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Technik-Kauderwelsch erklärt

Bildstabilisator

3. Bildstabilisator: optisch, elektronisch

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Verschoben: Beim elektronischen Bildstabilisator nimmt der Chip mehr auf (dunkle Fläche) als letztendlich aufgezeichnet wird (roter Rahmen). Den "Überhang" nutzt die Elektoronik, um das Bild bei Kamerabewegungen jeweils gegenläufig in verschiedene Richtungen zu verschieben (Pfeile).

In dem Maße wie die Fernsicht der Camcorder zunimmt, steigt die Anforderung an den Bildstabilisator. Prinzipiell gibt es zwei Arten Verwacklungen zu kompensieren. Die elektronische Variante findet quasi als Rechenprozess statt. Dabei nimmt der Sensor einen größeren Bildbereich auf, als er effektiv im Videobild speichert. Der Bereich, der über das aufgezeichnete Bild hinausgeht, dient als Verschiebefläche, um Kamerabewegungen auszugleichen.

Die Qualität des elektronischen Bildstabilisators steht und fällt mit der Effektivität der Bewegungserkennung. Eine Schwierigkeit ist dabei die Unterscheidung zwischen gewolltem Richtungswechsel beispielsweise bei Schwenks und unfreiwilligen Kamerabewegungen.

Auch Zoomfahrten stellen hohe Ansprüche an den Algorithmus einer Bewegungskompensation. Dagegen arbeiten optische Bildstabilisatoren mithilfe von beweglichen Zwischenlinsen, die Bewegungen physikalisch ausgleichen. Eine Verschiebefläche ist daher nicht notwendig, sodass in der Regel mehr vom Chip genutzt wird.

4. Einchip-, Dreichip-Technik

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Beim Einchip-System (links) fällt das Licht auf den Chip, vor den Farbfilter gelegt sind. Beim Dreichip-System (rechts) zeichnet durch die Teilung des Lichtes in die drei Grundfarben mittels eines Prismas jeder Chip eine Farbe auf.

Im Profi-Lager ist sie an der Tagesordnung, die Dreichip-Technik. Im Consumer-Lager stattet dagegen vor allem Panasonic seine Camcorder mit drei Bildwandlern aus, die meisten anderen Kameras arbeiten mit einem Chip. Die Farbe eines Bildpunktes besteht immer aus Anteilen von Rot, Grün und Blau (RGB).

Bei Dreichip-Modellen sitzt ein Prisma hinter der Linse, welches das einfallende Licht in die drei Farbanteile aufteilt. Diese drei in verschiedenen Winkeln brechenden Farbanteile treffen jeweils getrennt auf einen Chip.

Jeder Chip liefert daher ein komplettes Bild für den jeweiligen Farbauszug. Bei der Einchip-Technik entstehen die verschiedenen Farben durch Farbfilter, die vor den einzelnen Pixeln des Chips liegen. Bei Einchip-Kameras besteht ein Bildpunkt immer aus mehreren Pixeln verschiedener Farben. Daher liegt die Auflösung von Einchip-Camcordern oftmals höher als die der Dreichip-Pendants. Der größte Vorteil der Dreichip-Technik ist, Farben prinzipiell naturgetreuer zu reproduzieren.

5. CCD-, CMOS-Bildsensoren

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Helle Lichtquellen sorgen bei CCDs für sichtbare vertikale Störstreifen (links), CMOS-Sensoren minimieren dieses Problem, weil es keine Ladungsverschiebungen gibt.

Vor nicht allzu langer Zeit gab es im Camcorder-Bereich nur eine Art Bildwandler, den CCD (Charged Coupled Device). Mittlerweile ist der CMOS (Complementary Metal OxideSemiconductor) zur echten Alternative gereift. Das Prinzip beider Chips ist das gleiche: Einfallendes Licht wird in elektrische Ladungen gewandelt, die wiederum in elektrische Signale umgesetzt werden.

Der Unterschied besteht in erster Linie darin, wie diese Ladungen ausgelesen werden. Beim CCD wird die Ladung seriell über sogenannte Verschieberegister nach unten und dort parallel zu einem Ausleseknoten verschoben. Diese Verschiebung ist für den sogenannten Smear-Effekt verantwortlich, der meist beim Filmen heller Lichtquellen entsteht. Bei CMOS-Chips werden die Pixel jeweils direkt ausgelesen.

Die dafür notwendigen Transistoren sitzen in der Regel direkt neben dem Pixel, wodurch sich die lichtempfindliche Gesamtfläche verringert und damit die Gefahr höheren Rauschens entsteht. Mittlerweile gibt es jedoch auch CMOS-Chips, bei denen der Transistor hinter dem Pixelelement sitzt. Ein großer Vorteil der CMOS-Technik ist der geringere Stromverbrauch und das deutlich schnellere Auslesen der Informationen. Funktionen wie die Superzeitlupe, die manche Sony-Camcorder mitbringen, werden dadurch erst möglich.

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