Sensorgrößen, Vor- und Nachteile, Anwendungsgebiete – Alles was du über die Sensorgröße wissen musst

In diesem Grundlagen-Beitrag spreche ich über Sensorgrößen und wie diese sich auf Fotos auswirken.

Welche Sensorgrößen gibt es für Kameras, und wie heißen sie? In diesem Fotografietutorial erkläre ich dir übersichtlich und verständlich die verschiedenen Sensorgrößen, die ich zudem miteinander vergleiche. Außerdem klären wir, ob ein großer Sensor immer die bessere Wahl ist. Weitere Schwerpunkte im Tutorial sind die Vor- und Nachteile verschiedener Sensorgrößen und wir werden uns auch mit technischen Aspekte wie Pixelanzahl, Sensortechnologie und deren Auswirkungen auf die Bildverarbeitung erklären.

Überblick über Sensorgrößen: Grundlagen und Unterschiede

Bevor wir uns mit den verschiedenen Sensorgrößen wie APS-C, Vollformat und Micro Four Thirds beschäftigen, werfen wir einen kurzen Blick auf einige grundlegende Aspekte von Bildsensoren. Diese Grundlagen helfen dir, die Unterschiede zwischen den Sensorgrößen besser zu verstehen.

Bildsensoren: Aufbau und Funktionsweise

Alle Bildsensoren, unabhängig von ihrer Sensorgröße, haben einen ähnlichen Aufbau. Ihre zentralen Bestandteile sind Millionen von lichtempfindlichen Fotodioden aus Silizium (die „Pixel“). Diese nehmen über den photoelektrischen Effekt die Informationen auf, die durch das Objektiv auf den Sensor fallen. Dabei werden also Lichtteilchen (Photonen) in elektrische Ladung (Elektronen) umgewandelt. Wie genau ein Kamerasensor funktioniert, kannst du hier lesen.

Hier siehst du die drei unterschiedlichen CMOS Kamerasensoren im Vergleich. Die Darstellung ist dabei sehr vereinfacht.

Welche Sensorgrößen gibt es?

Die gängigsten Sensorgrößen für Kameras sind die Folgenden: (Fettgedruckte Größen werden in der Regel häufiger verbaut, als nicht fettgedruckte)

  • Mittelformat (53,7 x 40,4 mm)
  • Mittelformat (44 x 33 mm)
  • Vollformat (36.00 x 24.00 mm)
  • APS-C (23.60 x 15.60 mm)
  • APS-C Canon (22.20 x 14.80 mm)
  • Micro Four Thirds (17.30 x 13.00 mm)
  • 1″ (12.80 x 9.60 mm)
  • 1/1.2″ (10.67 x 8.00 mm)
  • 2/3″ (8.80 x 6.60 mm)
  • 1/1.7″ (7.60 x 5.70 mm)
  • 1/2.3″ (6.17 x 4.55 mm)
  • 1/3.2″ (4.54 x 3.42 mm) – In den meisten Smartphones verbaut

Hier siehst du die die typischsten Sensorgrößen einmal in ihrer echten Größe.

Warum gibt es unterschiedliche Sensorgrößen?

Du fragst dich sicher, warum es überhaupt verschiedene Sensorgrößen gibt. Nun in erster Linie sind unterschiedliche Sensorgrößen erstmal für unterschiedliche Anwendungsgebiete einer Kamera gedacht. Einen riesigen Sensor in einem Smartphone zu verbauen, wäre sehr sinnfrei, da hier das Gerät schlichtweg nicht mehr handlich wäre. Zudem hat das auch einen preislichen Hintergrund. Denn je größer Kamerasensoren sind, desto teurer wird die Herstellung.

Prinzipiell kann man auch sagen, das je größer ein Sensor ist, desto besser wird letztendlich die Bildqualität, da die einzelnen Pixel größer sind und dadurch weniger Bildrauschen entsteht. Die größeren Pixel sammeln mehr Informationen und ermöglichen Bilder mit besserem Dynamikumfang und weniger Bildrauschen, insbesondere bei schlechten Lichtverhältnissen. Darüber hinaus ermöglichen größere Sensoren deutlich einfacher, eine höhere Auflösung zu realisieren, was zu detaillierteren Bildern führt, ohne dass die Bildqualität so leidet, wie wenn man die gleiche Anzahl an Megapixel auf einen kleinen Sensor „quetscht“. Als Beispiel: Eine Vollformatkamera mit 36 Megapixeln hat beispielsweise ähnlich große Pixel wie eine APS-C-Kamera mit 16 Megapixeln.

