Bildqualität abhängig von Sensor und Lichtstärke: Formel richtig verstanden?

Hallo ihr Foto-Experten,

ich schwanke zur Zeit zwischen der Sony RX100 I und der Sony Alpha 5000 mit KIT (je ca 350€), da ich eine Kamera suche mit der ich mich zu meiner vorigen HX20 deutlich verbessern möchte. (Garantiefall - habe daher Geld zurück und brauch dringend was neues).
Besonders wichtig ist mir eine deutlich höhere Bildqualität bei freihandfotos insbesondere auch bei low-light. Zoom über 70mm (keinbild) brauche ich nicht aber Objektivwechseln auf Reisen ist für mich ein no-go. Die kompakte RX100 ist durch ihr Hosentaschenformat sehr attraktiv. Allerdings wäre ich bereit für spürbar bessere Bilder diesen Vorteil aufzugeben. Da allerdings bei der RX100 das Objektiv deutlich Lichtstärker ist, wollte ich versuchen den kleineren Sensor gegen das lichtstärkere Objektiv gegen zu rechnen. Kann jemand mal auf meine Rechnung schauen und erklären ob ich was falsch gemacht habe?

RX100: Objektiv: 28-100mm mit F1,8 - 4,9, Sensor: 1'': 13,2*8,8 = 116,16mm²
Alpha 5000: Kit-Objektiv(mit 1,6 Formatfaktor): 25,6-80 mm, F3,5 - 5,6, Sensor: APS-C: 22,2*14,8 = 328,56mm²

Auf den ersten Blick hat also die Alpha5000 einen 2,83 größeren Sensor
Andererseits steht bei wiki, dass die Lichtdurchlässigkeit umgekehrt proportional zur Blendenöffnung (F) ist?

Dh um nun die "Bildqualität" auf eine Zahl zu reduzieren habe ich folgende Tabelle erstellt:
Zur Erklärung:
F und Sensorgröße kommt aus dem Datenblatt, 1/F² ist natürlich errechnet und Q(=Qualität) ist bei mir Sensorgröße in [mm²] * 1/F²
Dies habe ich jeweils für den kleinsten und größten Wert der Brennweite errechnet.
Stimmt das so weit? Das würde einfach ausgedrückt bedeuten, dass die RX100 durch das deutlich lichtstärkere Objektiv trotz kleinem Sensor die (deutlich) bessere low-light Kamera ist. Stimmt das so?

Das die Alpha5000 durch ein Lichtstärkeres Objektiv die RX100 schlägt ist natürlich klar, aber bedenkt bei so einem Vorschlag bitte, den enormen Preisunterschied durch ein hochwertigeres Objektiv.
Gibts sonst alternative Kameras für max 400€ die deutlich besser geeignet wären?

Prinzipiell stimmt deine Überlegung.

Aber du kannst Lichtstärke nicht direkt mit der Sensorgröße verrechen ;-)


Die eigentlich Fragen, die du dir stellen solltest:

Ist es dir wichtiger die letzten paar % an Bildqualität raus zu holen?

Oder ist es dir wichtiger das die Kamera Kompakt ist um sie immer dabei zu haben?


Das würde für mich die Entscheidung leicht machen.

Wenn es so einfach wäre die BQ einer Kamera zu bestimmen, könnten die meisten Review Seiten und Labore schließen. ;-)
Da spielen eine ganze Reihe weitere Faktoren ein. Güte der Linsen, der T-Wert des Objektivs, Pixelpitch des Sensors, verwendete Sensortechnologie, Bildprozessor, Entwicklung usw.

Von daher ist Deine Überlegung zwar gut gedacht, an der Realität aber weit vorbei.

Wenn Du nicht der Typ für Wechselobjektive bist, nimm die RX100. Wer so klar von No-Go spricht ...

Andererseits kannst Du selbstverständlich mit hochwertigen Objektiven deutlich mehr aus einer A5000 kitzeln. Aber da Dir auch der Kostenfaktor nicht zusagt ... RX100.

