Digitalkamera

Digitalkamera mit Flüssigkristallbildschirm

Eine Digitalkamera ist eine Kamera, die als Aufnahmemedium anstatt eines Films (siehe: Analogkamera) ein digitales Speichermedium verwendet; das Bild wird zuvor mittels eines elektronischen Bildwandlers (Bildsensor) digitalisiert. Manche Film-Fotoapparate können mit einer digitalen Rückwand zu einer Digitalkamera umgerüstet werden.

Geschichte

Erfindungsphase

Die Geschichte der Digitalkamera nimmt mit der 1963 von David Paul Gregg während seiner Zeit bei der Winston Research Corporation erfundenen Videodisk-Kamera ihren Anfang. Obwohl ihre Bilder nur ein paar Minuten und elektrisch-analog (auf eben jener Videodisk) gespeichert werden konnten, so ist sie doch die erste Kamera, die Standbilder elektronisch speichern konnte.

Das erste Patent auf einen Bildsensor in Form einer Matrix aus diskreten Photodioden, die jeweils mit einem Speicherkondensator gekoppelt sind, der also optische Bilder durch den Einsatz von (festen) Halbleiterbauelementen (engl. solid state device) aufnehmen und aufbewahren kann, wurde 1968 beantragt.

Im Jahr 1969 wurde von Willard Boyle und George Smith die Basis des CCD (charge-coupled device) erfunden. Ein CCD, ursprünglich als Datenspeicher entwickelt, ist ein lichtempfindlicher Chip, mit dem Bilder kurzzeitig gespeichert werden können. Diese Erfindung war der endgültige technische Durchbruch auf dem Weg zur digitalen Fotografie. 1970 bauten Bell-Wissenschaftler die erste Solid-State-Kamera, die ein CCD als Bildsensor benutzte. Dabei handelte es sich noch um eine elektrisch-analoge Videokamera mit Live-Bild, da es mangels Pufferspeicher nicht möglich war, ein Einzelbild dauerhaft wiederzugeben oder gar mehrere Bilder in einer Sequenz zu speichern und anschließend wiederzugeben.

1972 erfanden und bauten Thomas B. McCord vom MIT und James A. Westphal von CalTech bereits eine Digitalkamera. Ihre Kamera verwendete eine Vidicon Bildaufnahmeröhre mit einer 256 x 256 Pixel Matrix (0.065 Megapixel) und schrieb 8-bit Bilddaten in ungefähr 4 Sekunden auf einer 9-spurigen, magnetischen Digitalkassette. Sie veröffentlichten isophote Bilder vom Jupiter und dem Kugelsternhaufen 47 Tucanae, aufgenommen am Cerro Tololo Interamerican Observatorium in Chile in 1971. Ihr Bericht wurde bei Applied Optics am 12. Oktober 1971 eingereicht und im März 1972 publiziert.

Die McCord und Westphal "Digitalkamera" wog 10kg und hatte die ungefähren Abmessungen von 20x20x40cm. Die Elektronik und der Kassettenrekorder waren in einem 53cm Geräteschrank eingebaut und durch ein Kabel mit der Kamera verbunden. Daher war es ein stationäres, schnurgebundenes System. McCord und Westphal reichten am 7. August 1972 ein Patent (US3951552) ein für ihre Digitalkamera welches am 20. April 1976 bewilligt wurde. Die Digitalkamera wurde zum ersten Mal Ende August 1971 öffentlich demonstriert auf einer Konferenz in Santa Cruz, Kalifornien.

Ein weiteres Patent wurde 1972 von Willis A. Adcock von Texas Instruments eingereicht. Es beschreibt eine filmlose, elektronische Kamera, wobei noch ein Fernsehbildschirm als Sucher empfohlen wird.

