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Wie funktioniert eine Spiegelreflexkamera?

Der Spiegel ist entscheidend

Die Funktionsweise einer SLR Kamera ist nicht so einfach erklärt – dabei muss nämlich zunächst geklärt werden, ob es sich um eine digitale oder um eine analoge Kamera handelt. Digitale Kameras speichern die Bilder auf einem Speichermedium (meist einer SD Karte), während analoge Kameras die Bilder auf einen Fotofilm brennen. Wir zeigen hier, wie eine Spiegelreflexkamera funktioniert und welche Besonderheiten es gibt.

Das Objektiv für einfallendes Licht

Alles, was wir sehen, ist Licht. Dies wird von Oberflächen reflektiert und von unserer Netzhaut im Auge interpretiert. Mit einer Kamera verhält sich das ähnlich: Es wird einfach Licht eingefangen und in Bilder umgewandelt. Zunächst braucht man dafür ein Objektiv. Dieses sitzt vorne auf dem Kameragehäuse und kann bei Spiegelreflexkameras gewechselt werden. Das ermöglicht eine universelle Nutzung der Kamera, da mit verschiedenen Objektiven andere Lichtverhältnisse oder Entfernungen angepasst werden können.

Das Objektiv fängt das Licht zunächst ein und bündelt dies. Die Lichtstärke eines Objektivs hängt maßgeblich von der Qualität des Modells ab, wobei teurere Modelle in der Regel wesentlich lichtstärker sind als günstige Einsteiger Objektive. Manche Kameras besitzen im Body keine Bildstabilisierung, diese muss dann zwingend im Objektiv vorhanden sein. Die im Inneren des Objektivs angebrachten Linsen bündeln das einfallende Licht dann und schicken es direkt in den Kamera-Body.

Der Spiegel-Reflex in der Kamera

Wie funktioniert eine Spiegelreflexkamera?

Wie funktioniert eine Spiegelreflexkamera?

Damit das einfallende Licht in ein Bild umgewandelt werden kann, muss es auf einen Sensor fallen. Das Problem ist hierbei: Wenn das Licht auf den Sensor fällt, sieht der Nutzer nicht, wie das Motiv später aussieht. Daher gibt es bei DSLR Kameras den sogenannten Spiegel-Reflex, von dem diese Kamera Art ihren Namen hat. Das Licht wird hier zunächst auf einen Spiegel geschickt, der vor dem Sensor angebracht ist. Dieser Spiegel leitet das Licht dann über ein weiteres Spiegelsystem direkt durch den optischen Sucher, sodass der Nutzer das Motiv sieht, wie es später auf dem Bild gespeichert wird.

Sobald nun der Auslöser der Kamera gedrückt wird, klappt der Sensor nach oben. Dann kann das einfallende Licht auf den Sensor fallen und nach Ablauf der Verschlusszeit klappt der Spiegel wieder herunter. Diese mechanische Konstruktion ist sehr effektiv, aber auch anfällig für Fehler, weshalb Spiegelreflexkameras nicht ewig halten – bis zu 300.000 Auslösungen sind meistens drin, ab dann wird der Mechanismus sehr anfällig für Aussetzer oder Beschädigungen.

Kompaktkameras und Systemkameras verfügen nicht über dieses Spiegelsystem.

Bei einigen Digitalkameras gibt es auch keinen optischen Sucher – hier läuft auch die Vorschau über den Bildschirm selbst oder über einen elektronischen Sucher.

Der Sensor und der Prozessor

Um das Bild zu erzeugen, muss das Licht natürlich vorher auf den Sensor fallen. Der Sensor selbst verfügt über Millionen von Pixeln – je größer der Sensor, desto mehr Pixel passen darauf oder desto größer können die einzelnen Pixel sein. Je nach Intensität der eintreffenden Lichtpakete wird im Sensor dann eine elektrische Spannung erzeugt, die an den Bildverarbeitungs-Prozessor weitergegeben wird.

Der Prozessor nimmt diese Spannung auf und generiert daraus dann eine Datei, die auf der Speicherkarte abgelegt wird. Bei analogen Spiegelreflex-Kameras fällt der Prozessor weg, stattdessen werden die einzelnen Pixel mit der jeweiligen Intensität der Spannung auf einen Fotofilm gebrannt und somit gesichert.

Digitale Kameras nehmen im RGB Modus auf, sie speichern also die Werte von Rot, Grün und Blau. Aus all diesen Kombinationen entsteht das für uns sichtbare Bild. Eine Besonderheit gibt es jedoch. Da Grün in vielen unterschiedlichen Varianten sehr häufig auftritt, wird für jedes Pixel im Bild ein Rotwert, ein Blauwert und zwei Grünwerte gespeichert.

 

Der CMOS-Bildsensor

Abbildung: Der CMOS-Bildsensor mit Bayer-Muster

 

Die Geschwindigkeit des Bildverarbeitungsprozessors bestimmt maßgeblich, wie schnell die maximale Abfolge von Fotos sein kann – erst wenn das aktuelle Bild vollständig verarbeitet ist, kann ein weiteres Foto geschossen werden.