Hoe groot is mijn beeldsensor?

Redactie Algemeen

Over de grootte van de beeldsensor en de invloed daarvan op de beeldvorming bij video bestaan de nodige misverstanden. Wat is nu eigenlijk Full frame? Welke afbeeldingsmaatstaf wordt er gebruikt? Hoe zit het nu met het aantal pixels? Hoe groot is het bioscoop 35 mm formaat eigenlijk? En wat betekent het aantal inch voor lichtzwakke opnameomstandigheden en de beeldruis. Dit artikel geeft het antwoord op de meest gestelde vragen.

Geen camcorder of (videofilmende) digitale fotocamera zonder beeldsensor. Sensor__1De functie van de beeldsensor is het opgevangen lichtbeeld om te zetten in kleine stroompjes die informatie bevatten over de details (beeldpuntjes). Helderheid en kleurinformatie. Op het moment van registratie nog analoog. De achter de beeldsensor geschakelde A/D-converter maakt het opgenomen beeld pas echt digitaal. Een beeldsensor heeft een bepaalde grootte. Doorgaans opgegeven in inch (= 2,5 cm) voor de beelddiagonaal. Die grootte van de sensor bepaalt hoeveel pixels er op kunnen en de grootte van deze pixels plus zaken als lichtgevoeligheid, accurate kleurscheiding, de beeldverhouding (diagonaal) en de afbeeldingsmaatstaf.

Het aantal pixels
De verwarring omtrent de grootte en prestaties van de beeldsensor start meestal met het aantal pixels. Pixels zijn de beeldpuntjes waaruit een digitaal video of still fotobeeld wordt samengesteld. Hier zit al meteen een fundamentele aannamefout. Op een beeldsensor zitten namelijk helemaal geen pixels. Die ontstaan pas na bewerking door de A/D-converter en aanvullende digitale beeldbewerking. Op het oppervlak van de beeldsensor zitten de zogenaamde photosites. Dat zijn de lichtgevoelige elementen die de analoge ‘beeldstroompjes’ opwekken. Hoe meer photosites des te gedetailleerder het beeld. Hoe groter de photosites des te lichtgevoeliger de beeldsensor. En hoe groter de afstand tussen de photosites onderling des te minder zij elkaar elektronisch kunnen storen en de beeldruis afneemt.Sensor_canon_c
Pixels ontstaan pas bij de digitalisering van het video- of fotobeeld. Het zijn kleine gekleurde beeldpuntjes die het totale beeld opbouwen. Voor de hand ligt hoe meer pixels des te meer (foto)informatie en beter de detailscherpte. Dat geldt met name voor de fotografie. Bij video is er al gauw sprake van overdaad. Full HD(V) is nog altijd 1920 x 1080 pixels (2K genoemd) en HD1 1280 x 720 pixels. Op een termijn van twee jaar komt er wellicht ook 4K. Een moderne spiegelreflexcamera gebruikt voor videofilmen, zoals de Canon 550 of 60D, beschikt echter over een beeldsensor van 18 Megapixels. Full HD gebruikt daar maar ruwweg 2 Mps van. De rest is overkill.

Het sensoroppervlak
Bij de grootte van de beeldsensor wordt doorgaans het voor video- en foto-opname bruikbare oppervlak bedoeld. Hierbij wordt al met twee maten gemeten:
1. De referentie met standaard 35 mm kleinbeeld-fotofilm. Daar is het fotobeeld 36 x 24 mm (lente x breedte) groot en de beeldverhouding is 3:2. De beelddiagonaal bedraagt circa 1,7 inch (1,66:1). Als standaard brandpunt wordt 50 mm genomen.Sensor_CMOS
2. De referentie met het 35 mm bioscoop/speelfilm formaat. Bioscoopfilm loopt verticaal door de camera ten opzichte van fotofilm die horizontal getransporteerd wordt. Dien ten gevolge heeft het filmbeeldje een andere afmeting als 35 mm kleinbeeld ondanks de breedte van de rol hetzelfde is. Bij S35 mm 4:3 tv formaat gaat het dan om 24,9 x 18,7 mm en bij 16:9 breedbeeld om 24,1 x 12,7 mm. De klassieke 35 mm analoge bioscoopfilm gebruikt 22 mm (7/8 inch) x 16 mm (= 5/8 inch). De beeldverhouding voor het klassieke bioscoopformaat is 1,37:1. Tegenwoordig zijn er weer andere breedbeeldformaten zoals 21:9.Sensor_Full-Frame-Sensor-Canon-5D-Mark1
Het zal duidelijk zijn dat voor een vergelijking bekend moet zijn met welke standaard de gebruikte sensor vergeleken wordt. Anders gaat het om appels met peren.

Dan nu de praktijk
Voor de standaard camcorder wordt 1/3 inch diameter voor de beeldsensor als professioneel bruikbaar gezien. Een ½ inch sensor is nog goed betaalbaar en biedt prima beeldresultaten. En 2/3 inch is zo ongeveer het summum. Voor amateurcamera’s gebruikte ¼, 1/6 en 1/8 inch sensoren boeten in op lichtsterkte en beeldruis.Sensor_canon_a
In de meeste gevallen zullen de betere camcorders drie sensoren met ongeveer elk 2K aan pixels gebruiken. Bij de camcorders met een zogenaamde full frame beeldsensor gaat het veelal om een 4/3 of 35 mm fotosensor. In ieder geval is de diameter groter dan 1 inch. Bijvoorbeeld bij Four Third 4/3 inch (= 17,3 x 13 mm). Bij videofilmende fotocamera’s zijn de meest gebruikte sensorafmetingen APS-C (= 23,6 x 15,6 mm), 4/3 en echt Full Frame kleinbeeld. Daarbij varieert de chipgrootte van 4/3 tot 1,7 inch. Daarmee zijn uitstekende videografische en fotografische opnamen te maken.

Ulco Schuurmans

Archief: Video Emotion 95 (okt./nov. 2011)

2 Comments

  1. Kan iemand me helpen met de volgende vraag:
    Waarop hebben de inchmaat-aanduidingen bij beeldsensors betrekking ?
    bv. een 1 inch sensor is 13,2×8,8 mm., de oppervlakte is 116 mm² en de diagonaal is 15,86 mm.
    1 inch is toch 25,4 mm.

  2. In principe geeft de inch-specificatie de lengte van de beelddiagonaal weer.
    Practisch gezien gaat het om hoe groter hoe beter.
    Bij video is doorgaans 1 inch ruim voldoende.

Leave a Reply

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Check Also
Actief met de videocamera op Ameland (deel 1): Natuurlijk veelzijdig!
Strand, zee, duinen. Afgewisseld met vrijheid en ruimte. Ameland is favoriet bij veel filmers. Zo ...