Zum Binning: Warum ist Binning in DSLR noch nicht im Einsatz?
Weil es a) als konventionelles Hardware-Binning konzeptionell relativ schlecht mit einem Bayer-Pattern kombinierbar ist und b) im Rahmen einer Nachbeareitung/Skalierung auch ein "Software-Binning gibt, welches flexibler zu steuern und in den Ergebnissen nahezu gleichwertig ist.
Zunächst erst einmal, Binning funktioniert.
Natürlich funktioniert es. Oftmals eingesetzt bei monochromen Flächensensoren, wenn Signale klein und Auflösungsanforderungen gering sind. Von unseren aktuell 10 monochromen, gekühlten Kameras werden 7 nahezu immer 2-, 3- oder 4-fach gebinnt betrieben, in manchen Spezialfällen auch asymmetrisch (z.B. 2x8 oder 2x16) gebinnt. Bei zwei Kameras ist es ein steter Wechsel zwischen gebinntem und ungebinntem Betrieb und eine weitere Kamera (die teuerste!) hat ohnehin nur 0,25 MP und wird daher meist ohne Binning betrieben.
Der Vorteil des Hardware-Binnings ist ja "nur" der, dass man beim Zusammenfassen von x Pixeln ein einziges Mal das Auslese- und Digitalisierungs-/Quantisierungsrauschen erhält. Fasst man 4 (2x2) Pixel zusammen, dann sinkt die Komponente des Ausleserauschens gegenüber einem Software-Binning um Faktor 2. Andere Rauschkomponenten, wie das Rauschen des Dunkelstromes und das Photonenrauschen, profitieren nicht von Hardware-Binning im Vergleich zu einem nachträglichen Software-Binning.
Heute ist man sich im Foto-Lager weitgehend einig, dass man für ein gutes Bild mindestens 12 bis 16 Megapixel braucht. Damit ein Binning Sinn macht, sind also Bildaufnahmeschaltkreise mit 48 ... 64 Megapixel erforderlich (Binning von 4 Pixeln). Solche Megapixel-Kameras haben jedoch so kleine Pixelflächen, dass das Rauschen bei wenig Licht sehr hoch wird. Durch Binning wird die Pixelfläche vervierfacht, aber die Ortsauflösung wird eben dadurch entsprechend kleiner.
i.a.W.: eine Kamera mit 46-64 MP zu bauen, nur um sie in einem 2x2-Binning zu betreiben, wäre Nonsense. Um einen Bayer-Sensor Farb-korrespondierend 2x2 zu binnen, würde die Ortsauflösung nicht nur "entsprechend kleiner", sondern sie würde überproportional absinken. Die technologische Realisierung eines Hardware-Binnings ist bei RGB (Bayer-Pattern oder pseudo-Bayer)-Sensoren auch so komplex und mit Folgeproblemen verbunden, dass solche Sensoren am Markt ausgesprochene Exoten sind (und vermutlich auch bleiben werden).
Wie Frank Klemm schon betonte, ist in den vergangenen Jahren die strikte Reduzierung des Ausleserauschens bei leicht steigender QE der ergiebigere Weg zu hohen ISO-Fähigkeiten und hohen Dynamikumfängen gewesen und wird es auch noch für eine Weile bleiben. Mit den aktuell besten Sensoren scheint man bei hohen ISO-Werten schon bei einem Ausleserauschen von 1 Elektron oder gar weniger angelangt zu sein. Kann man dieses geringe Ausleserauschen auch bis in höhere ISO-Werte und auf größeren Sensoren mit größeren Einzelpixeln vorantreiben, dann liegt hierin (im Verbund mit einer hohen QE) der Schlüssel zu hohen und höchsten Dynamikumfängen. Dunkelstrom und dessen Rauschen weiter abzusenken, ist - wie bereits angemerkt wurde - für Bilder mit Verschlusszeiten von 1/30 s und kürzer eher nachrangig. Das Photonenrauschen (ja, natürlich gibt es das!) ist ohnehin nicht beeinflussbar, könnte aber von einer höheren Ladungskapazität (full well capacity) pro µm² Pixelfläche profitieren. In der Praxis würde dies zwar den basis-ISO absenken, aber wenn dadurch die maximal erreichbare Dynamik und Tonwertabstufung ansteigt, wäre auch das wünschenswert.
@Frank Klemm: da Nutzer von Sony- und Nikon-Kameras durchaus in der alltäglichen Nachbearbeitungspraxis das hohe Nachbearbeitungspotential ihrer Kameras schätzen und im Sinne eines one-shot HDR ausnutzen, wäre ich nicht so pessimistisch in der Annahme, dass regelhaft Streulicht-Anteile des Objektivs diese Sensoreigenschaft zunichte machten. Würden sie das tun, dann würde das Streulicht auch die Möglichkeit eines multi-shot-HDR ad absurdum führen.
Natürlich gibt es Objektive, die eine ausgeprägte Neigung zur Schleierbildung haben, wenn unser Zentralgestirn (pralle Sonne wird i.d.R. überbelichtet um ca. Faktor 10.000!) voll im bzw. nur knapp außerhalb des Bildes steht. Aber mit vielen (WW)-Objektiven gelingen auch Kontrast-reiche Aufnahmen mit der Sonne im Bild - um so mehr also auch Aufnahmen, bei denen kein so extremes Spitzlicht einfällt.