Kommerziell erhältlich wurden CCDs 1973, sie wurden von Fairchild Imaging entwickelt und produziert. Die Auflösung betrug 100 × 100 Pixel (0,01 Megapixel). Die erste CCD Kamera, die es zu kaufen gab, war allerdings eine Fernsehkamera. Gebaut wurde sie 1973 von Fairchild. Das Modell MV-100 verwendete einen Fairchild Bildsensor mit 0,01 Megapixeln. Sie eignete sich in erster Linie für Überwachungssysteme, medizintechnische und industrielle Anwendungen. Sie wog nur 170 Gramm und verbrauchte gerade mal ein Watt Strom. 1974 fand Gil Amelio eine Möglichkeit, CCDs einfach und industriell zu fertigen. 1975 war das Geburtsjahr der ersten „tragbaren“ Digitalkamera. Konstruiert wurde sie von Steven J. Sasson von Kodak. Sie verwendete die CCD von Fairchild als Bildsensor, benötigte 23 Sekunden, um ein einziges Bild auf einer Digitalkassette zu speichern und wog gut 4 kg.

Weitere Entwicklung

Typischer Aufbau einer digitalen Spiegelreflexkamera mit Bayer-Sensor

Ab Ende der 1980er Jahre wurden Digitalkameras zunächst vorwiegend von professionellen Fotografen im Bereich der Studio-, Mode- und Werbefotografie sowie ab Mitte der 1990er auch in der Reportagefotografie eingesetzt. Frühe serienreife Modelle wurden von Apple (Apple QuickTake), Casio (QV-Series), Kodak (DCS), Sony (Mavica) und Canon (Powershot) angeboten; Konica Minolta (Dimage), Nikon (Coolpix), Olympus (Camedia) und andere folgten mit eigenen Modellreihen. 2002 wurde von Kyocera erstmals eine digitale Spiegelreflexkamera (englisch digital single lens reflex, DSLR) mit einem Sensor in voller Kleinbildgröße (Contax N Digital) vorgestellt. Inzwischen gibt es eine unüberschaubare Fülle an Modellen in allen Preisklassen und Ausstattungsstufen.

Im Heimanwenderbereich haben sich Digitalkameras zunehmend durchgesetzt und erzielen aufgrund rapide fallender Preise seit etwa 2003 höhere Verkaufszahlen als analoge Fotogeräte. Viele Hersteller haben inzwischen die Herstellung analoger Modelle ganz eingestellt oder stark reduziert.

In der Computertechnik (und damit verbunden der Digitalfotografie) herrscht eine hohe Innovationsgeschwindigkeit. Neue Geräte gelten bereits nach wenigen Monaten als veraltet, wodurch sich eine starke Belebung des gesamten Fotohandels ergab, der vor Einführung der Digitalkameras als gesättigt und technisch ausgereizt galt.

Neue Kamerasysteme

Im Zuge der Digitalisierung der Kameras wurden neue Kameragehäuse zunächst häufig den alten Kamerasystemen angepasst, indem trotz der Verkleinerung der effektiven Bildkreise die Objektivanschlüsse und Objektive beibehalten wurden. Olympus stellte 2003 mit der Olympus E-1 die erste Spiegelreflexkamera des Four-Thirds-Standards vor, der von Grund auf und eigens für digitale Fotografie entwickelt wurde. Dieser herstellerübergreifende Standard wurde 2008 mit dem ersten spiegellosen Kameragehäuse mit elektronischem Sucher, der Panasonic LUMIX DMC-G1, zum Micro-Four-Thirds-Standard weiterentwickelt. Viele andere Anbieter von Systemkameras haben mittlerweile proprietäre digitale Kamerasysteme für solche spiegellosen Kameras herausgebracht, wie zum Beispiel Sony NEX, Samsung NX, Nikon 1 oder Canon EOS M.

Erhöhung der Bildauflösung

Im Jahr 2000 wurde mit der Olympus E-10 die erste Amateur-Kamera mit einer Bildauflösung von vier Megapixeln auf den Markt gebracht. In den folgenden Jahren wurde die Bildauflösung für solche Geräte kontinuierlich erhöht und erreichte 2011 oft 16 Millionen Pixel, in Einzelfällen sogar 24 Millionen Pixel, wie zum Beispiel bei der Sony alpha 77.

Seit etwa 2007 wurde immer wieder darauf hingewiesen, dass die Erhöhung der Pixelzahl der Bildqualität abträglich sein kann. 2012 stellte Nokia mit dem Nokia 808 PureView sogar ein Smartphone vor, dessen Kamera mit einem 41-Megapixel-Bildssensor ausgestattet ist, die wegen der hohen Pixelzahl ebenfalls kritisiert wurde. Bei diesen sehr hohen Pixelzahlen zeichnet sich jedoch ein neuer Trend zur Überabtastung ab (englisch: oversampling), bei der mehr Subpixel zu einem vollfarbigen Bildpunkt zusammengefasst werden als üblich.