Ich persönlich würde keinerlei Kompakte mehr kaufen. Eine OM-D E-M10, Eine PEN E-PL-7, Lumix GM5, oder Lumix GF7 sind mit den Objektiven 14-42 EZ, 14-42 PZ oder 12-32 nicht mehr so viel größer. Dafür halt sehr flexibel wenn man doch mal was spezielles machen möchte. Dann kann man eben durch den Objektivtausch den Vorteil des größeren Sensors nutzen.

Hier eine Seite auf der beide Kameras einem Test unterzogen wurden, da lassen sich die Unterschiede leicht ausfindig machen:

http://www.photographyblog.com/reviews/sony_a5000_review/image_quality/
http://www.photographyblog.com/reviews/sony_cybershot_dsc_rx100_review/image_quality/

Damit deine Aussage halbwegs tragbar wird, müsstest du die Lichtmenge pro Pixel betrachten. Sprich nicht die Sensorfläche betrachten sondern die Pixelfläche (sofern dies technisch vergleichbar ist zwischen den Kameras).

erklärung geht einfach über den Crop Faktor:
http://fotovideotec.de/cropfaktor/

TL;DR:


KB-Äquivalent-Brennweite = Echt-Brennweite * Crop-Faktor

KB-Äquivalent-Blendenwert = Echt-Blendendenwert * Crop-Faktor

KB-Äquivalent-ISO-Wert = Echt-ISO-Wert * (Crop-Faktor)²

Daraus folgt:
RX 100 -> 1" = 2.7 crop - F 4,86 bis 13.23 - 28-100mm - Basis ISO (125) 911
A5000 -> apsc = 1.5 crop* - F 5.25 bis 8,4 - 24-75mm - Basis ISO (100) 225


* Canon hat 1,6 alle anderen haben 1,5 bei apsc

Deutlich Lichtstärker mag das Objektiv auf den ersten Blick sein, umgerechnet ist es nicht mal eine drittel Blende. Also fast nichts.

Das würde einfach ausgedrückt bedeuten, dass die RX100 durch das deutlich lichtstärkere Objektiv trotz kleinem Sensor die (deutlich) bessere low-light Kamera ist. Stimmt das so?

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Nein, ich würde sagen, in Low Light geben sich beide quasi nichts.

In dem Falle wäre ich für die A5000 weil die 24 mm oft wichtiger sind als die letzten 25 mm
Zudem ist sie bei 75mm locker eine Blende besser und die umgerechnete Basis ISO deutlich besser (viel bessere Bilder bei gutem Licht).

Die 5000 ist größer aber Fototechnisch flexibler (für später). Aber kleiner bedeutet öfter dabei -> auch eine wertvolle Eigenschaft.

DaZpoon schrieb:

Damit deine Aussage halbwegs tragbar wird, müsstest du die Lichtmenge pro Pixel betrachten. Sprich nicht die Sensorfläche betrachten sondern die Pixelfläche (sofern dies technisch vergleichbar ist zwischen den Kameras).

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Nein der Sensorflächenansatz ist realistischer. Niemand schaut Bilder Pixelweise an sondern immer ganz. Pixelrauschen ist total nebensächlich sobald man beide Bilder auf gleicher physischer Größe betrachtet bzw. beide Bilder auf gleiche Auflösung skaliert.

Faustregel: Je größer der Sensor, desto besser die Bildqualität, insbesondere bei schlechten Lichtverhältnissen. Demnach schlägt die A5000 die RX bei solchen Umständen deutlich. Trotz des vermeintlich lichtstärkeren Objektivs!

Angesichts des Crop-Faktors von 2,7 ist die Angabe der RX eher als Marketingkokolores zu sehen Der Link von Mercator bestätigt das.

Wenn man sich die Mühe macht, die tatsächliche Lichtstärke unter der Berücksichtigung des Crop-Faktors (2,7 vs 1,5) auszurechnen, dann haben beide Kameras unterm Strich eine Blende von ca. 5, aber die A5000 hat wegen des besseren Sensors mehr Reserven dank besserer ISO-Empfindlichkeit. Also erreichst Du bereits mit dem A5000-Kit bessere Ergebnisse als mit der RX.

