspeicher des Bildsensors - zum Ende der Belichtungszeit wird die Blende ganz geschlossen, um beim Auslesen des Sensors Ladungsüberschüsse (die z.B. zu Smearing führen) zu vermeiden -
nach Auslesen bzw. Dunkelbildabzug (bei langen Belichtungszeiten) (siehe Sensorglühen) öffnet die Blende wieder ganz - Liveviewbild.


Manche Kompaktkamera hat einen kombinierten Blende-Zentralverschluss-Mechanismus, der nur eine einzige Blendenöffnung realisieren kann (Offenblende). Statt die Blende zu schließen, wird ein Neutraldichtefilter in den Strahlengang geklappt. Daran zu erkennen, dass auch bei manueller Blendenwahl nur zwei Werte einstellbar sind.
Bei dieser einfachen Bauweise kann auch ein einfacher Verschluss verwendet werden, also im Prinzip ein Stück lichtundurchlässiges Material, welches in den Strahlengang geschwenkt wird. Vorteil ist, dass eine solche Bauweise mechanisch und elektronisch weniger komplex ist.
Möglich auch, dass gar keine mechanischen Teile vorhanden sind und alles nur über das gesteuerte Auslesen des Sensors gemacht wird (wie bei mancher Handykamera).

Lesenswerter Artikel dazu: Link zu fotoMagazin.de

ie Blende sitzt ja im Strahlengang und demzufolge müsste das Liveview-Bild dunkler werden, sobald man die Blendenöffnung verkleinert (also grössere Blendenzahl). Dies ist aber nicht der Fall, ich habs bei meiner FZ38 ausprobiert.

Das elektronisch erzeugte Bild beliebig wird wieder aufgehellt. so machen das bspw. die Sony SLT: Beim Drücken der Schärfentiefevorschau-Taste (Blende wird auf den voreingestellten Wert geschlossen) hellt sie das Bild wieder auf, so dass die Schärfentiefe nicht im Dunkeln beurteilt werden muss.

Beim Liveviewbild der Kompakten werden Auslesezeit und Verstärkung des Signals so angepasst, dass man immer ein "normal" belichtetes Bild angezeigt bekommt.
Bei der Belichtungsvorschau zeigt die Kamera das Bild so an, wie sie es aus ihrer eigenen Belichtungsmessung einerseits und den gewählten Belichtungsparametern (Blende, Zeit, ISO) voraussieht.

Und die Belichtungszeit? Wie kann es eine Belichtungszeit geben, wenn ohnehin die ganze Zeit Licht auf den Sensor fällt? Das würde zumindest meinem Verständnis von "Belichtung" widersprechen

Hierin besteht der Unterschied zwischen Film und Sensor: Der Film setzt jedes Photon in einen chemischen Prozess um. Deshalb passt hier auch so gut das englische "Exposure", also dem Licht "aussetzen". Beim Sensor, insbesondere dem CMOS-Sensor (im Vergleich zur CCD-Bauweise) kann man die Signale auslesen, muss aber nicht. So wird es ja auch beim Filmen gemacht.
(edit)Auch bei Kompakten wird am Ende der Belichtung meistens der Strahlengang verschlossen, was nicht weiter auffällt, da ja das aufgenommene Bild angezeigt wird.(/edit)



Gruß
seb.
 
Zuletzt bearbeitet:
Das ist für mich nachvollziehbar.
Was hälst Du davon, wenn man Deinen Artikel an passender Stelle (Foto-Grundlagen o.ä.) oben anpinnt? Würde da gut hinpassen...

Titel ändern auf "Verschluß" - sowas in der Art.
Und den Text an den Zitaten nach Kompaktkameras würd ich abschneiden.

Was hälst Du davon?

Manfred
 
Erstmal vielen Dank fuer die zahlreichen Erlaeuterungen, insbesondere an sesepopese fuer den ausfuehrlichen Artikel!

Bei meiner Lumix FZ7 ist es so, dass eine geschlossene Blendenwahl dazu führt, dass die kürzestmögliche Belichtungszeit nicht einstellbar ist. Die Begründung dafür ist ja im Wikipedia-Artikel nachzulesen.

Hast du dich an dieser Stelle vertan oder missverstehe ich dich? Mit geschlossener Blendenwahl meinst du eine grosse Blendenzahl, also z.B. F8.0?
Und eine Begruendung fuer dieses Verhalten kann ich im Wikipedia-Artikel nicht sehen, welchen Absatz meinst du genau?