Integration in andere Geräte

Digitalkameras werden seit den 2000er Jahren zunehmend in andere Geräte integriert:

• Fast alle modernen Mobiltelefone und Smartphones enthalten eine eingebaute Digitalkamera. Mittlerweile werden hier auch Modelle mit fünf, acht, zwölf oder vereinzelt bis zu 41 Megapixeln Sensorauflösung (Nokia 808 PureView, Nokia Lumia 1020) gebaut.
• Video-Camcorder besitzen Fotofunktionen, da sie ähnlich wie Digitalkameras arbeiten. 2003 wurde von Samsung mit dem VP-D5000i ein erstes hybrides Gerät auf den Markt gebracht.
• Die Integration von digitaler Bildvorschau in filmbasierten Kompaktkameras mit dem Advanced Photo System (APS) hat sich nicht durchgesetzt.
• Mittlerweile kaum noch verbreitete Personal Digital Assistants hatten einfache Digitalkameras integriert.

Andererseits verfügen viele digitale Fotoapparate über die Möglichkeit, Filme selbst in hohen Auflösungen (HDTV, Ultra HD) mit Ton aufzunehmen oder die digitalen Signale ohne Zwischenspeicherung direkt an einer entsprechenden Schnittstelle auszugeben. Damit können sie ggf. auch als Webcam oder Camcoder-ähnlich genutzt werden. Das Betriebssystem der Digitalkamera wird mittlerweile auch von Smartphones beeinflusst. So arbeiten bereits Digitalkameras auf Android-Basis.

Reproduktion der Bilder

Obwohl auch heute noch viele Fotografen ihre Bilder als Papierabzüge sehen wollen, ist der Anteil an erstellten Abzügen durch Fotolabore stark zurückgegangen. Dafür waren im Wesentlichen fünf Ursachen verantwortlich:

1. Die Fotolabore befanden sich zu diesem Zeitpunkt in einem Preiskrieg, bei dem teilweise auch unter Herstellungspreis produziert wurde. Daher gibt es seit dieser Zeit nur noch zwei Großlabore (die restlichen Anbieter besitzen nur unbedeutende Marktanteile), die fast alle Fotoannahmestellen (Center, Drogerien, Tankstellen usw.) beliefern.
2. Die Hybridtechnik APS (ein Film mit elektronischer Speicherschicht) wurde als weltweiter Standard eingeführt, bedingt durch Streitigkeiten zwischen den weltweiten Marktführern aber mit vier Jahren Verzögerung. Damit war in den Fotolaboren (die bei dieser Markteinführung eingebunden waren) ein wesentlicher Teil des Investitionsvolumens gebunden.
3. In den Anfangsjahren der digitalen Fotografie war diese entweder sehr teuer oder qualitativ schlecht. In den Fotolaboren schätzte man das künftige Auftragsvolumen digitaler Arbeiten falsch ein und investierte in den folgenden Jahren nur unbedeutende Summen.
4. Die Hersteller von Tintenstrahldruckern bieten guten „Fotodruck zu Hause“ bei stark gesunkenen Kosten.
5. Weltweit gibt es nur in Kerneuropa die Fotofertigung in Großlaboren. Den global größten Anteil haben Fotoautomaten, die die Abzüge vor Ort produzieren. Auch in Deutschland ist deren Anteil in den letzten Jahren immer weiter gestiegen.

Funktionsweise

Hauptbestandteile einer Digitalkamera: Speichermedium und Batterie können meist gewechselt werden. Bei Systemkameras ist auch das Objektiv und das Blitzlicht wechselbar. Die anderen Bestandteile Monitor, Auslöser und Bildsensor sind in der Regel fest im Kameragehäuse eingebaut.