Nur Wunder würde ich keine Erwarten, in der Nacht fotografiert man mit ISO100, f16 und einem Stativ. Soll es trotzdem Freihand mit guter Qualität sein, dann halt Vollformat und Nokton 0.95 (würde aber eher eine gebrauchte Revuneon 1.4 50mm adaptieren, ist weit günstiger)


/edit
ABC_Freak hat schneller getippt

Nebenbei aus aktuellem anlass: Amazon hat um 18:00 die A5100 als Blitzangebot vielleicht kommt diese dadurch auch in diese Preisrange.
Aber nicht hetzen lassen. Angebote gibts immer wieder.

ABC_Freak schrieb:

KB-Äquivalent-Brennweite = Echt-Brennweite * Crop-Faktor

KB-Äquivalent-Blendenwert = Echt-Blendendenwert * Crop-Faktor

KB-Äquivalent-ISO-Wert = Echt-ISO-Wert * (Crop-Faktor)².

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Vorsicht, die Äquivalenzblende ist nur für die Tiefenschärfe relevant, nicht für die Lichtstärke.

Was ich mich halt immer gefragt habe, ob ein Blendenwert - also der Durchmesser der offenen Blende - überhaupt als absoluter Wert definiert und standardisiert ist. Zum Beispiel ist f2 an meinem M42-Helios als Durchschnitt in cm größer als das gesamte Objektiv meiner Ixus 300 Kompaktkamera - und laut Canon hat die Ixus auch ein f2-Objektiv. Ich finde das sehr verwirrend manchmal.

Natürlich ist der Blendenwert kein absoluter Wert - wie dein Beispiel von der Kompaktkamera ja schön zeigt
Es ist ein eben sehr unhandlicher Verhältniswert zwischen Brennweite und Öffnungsdurchmesser auf Höhe der Blendenlamellen.
Und da das Objektiv deiner Kompaktkamera durch den winzigen Cropfaktor nur sehr kleine Brennweiten hat, muss halt auch der Durchmesser des Objektives auf Lamellenhöhe recht klein sein. Das ist im Umkehrschluss ja auch der Grund, weshalb teure lichtstarke Profil-Telebrennweiten immer so dick sind.

Hallo Leute,
danke erstmal für die vielen qualifizierten Beiträge.
Natürlich hat pcpanik recht, dass viele andere Faktoren wichtig(er) sind, aber mir geht hier um die Frage nach der eingefangenen Lichtmenge die ich etwas übertrieben direkt als Qualität bezeichnet habe, denn hier war ich am meisten von meiner vorigen HX20 enttäuscht.

Dr. Udo Brömme:
Ist es dir wichtiger die letzten paar % an Bildqualität raus zu holen? Oder ist es dir wichtiger das die Kamera Kompakt ist um sie immer dabei zu haben?

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Das bringt es tatsächlich gut auf den Punkt. Ich würde aber sehr gerne wissen, wie viel % mehr Licht die rx100 gegen meine alte hx20 einfängt und ob bzw. wieviel besser die alpha 5000 mit Kit-Linse ist. Meine hx20 hat mich bei Posterdrucken (A1 80x60cm) nämlich enttäuscht. Ich wäre außerdem bereit auf den Hosentaschen-Vorteil zu verzichten, wenn es sich merklich lohnt - daher die Frage ob die 5000er die rx100 deutlich schlägt.
Mein Traum ist natürlich eine Alpha7II mit lichtstarkem Immerdrauf aber die sprengt mit >2500€ das Budget zu deutlich

Die von ABC_Freak verlinkte Seite hat im unteren Bereich vorgerechnet, wie deutlich besser ein großer Sensor selbst mit lichtschwächeren Kit-Objektiven gegen einen kleinen Sensor mit lichtstarkem Objektiv ist. Das wäre auch zur Aussge von leboef passen, dass bei kleinen Sensoren ein lichtstarkes Objektiv auch nicht ausreicht. Deswegen habe ich nochmal meine Rechnung in Frage gestellt und dabei ist mir aufgefallen, dass sich in meinem Eröffnungspost ein schlimmer Fehler eingeschlichen hat:
Ich habe geschrieben "Lichtdurchlässigkeit umgekehrt proportional zur Blendenöffnung (F)" habe aber gerechnet mit 1/F^2 weil hier steht:

Da die Bildhelligkeit mit dem Quadrat der relativen Öffnung wächst ist die zur Belichtung erforderliche Zeit umgekehrt proportional zum Quadrat der relativen Öffnung.

