Zunächst soll einmal die Funktion des Bildsensors erläutert
werden, da diese entscheidend ist, um zu verstehen, was bei der Aufnahme
eines Fotos geschieht. Bei der digitalen Fotografie werden Lichtteilchen, die
auf den Sensor auftreffen, in elektrische Signale verwandelt, aus denen dann
das Bild errechnet wird. Es gibt auf dem Sensor für jede Grundfarbe (
rot,
grün,
blau) Kollektoren, die das Licht sammeln. Es entstehen 3
Bilder in jeder Grundfarbe, aus denen dann das Gesamtbild berechnet wird.
Im Weiteren betrachten wird exemplarisch eine schwarz/weiss Digitalkamera,
da das Prinzip das gleiche ist wie bei der Farbkamera.
Einen Lichtkollektor auf dem Sensor kann man sich als Eimer
vorstellen und die Lichtteilchen als kleine Bälle (die Bälle sind gleich
groß und es passen genau 100 in einen Eimer). Zu Anfang der Aufnahme wird
der Eimer geleert. Während der Aufnahme treffen nun die Bälle/Lichtteilchen ein und
füllen nach und nach den Eimer.
Mit der Beendigung der Aufnahme wird die Anzahl der Bälle
für jeden Eimer ausgezählt und mit der an der Kamera eingestellten ISO-Wert
(100, 200, 400, 800, 1600, 3200) multipliziert. Das Ergebnis ist die
Helligkeit
eines Pixels im Bild. Die Kamera kann Helligkeitswerte von 0 bis 10.000
speichern. Null heisst, dass der entsprechende Pixel im Bild schwarz ist.
Bei
10.000 wäre er weiss und 5.000 entspricht mittelgrau.
Beispiel: ein Kollektor enthält 21 Bälle, die ISO-Zahl an
der Kamera war auf 200 eingestellt. Die Helligkeit beträgt also 4.200. Das
ist ein mittleres Grau. Enthält der Kollektor aber 42 Bälle, die ISO-Zahl an
der Kamera wieder auf 200 eingestellt, so beträgt die Helligkeit 8.400. Das
ist ein helles Grau.
Wäre die Kamera bei 42 Bällen auf ISO 400 eingestellt, wäre der Wert
16.800, da die Kamera nur Werte bis 10.000 speichern kann, würde der Wert
auf
10.000 (also weiss) gesetzt. Diese Stelle wäre damit überbelichtet.
Nachbarkollektoren die z.B. 43,44,41 Bällen enthalten würden auch alle
10.000 liefern. Ein weisser Fleck ohne Konturen wäre die Folge
Mit der ISO-Zahl kann also die Helligkeit des Bildes
eingestellt werden.