Vorteile großer Sensoren

Weiter oben hast du es ja schon gelesen:

  • Größere Sensoren bieten eine bessere Bildqualität, im Bezug auf Bildrauschen und Dynamikumfang – also den maximalen darstellbaren Unterschied zwischen hell und dunkel.
  • Große Sensoren schaffen es außerdem besser, Motive vom Hintergrund zu isolieren (Freistellen) und eine möglichst geringe Tiefenschärfe zu erreichen.
  • Außerdem treten physikalische Effekte wie Beugungsunschärfe (Diffraktion) an einem großen Sensor später auf, als bei kleineren Sensoren.

Nachteile großer Sensoren

Große Sensoren haben selbstverständlich auch einige Nachteile:

  • In erster Linie sind das eine größere Kameragröße und höhere Kosten bei der Anschaffung.
  • Mit großen Sensoren wird es ebenfalls schwerer eine große Tiefenschärfe zu erzeugen, zumindest ohne Stativ und bei geringem Abstand zum Motiv.

Vorteile kleiner Sensoren

  • Kleinere Sensoren sind in erster Linie erstmal deutlich günstiger und eben auch kleiner. Dadurch eignen sie sich ideal in kleinen Geräte verbaut zu werden – beispielsweise deinem Smartphone.
  • Bei kleineren Sensoren ist auch die auszuleuchtende Fläche geringer – dadurch werden die genutzten Objektive nicht nur leichter und kleiner, sondern sind ebenfalls günstiger zu produzieren.
  • Ein großer Vorteil ist, dass kleinere Sensoren relativ unkompliziert viel Tiefenschärfe in Fotos ermöglichen. Wenn also alles im Bild scharf abgebildet werden muss, ist ein kleinerer Sensor im Vorteil.

Nachteile kleiner Sensoren

  • Kleine Sensoren haben, rein physikalisch bedingt, immer eine schlechtere Bildqualität, als große. Das liegt unter anderem daran, dass sie durch die kompakte Bauweise anfälliger für Bildrauschen sind, da die Pixel dichter beieinander liegen und sich somit gegenseitig beim Auslesen stören.
  • Weiterhin treten auch physikalische Effekte wie Diffraktion deutlich früher auf, als bei einem großen Sensor.

Crop-Faktor bei Sensoren

Jede Sensorgröße wird im Vergleich zum „Vollformat“ bewertet, das den alten 35mm-Filmen entspricht. Ein kleinerer Sensor hat einen „Crop-Faktor“, der angibt, um wie viel kleiner der Sensor im Vergleich zum Vollformat ist. Eine APS-C-Kamera hat beispielsweise einen Crop-Faktor von 1.5x oder 1.6x, sodass sie das Vollbild „ausschneidet“.

Einfluss der Sensorgröße auf die Brennweite

Die Sensorgröße deiner Kamera beeinflusst direkt, welche Objektivtypen du verwenden kannst. Bei einer Kompaktkamera ist das Objektiv fest eingebaut, wodurch der Objektivkauf entfällt. Bei Systemkameras wie DSLRs und spiegellosen Kameras muss jedoch der Bildkreis des Objektivs – also der Durchmesser des Lichtstrahls, der aus dem Objektiv austritt – groß genug sein, um den Sensor vollständig abzudecken. Ist das nicht der Fall, dann werden die Ecken im Sensor nicht mit Licht versorgt und du erhältst eine „Vignette“.

Die Brennweiten von Objektiven werden immer im Kleinbild-Äquivalent angegeben, damit die Brennweite überhaupt eine Aussagekraft hat. Und das selbst dann, wenn das Objektiv gar nicht an einer Kleinbild-Kamera genutzt werden kann, da es diese Sensorgröße nicht ausleuchtet.

Wichtig: Ein 10mm Objektiv wird an einer APS-C Kamera NICHT zu einem 15mm Objektiv, sondern es bleibt ein 10mm Objektiv. Aber du erhältst den scheinbaren Bildausschnitt, als würdest du ein 15mm Objektiv an einer Vollformatkamera nutzen.

