Konsumelektronik 12.09.2003, 18:26 Uhr

Viele Megapixel sind noch nicht alles

Anwender sollten sich beim Kauf einer Digitalkamera nicht ausschließlich an den „Megapixels“ orientieren. Neben hoher Auflösung und hochwertiger Optik entscheidet auch die integrierte Kameraelektronik über die darstellbare Bildqualität.

Die Ansprüche an die digitale Fotografie steigen mittlerweile auch im Massenmarkt. Begnügten sich Hobbyfotografen in der Vergangenheit oft damit, ihre digital erstellten Fotos am Computerbildschirm zu betrachten, werden digitale Bilder heute zunehmend – ähnlich der analogen Fotografie – auf Fotopapier ausgedruckt. Ein Trend, der die Hersteller digitaler Kameras unter Zugzwang setzt. Im Gegensatz zur vergleichsweise „groben“ Bildschirmdarstellung, die bekannte Schwachstellen von Digitalkameras hinsichtlich Schärfe, Helligkeit und naturgetreuer Farbwiedergabe bisher weitgehend kaschierte, treten sie bei einer hochwertigen Printausgabe – selbst für den Laien sichtbar – zu Tage.
Ursache ist die Wirkungsweise der aktuell in Digitalkameras eingesetzten CCD(Charge Coupled Device)-Bildsensoren, auf denen lichtempfindliche Elemente (Pixel) für die drei Primärfarben Rot, Grün und Blau in Form einer Bayer Farbmatrix angeordnet sind. Da jedes Pixel nur eine Farbe darstellen kann, messen herkömmliche CCD-Chips nur 50 % des auftreffenden grünen Lichts, bei Rot und Blau sind es sogar nur jeweils 25 %. Eine möglichst geschickte Software-Interpolation muss anschließend die fehlenden Helligkeits- bzw. Farbwerte „nachempfinden“, was bisher, unabhängig von der Pixelanzahl, nicht ohne Schärfe- und Detailverlust vonstatten ging.
Mit der Verwendung qualitativ hochwertiger Objektive auf der einen Seite und dem Einsatz einer neuen Generation leistungsfähiger Chips, die fehlende Bildinformationen „intelligent“ interpolieren, versprechen Kamerahersteller jetzt Abhilfe. Ein Beispiel der neuen Strategie ist die anlässlich der IFA von Kodak vorgestellte 4-Megapixel-Digitalkamera DX6490. Entwickelt für den „ambitionierten Hobbyfotografen“, verfügt die 500-€-Kamera bereits über ein hochwertiges 38-380 mm Zoomobjektiv, „made in Germany“, sowie erstmalig über einen so genannten „Color Science Image Processing Chip“. Wie Yusuke Kojima, Kodak General Manager Digital Camera Business, erklärt, handelt es sich dabei um einen TMS320DM270 Hochleistungs-Signalprozessor, der über einprogrammierte, von Kodak entwickelte aufwendige Bildverarbeitungsalgorithmen gesteuert wird.
Der vom Halbleiterspezialisten Texas Instruments (TI) mit Unterstützung von Kodak entworfene Chip markiert nach Angaben der beteiligten Unternehmen einen neuen Meilenstein in der Elektronik von Digital- und Videokameras sowie von portablen Multimediaprodukten generell. Als Digital-Media-Komplettlösung beinhaltet der vielseitig einsetzbare TMS320DM270 neben einem Low-power digitalen Signalprozessor (DSP) einen separaten RISC-Prozessor sowie Co-Prozessoren für die, angesichts steigender Pixelzahlen immer zeitkritischere, Bild- und Videoverarbeitung. Über Softwaremodule unterstützt der Chip nahezu alle aktuellen multimedialen Komprimierungsstandards. JPEG, motion-JPEG, MPEG-1,2 und 4, H.263/264, DivX und Windows Media Video für den Bild- und Videobereich zählen ebenso dazu wie MP3, Advanced Audio Coding, Windows Media Audio, G.711, G.723.1 und G.726 für die Musik- und Sprachbearbeitung.
Für OEM-Kunden bietet TI eine umfangreiche Bibliothek mit Entwicklersoftware. Ein Konzept, dass offensichtlich immer mehr Anbieter von Digitalkameras überzeugt. Mussten die Hersteller in der Vergangenheit für jedes neue Kameramodell einen proprietären ASIC (Application Spezific Integrated Circuit) entwickeln, setzen mittlerweile eine Reihe führender Unternehmen im Segment der Consumer-Digitalkameras, darunter Kodak, Panasonic, JVC und Sharp, auf standardisierte TI-Chips. Für Dave Pahl, zuständiger Business Manager der TI Digital Camera Solution Group, eine nicht nur technologisch sinnvolle Entscheidung. „Die individuell programmierbaren TI-Basiskomponenten erhöhen nicht nur die Leistungsfähigkeit und Funktionalität von Digitalkameras, im zunehmend härter werdenden Wettbewerb mit immer kürzeren Produktzyklen sparen die Hersteller darüber hinaus kostbare Entwicklungszeit und Produktionskosten.“
Weniger als 15 $ soll der TMS320DM270 dem Vernehmen nach bei Abnahme von 25 000 Stück kosten. Mit dem attraktiven Preis hofft TI seinen Marktanteil im stark wachsenden Segment der Kamera-Halbleiter bis Ende diesen Jahres auf 20 % zu erhöhen. Der vom kalifornischen Unternehmen Foveon entwickelte und von National Semiconductors gefertigte „X3“-Chip stellt dabei noch keine Konkurrenz dar. Der neuartige, ähnlich einem Film aufgebaute, dreischichtig übereinander aufgebaute Bildsensor, der ohne die beschriebene aufwendige Software-Interpolation von Bildpunkten auskommt, wird nach Angaben von Kameraherstellern in absehbarer Zeit ausschließlich in für den professionellen Einsatz konzipierten High-End-Digitalkameras zum Einsatz kommen.
  SIEGFRIED DANNEHL

Von Siegfried Dannehl

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