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DIGITALKAMERAS: WIE WIR TESTEN

02.11.2010 | 16:30 Uhr |

Die PC-WELT bewertet Digitalkameras, Systemkameras und digitale Spiegelreflexkameras in vier Kategorien: Bildqualität, Ausstattung, Handhabung und Service. Die einzelnen Testkriterien gewichten wir unterschiedlich stark. Dabei werden alle getesteten Geräte an einer "idealen Kamera" gemessen.

Die Bildqualität einer Kamera ermitteln wir mit der Software DC Tau von Anders Uschold , der unter anderem als vereidigter Sachverständiger für digitale und analoge Fotografie tätig ist. Wir haben uns für diese Software entschieden, da sie Auflösungs-, Kamera- und Hersteller-unabhängig arbeitet. Außerdem erkennt das Programm eventuell vorhandene Verbesserungsalgoritmen - etwa eine automatische Scharfzeichnung.

Grundlage für das Verfahren sind drei Testaufnahmen, die von der Software hinsichtlich Auflösung , Dezentrierung und Verzeichnung ausgewertet werden. Als Motiv dient eine rund 90 x 63 Zentimeter große Glasscheibe, auf der neun Siemenssterne x-förmig angeordnet sind. Dieses Motiv wird von einem Leuchtpult als einzige Lichtquelle beleuchtet. Mit jeder Kamera machen wir drei Belichtungsreihen zu je fünf Bildern mit 0 EV als mittlere Belichtungskorrektur. Dabei wählen wir für eine Belichtungsreihe die kürzeste Brennweite, für die zweite eine mittlere und für die dritte Belichtungsreihe die längste Brennweite. Aus den jeweils fünf Testbildern ermitteln wir das am besten belichtete und wandeln es ins BMP-Format um. Mit den drei so resultierenden Testbildern lassen wir die Software anschließend rechnen.

Testbild für Wirkungsgrad und Verzeichnung
Vergrößern Testbild für Wirkungsgrad und Verzeichnung

Bei jedem Testbild vermisst DC Tau jeden Stern einzeln in allen drei Farbkanälen des RGB-Bildes und in einem physiologisch gemittelten Grauwertbild in beliebigen Ausrichtungen. Auf diese Weise erkennt die Software, wo bei jedem Stern der scharfe, aufgelöste in den unscharfen, nicht aufgelösten Bereich übergeht und wie groß beide sind. Die kreisförmige Grenzlinie wird dabei farbig markiert. DC Tau vergleicht zudem die Grenzlinien der äußersten Sterne mit der des Mittelsterns. Weicht die Form einer Außengrenzlinie zu stark von der der Mittelgrenzlinie und der ihr gegenüberliegenden Außengrenzlinie ab, ist die Kamera dezentriert. Das heißt, das Objektiv wurde schlampig montiert, und wir bestellen die Kamera neu. Denn Bilder, die mit einer dezentrierten Kamera gemacht wurden, zeigen in den Eckbereichen mehr Unschärfe auf. Darum ist dieses Kriterium für aussagekräftige und repräsentative Tests wichtig.

Als zweiten Punkt ermittelt die Software anhand der Sterne den Wirkungsgrad einer Kamera, das heißt, wie viel Prozent der höchsten effektiven Auflösung wirklich für Bildinfos genutzt werden. Dazu setzt DC Tau die Nettodateigröße – die Größe des aufgelösten Bereichs – in Verhältnis zur Bruttodateigröße (maximal mögliche Dateigröße, bei unkomprimierten Bildern: Auflösung x Farbtiefe). Die Bewertung erfolgt dabei in Abhängigkeit der Auflösung. Liegt der Wirkungsgrad bei über 100 Prozent, heißt das, die Kamera arbeitet mit Anti-Aliasing-Filter, Kantenfortführung und Scharfzeichnung, was zu Artefakten und/oder Moire führen kann. Die im Bild entstehenden Strukturen und ”Schärfen” sind künstlich generiert und verfälschen deutlich.

Zu guter Letzt ermittelt DC Tau die tonnen- oder kissenförmige Verzeichnung einer Kamera. Dazu werden die prozentualen Veränderungen auf 90 Prozent des diagonalen Weges von der Bildmitte zum Bildrand gemessen.

Um herauszufinden, ob eine Kamera eine gleichmäßige Helligkeitsverteilung über das ganze Bild liefert, machen wir eine Aufnahme von einem rein weißen Bild, das sich vor einem Leuchtpult befindet. Die Kamera stellen wir dabei auf Blende F4 bis F5,6 und aktivieren den Aufnahmemodus „unendlich“, „Landschaft“ oder eine entsprechende Einstellung. Wir machen je eine Aufnahme bei kürzester, mittlerer und längster Brennweite, wobei wir mit dem Objektiv so nahe wie möglich an das Testbild herangehen. Diese Bilder konvertieren wir zu BMP-Dateien und lassen sie von DC Tau auswerten. Die Software teilt das Testbild in vier Quadranten und ermittelt anhand dieser den Verlauf und die Streuung der Randabdunklung. Diese kann mehrere Ursachen haben – meist ist das Objektiv schuld.

Testbild für OECF-Messung (Rauschen und Dynamikumfang)
Vergrößern Testbild für OECF-Messung (Rauschen und Dynamikumfang)

Um herauszufinden, wie es bei einer Kamera mit Dynamik , Rauschen und Scharfzeichnung bestellt ist, verwenden wir ein Testbild mit einem Graukeil als Vorlage. Dieser hat einen Dichteumfang von D 3.8 und ist an einem Leuchtpult befestigt. Wir lichten das Motiv bei mittlerer Brennweite und – falls möglich – mit einer Blende zwischen F4 und F5 ab. Wie schon bei der Auflösungsmessung machen wir auch hier eine Belichtungsreihe von fünf Aufnahmen mit 0 EV als Mittelwert. Mittels Photoshop wählen wir dann die Aufnahme, deren Weißbereich in allen drei Farbkanälen einen Wert von 255 liefert. Dann wandeln wir das Testbild ins BMP-Format um und füttern damit die DC Tau.

Die Dynamik-Messung läuft bei DC Tau unter der Bezeichnung OECF (Opto Electronic Conversion Function) und bewertet die Eingangs- und Ausgangsdynamik einer Kamera, soll heißen: Die Software vergleicht das Eingangssignal mit dem umgewandelten Ausgangssignal hinsichtlich der Licht- und Schattenpartien beziehungsweise der Hell- und Dunkelbereiche.

Die Rauschmessung erfolgt über den gesamten Signalbereich in sehr feinen Abstufungen – und zwar in allen drei Farbkanälen und im humanphysiologisch gemittelten Grau. Da es bei Digitalkameras nicht möglich ist, statisches und dynamisches Rauschen zu unterscheiden, gibt DC Tau einen kombinierten Wert an. Rauschen macht sich bemerkbar, indem das Bild „grieselig“ und verpixelt aussieht. Bei dieser Messung bekommen wir auch ein Ergebnis hinsichtlich der Scharfzeichnung einer Kamera.

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