Brennweite Crop-Faktor
Vollformat (35mm) 1,5x (APS-C) 1,6x (APS-C) 2,0x (MFT) 2,7x (1-Zoll)
10 mm 15 mm 16 mm 20 mm 27 mm
14 mm 21 mm 24,4 mm 28 mm 37,8 mm
20 mm 30 mm 32 mm 40 mm 54 mm
24 mm 36 mm 15 mm 24 mm 64,8 mm
35 mm 52,5 mm 38,4 mm 70 mm 94,5 mm
50 mm 75 mm 80 mm 100 mm 135 mm
85 mm 127,5 mm 136 mm 170 mm 229,5 mm
105 mm 157,5 mm 168 mm 210 mm 283,5 mm
200 mm 300 mm 320 mm 400 mm 540 mm
300 mm 450 mm 480 mm 600 mm 810mm
400 mm 600 mm 640 mm 800 mm 1080 mm
600 mm 900 mm 960 mm 1200 mm 1620 mm
800 mm 1200 mm 1280 mm 1600 mm 2160 mm

Die Crop-Tabelle ermöglicht es dir, sofort zu erkennen, welche scheinbare Brennweite sich durch unterschiedliche Cropfaktoren im Vergleich zu Vollformat ergibt.

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Vergleich der Sensorgrößen & Cropfaktor

Das folgende Bild zeigt dir, wie kleinere Sensoren unterschiedliche Bildausschnitte erfassen, wenn dasselbe Objektiv verwendet wird. Aus diesem Grund verwenden Geräte mit kleineren Sensoren häufig Weitwinkelobjektive, besonders bei Smartphones.

Hier siehst du, wie viel „mehr“ oder „weniger“ die unterschiedlichen Sensoren von einer Szene abdecken und zeigen, wenn das gleiche Objektiv genutzt wird. Zum Vergleich habe ich noch den 1/3,2 Zoll Sensor mit aufgenommen – eine typische Sensorgröße für Smartphones. Dadurch siehst du direkt, wie klein ein Smartphone Kamerasensor im Vergleich zu den anderen Sensoren ist.

Sensorgröße: Welche Rolle spielen Megapixel?

Megapixel sind ein oft diskutiertes Thema. Ich als Fotograf bin mit einer Megapixelanzahl von 20 – 30 Megapixel absolut zufrieden und benötige für meine Arbeit in der Reportage-Fotografie keine höhere Auflösung. Letztlich hängt es von der Effizienz der Sensortechnologie, der Qualität des Objektivs, der Sensorgröße und deinem Verwendungszweck ab, ob du mehr Megapixel brauchst oder nicht. Wenn du Bilder stark zuschneiden oder in großen Formaten scharf ausdrucken möchtest, sind natürlich mehr Megapixel von Vorteil. Für die Online-Nutzung oder kleinere Drucke reichen aber auch weniger Megapixel absolut aus.

Sind mehr Megapixel nun immer gleich besser, als weniger? Darauf gibt es keine richtige Antwort. Denn es gibt Situationen, in denen ein Sensor mit weniger Megapixeln bessere Ergebnisse liefert, als ein hochauflösender Sensor, wenn die einzelnen Pixel effizienter arbeiten. Besonders bei schlechten Lichtverhältnissen und in der Astrofotografie kann ein größerer Sensor mit weniger Megapixeln oft rauschärmere und klarere Bilder produzieren.

Vollformatsensoren in der Praxis

Vollformatsensoren gelten als die Königsklasse unter den Kamerasensoren und bieten zahlreiche Vorteile, insbesondere für professionelle Fotografen. Diese Sensoren sind in der Lage, eine außergewöhnliche Bildqualität zu liefern, die sich besonders in der Landschafts- und Porträtfotografie bemerkbar macht. Die Fähigkeit, bei schlechten Lichtverhältnissen hervorragende Ergebnisse zu erzielen, macht sie zur ersten Wahl für viele Profis, die zudem in der Reportagefotografie arbeiten. Wenn du beispielsweise bei Dämmerung oder in Innenräumen ohne Blitz fotografierst, wirst du schnell feststellen, dass ein Vollformatsensor weniger Rauschen erzeugt und mehr Details in den Schatten erfasst, als ein MFT Sensor.

Vollformat / Kleinbild

Der Begriff „Vollformat“ ist eine Marketing-Erfindung und eigentlich heißt diese Sensorgröße „Kleinbild“. Mit dem Wort Vollformat soll dem Kamerafreund suggeriert werden, dass das der bestmögliche und größte Sensor ist und vollkommen langt. Wie du ja schon weiter oben gesehen hast, stimmt das nicht.

Der Begriff hat sich aber verselbstständigt und wird daher heute in der Regel anstatt Kleinbild benutzt.

Eine alte Canon EOS &D Spiegelreflexkamera mit Vollformatsensor

Ein weiterer Vorteil von Vollformatsensoren ist der größere Dynamikbereich. Das bedeutet, dass du sowohl in hellen als auch in dunklen Bereichen mehr Details erfassen kannst. In der Hochzeitsfotografie oder bei Events ist dies besonders wichtig, da du oft mit wechselnden Lichtverhältnissen konfrontiert wirst. Mit einem Vollformatsensor kannst du sicherstellen, dass deine Bilder lebendig und detailreich bleiben, unabhängig von den Herausforderungen des Lichtes.