Bei der FZ38 ist es jedenfalls gerade anders herum, bei Offenblende F2.8, F3.2, F3.6 laesst sich minimal eine Belichtungszeit von 1/1000s einstellen, bei geschlossener Blende (F8.0) dagegen die kuerzeste Belichtungszeit 1/2000s (siehe Tabelle im Manual http://service.us.panasonic.com/OPERMANPDF/DMCFZ35-ADV.PDF Seite 82).
 
Hast du dich an dieser Stelle vertan oder missverstehe ich dich? Mit geschlossener Blendenwahl meinst du eine grosse Blendenzahl, also z.B. F8.0?
Und eine Begruendung fuer dieses Verhalten kann ich im Wikipedia-Artikel nicht sehen, welchen Absatz meinst du genau?

Hast völlig recht, ich habe mich geirrt!
Nachdem ich den Akku geladen hatte, konnte ich es auch nachsehen.
Es ist auch bei mir so: Geschlossene Blende (f/8): Min. 1/2000; offene Blende (f/2,8-3,3): Min. 1/1000, dazwischen abgestuft.

Und die Begründung geht aus dem ersten Punkt unter Nachteile hervor, nur ist sie hier nur mittelbar anwendbar (weil ich mich ja vertan hatte)

Die Lumix arbeitet so: Die Blende ist so konstruiert, dass sie auch komplett schließen kann, ist also auch Verschluss.
Der Ablauf ist folgender (oben war auch ein Fehler von mir drin*):
Liveviewbild: die Blende ist ganz offen. Auslöser wird angedrückt: Blende schließt auf gewählten Wert, Liveviewbild wird aufgehellt (Modus Auto, P) bzw. das Bild so angezeigt, wie es mit der gewählten Blende-Zeit-Kombination belichtet würde (Modi A,S,M). Auslöser wird durchgedrückt: Blende bleibt auf voreingestelltem Wert, Belichtung beginnt mit dem Löschen der Ladungsspeicher des Bildsensors - zum Ende der Belichtungszeit wird die Blende ganz geschlossen, um beim Auslesen des Sensors Ladungsüberschüsse (die z.B. zu Smearing führen) zu vermeiden - nach Auslesen bzw. Dunkelbildabzug (siehe Sensorglühen) (bei langen Belichtungszeiten) öffnet die Blende wieder ganz - Liveviewbild.

So kommt es, dass bei Offenblende keine kürzesten Zeiten möglich sind - die Mechanik / der Antrieb der Blendenlamellen ist nicht schnell genug, um innerhalb einer 1/2000s von offen auf ganz geschlossen zu schließen.

Bei den einfacheren Bauformen (immer Offenblende, statt Abblenden wird ein ND-Filter eingeschwenkt) kann auch ein einfacher Verschluss verwendet werden, also im Prinzip ein Stück lichtundurchlässiges Material, welches in den Strahlengang geschwenkt wird.


Ich werde den oberen Beitrag mal korrigieren / editieren.

* nämlich der, dass beim Andrücken des Auslösers tatsächlich abgeblendet wird, aber das Bild aufgehellt wird. Im Modus M bspw. kannst Du auch wirklich sehen, wie es dunkler wird - aber nicht direkt, sondern dadurch, dass die Kamera die Belichtung antizipiert und ISO-Wert und Verschlusszeit mit einbezieht zur Belichtungsvorschau.

Das ist für mich nachvollziehbar.
Was hälst Du davon, wenn man Deinen Artikel an passender Stelle (Foto-Grundlagen o.ä.) oben anpinnt? Würde da gut hinpassen...

Titel ändern auf "Verschluß" - sowas in der Art.
Und den Text an den Zitaten nach Kompaktkameras würd ich abschneiden.

Was hälst Du davon?

Manfred

Hallo Manfred,
wie Du siehst, muss ich da noch ein paar Sachen berichtigen (edit: soweit fertig :) [/edit] - bei den Aussagen zu den Wechselobjektiv-Systemen bin ich mir aber sicher.

Freut mich, dass Du den Text für hilfreich erachtest. Anpinnen gerne!
Für Berichtigungen und Verbesserungsvorschläge bin ich nicht nur offen, sondern dankbar.


Gruß
seb.
 
Zuletzt bearbeitet:
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