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Ist also tatsächlich die Rechnung für die Lichtmenge auf dem Sensor= Fläche*1/f^2 oder nur Fläche*1/f?
Ich vermute das zweite, denn mit der Formel Lichtmenge = Fläche*1/f zeigt sich, dass die alpha in beiden Fälle deutlich mehr Licht einfängt.
Also als aktualisierte Tabelle auch mit meiner alten HX20 F3,2-5,8 und 1/2.3" (6.17 x 4.55 mm = 28,07mm² Sensorgröße bzw 5.62 crop)


Dh die RX100 fängt 64,53/8,77~= 7 mal bis 23,71/4,84~=5 mal so viel Licht ein wie meine HX20?
Und die Alpha5000 nochmal 93,87/64,53~= 1,5 bis 58,67/23,71~=2,5 mal mehr als die RX100?

So richtig kann das auch nicht stimmen, denn crop² (rx100:7,29 alpha5000:2,56 hx20:31,58) unterscheiden sich in anderen Verhältnissen voneinander.

Die Qualität eines Fotos hängt primär mal vom Fotografen ab, der abdrückt.

Irgendwann kommen wir dann zu Sensorgröße und Objektiven, die Faustregel ist: Erstmal am Sensor bzw. Body sparen und in Objektive investieren, denn der Body ist Wegwerfware, gute Optiken verlieren nach dem Kaufen genau einmal an Wert und können bei guter Pflege ewig halten. Im Falle der Kompaktkameras ist das halt nimmer ganz so einfach, weil man ja nicht einfach das Objektiv wechseln kann.

Du wirst zwischen den beiden in der Praxis aber relativ wenig Unterschied bemerken, wenn du die Systemkamera nur mit dem Kitobjektiv verwendest, wenn du da z.B. irgendeine Festbrennweite mit 1.8 oder 1.4 draufhängst, wirst du bei Lowlight deutlich über der RX100 liegen.

Die Alpha 7 der ersten Generation gibts übrigens gebraucht schon weit unter einem Tausender, und gebrauchte Analogoptiken mit manuellem Fokus kosten _nichts_. Beim Olympus OM System zahlst du für 50/1.8 heiße 30€ und die Linse ist echt gut. Also falls du dich wirklich für Fotografie interessierst und die Investition tätigen willst, wäre das vielleicht eine Option, ansonsten wenn du nur eine Knipse suchst, nimm dir die Kompakte.

Nochmal kurz wegen Freihand bei Low-Light, aber eigentlich war es schon Nacht mit dem typischen Schaufenster-/Straßenlaternen-Licht... Jedenfalls musste ich an meiner NX300 und einer adaptierten Pentax 1.7 50mm die ISO rauf 6400 hochschrauben, um Freihand-Kompatible Belichtungszeiten zu erzielen. Die Bildqualität ist dann entsprechend.

Wird also beides nichts werden, weder RX noch A5000, sondern mindestens Vollformat mit bestem Bildstabilisator (-> Sony A7 II). Es sei denn, Du akzeptierst eine schlechtere Bildqualität, indem Du die ISO anpasst.

Freihand bei Low-Light sollte man auch eher mit was Weitwinkeligem machen. 50mm auf nem APS-C Sensor entsprechen etwa 75mm, und da adaptierte Linsen und der Samsung-Body beide keinen Stabi haben, sind wir dann auf ungefähr 1/75s Belichtungszeit, die du Freihand noch halten kannst. Ich habe mit einem 18mm (24mm Äquivalent) schon Bilder mit 1/3(!) Sekunde geschossen, die dank Stabi noch einigermaßen scharf waren. Mit stabilisierten Weitwinkellinsen unter 20mm Äquivalent (z.B. dem EF-S 10-22mm) ist mit etwas Übung sogar 1/2s noch möglich, wenn man etwas Übung hat und ein ruhiges Händchen.