APS-C-Sensoren für Hobbyfotografen

APS-C-Sensoren sind eine beliebte Wahl unter Hobbyfotografen und bieten ein hervorragendes Gleichgewicht zwischen Preis und Leistung. Diese Sensorgröße ist ideal für diejenigen, die eine kompakte Kamera wünschen, ohne dabei auf Qualität verzichten zu wollen. APS-C-Sensoren sind besonders vorteilhaft für die Reisefotografie, da sie leicht und tragbar sind. Du kannst sie problemlos in deinem Gepäck verstauen und hast dennoch die Möglichkeit, beeindruckende Bilder zu schießen.

Es gibt wirklich sehr kleine, kompakte APS-C Kameras, die sich für den Urlaub oder zur Streetfotografie ideal eignen.

Ein großer Vorteil, der APS-C-Sensoren attraktiv macht, ist der Crop-Faktor, da du mit einem APS-C-Sensor einen größeren Brennweitenbereich erhältst. Das kann besonders nützlich sein, wenn du mit Teleobjektiven arbeitest und weit entfernte Motive einfangen möchtest. Für Natur- oder Tierfotografen ist das ein riesiger Vorteil. Obwohl APS-C-Sensoren nicht die gleiche Lichtempfindlichkeit wie Vollformatsensoren bieten, sind sie dennoch in der Lage, qualitativ hochwertige Bilder zu produzieren – insbesondere bei Tageslicht oder gut beleuchteten Bedingungen.

MFT-Sensoren und ihre Vielseitigkeit

Die Micro Four Thirds (MFT) Sensorgröße hat sich in den letzten Jahren als äußerst vielseitig erwiesen. Diese Sensoren sind kleiner als Vollformat- und APS-C-Sensoren und bieten dennoch eine beeindruckende Bildqualität. MFT-Kameras sind oft leichter und kompakter, was sie zur idealen Wahl für Reisefotografen macht, die viel unterwegs sind. Die Möglichkeit, verschiedene Objektive zu verwenden und die Flexibilität bei der Komposition sind weitere Vorteile dieser Sensorgröße.

Welche Kamera für Anfänger und Einsteiger?
Eine Kamera mit einem MFT Sensor

Ein besonders bemerkenswerter Aspekt von MFT-Sensoren ist ihre Fähigkeit zur schnellen Fokussierung und Bildverarbeitung. Dies macht sie ideal für Actionfotografie oder Sportaufnahmen, wo Schnelligkeit entscheidend ist. Zudem ermöglichen MFT-Kameras das Experimentieren mit verschiedenen kreativen Techniken wie der Verwendung von unscharfen Hintergründen oder dem Spiel mit der Schärfentiefe.

Großformat- und Mittelformatsensoren für die Spitzenklasse

Großformat- und Mittelformatsensoren sind speziell für professionelle Fotografen konzipiert, die höchste Ansprüche an ihre Arbeit stellen. Diese Sensorgrößen bieten eine unerreichte Detailgenauigkeit und sind besonders beliebt in der Werbe- sowie Landschaftsfotografie. Wenn du beispielsweise große Druckformate erstellen möchtest oder extrem präzise Arbeiten anstrebst, sind diese Sensoren die richtige Wahl. Preislich bist du hier jedoch schnell bei 10000€ und aufwärts für eine Kamera.

Die Anwendung dieser Sensorgrößen erfordert jedoch auch eine gewisse Erfahrung und Technik. Da die hohe Auflösung auch schnell ihre Tücken hat. Dennoch können die Ergebnisse atemberaubend sein – jedes Detail wird erfasst und die Farben erscheinen lebendig und realistisch.

Tipps zur Auswahl der richtigen Kamera

Nun weißt du fast alles über die Sensorgröße. Wenn du nun nach Kameras mit speziellen Sensorgrößen suchst, dann kann ich dir bei der Auswahl behilflich sein. Am besten nutzt du dafür meine Kameraberatung:

Sensorgröße: Fazit

Die Wahl der Sensorgröße ist nicht nur eine technische Entscheidung, sondern vielmehr ein entscheidender Faktor, der deine gesamte fotografische Praxis und die Wahl der Objektive für deine Arbeit beeinflusst. Dabei bieten dir die verfügbaren Sensorgrößen unterschiedliche Vorzüge. Wenn du deine fotografischen Fähigkeiten weiterentwickeln möchtest, solltest du also einen Sensor nutzender am besten zu deinem fotografischen Stil passt.


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