Das fotografische Bild entsteht in einer Digitalkamera in folgenden Schritten:

1. Optische Projektion durch das Objektiv auf den Bildsensor
2. Optische Filterung zum Beispiel durch Hoch- und Tiefpass, Infrarot-, Farbfilter und Farbmosaiken (meist im Bildsensor integriert)
3. Wandlung der Lichtintensitäten in analoge elektrische Größen; anschließend Diskretisierung/Digitalisierung der Werte durch Analog-Digital-Umsetzung (Quantisierung)
4. Ermitteln der Einstellungen:
   1. Scharfstellung des Bildes entweder mit Autofokus, oder manuell, wobei Hilfen wie eine Einstellscheibe (bei optischem Sucher) oder Softwarelupe und Kantenanhebung (bei digitalem Sucherbild) möglich sind
   2. Abschätzen einer sinnvollen Belichtungszeit und Blende (Belichtungswert)
   3. Einstellen des Geräts auf diese Werte.
5. Zurücksetzen des Wandlerchips, erneute Bilderfassung (Schritte 1..3), nun mit soeben festgelegter Fokussierung, Belichtungszeit und Blende.
6. Bildverarbeitung der Bilddatei:
   1. Farbrekonstruktion/Zusammenfassen von Subpixeln zu Vollfarb-Pixeln ⁠
   2. Rauschunterdrückung ⁠
   3. Entfernen bekannter korrigierbarer Fehler des Bildaufnahmesystems (defekte Pixel, Übersprechen, Nachschärfen, Randlichtabfall, Verzeichnung, chromatische Aberration) ⁠
7. Komprimierung der Bilddatei ⁠
8. Speicherung der Bilddatei im gewünschten Format; ggf. anderweitige Ausgabe.

Anmerkungen:

^b 

Entfällt evtl. bei einer Speicherung im Rohdatenformat.

^c 

Abhängig vom gewünschten Ausgabeformat.

Bei einer Digitalkamera gelangt Licht durch Linsen (Objektiv), welche das Bild auf den Sensor werfen, in das Kameragehäuse. Vor dem Sensor durchläuft das Licht in der Regel ein Infrarot-, ein Tiefpass- sowie ein Farbfilter. In Kombination werden meist auch Mikrolinsen eingebaut, die das Licht auf die empfindlichen Bereiche des dahinterliegenden Bildwandlers fokussieren.

Der Bildsensor führt eine Bildwandlung durch, die aus den Schritten Diskretisierung und Quantisierung besteht. Die Diskretisierung bezeichnet die Bildzerlegung in diskrete, das heißt nicht-kontinuierliche, Einheiten (hier: örtliche Diskretisierung: Flächen-Aufteilung in (Sub-)Pixel; zeitliche Diskretisierung: „Nullen“ aller Pixel, Belichten gemäß der vorgegebenen Belichtungszeit). Bei der Quantisierung wird die Signalstärke jedes Subpixels durch einen A/D-Wandler in eine natürliche Zahl umgesetzt. Da bei Kameras, die den RGB-Farbraum verwenden, pro Vollfarb-Pixel drei Farbwerte gespeichert werden müssen, werden für jeden Bildpunkt mindestens drei jeweils einfarbige (R-, G- und B-)Sensorelementchen „gewichtet zusammengefasst“ (Demosaicing; siehe auch Bayer-Sensor).

Nach der optionalen Kompensation von Abbildungsfehlern erfolgt die Kompression zur Reduktion des Datenvolumens, wenn das Bild wie im Allgemeinen nach der JPEG-Methode gespeichert wird. Inwieweit auch Rohdaten (Raw-Format) komprimiert werden, hängt vom proprietären Format des jeweiligen Herstellers ab.

Bildwandlung

CCD-Sensor auf flexibler Leiterplatte

Wie bei einer Analogkamera wird das einfallende Licht mit einem Objektiv gesammelt und auf die Filmebene, in diesem Fall auf den Sensor, scharfgestellt (fokussiert). Die Filmebene ist in der Regel eine deutlich kleinere Fläche als ein Bild auf dem analogen 35-mm-Film einer Kleinbildkamera; nur höherwertige Digitalkameras verfügen über Bildflächen (und somit Sensoren) in Größe des APS-C-Negativs oder sogar über einen Vollformatsensor. Im professionellen Mittelformatbereich werden auch größere Sensoren eingesetzt.

Der Sensor kann entweder ein Flächensensor oder (selten) ein Zeilensensor sein. Der Flächensensor steht fest in der Filmebene, er registriert gleichzeitig das gesamte Bild. Zeilensensoren werden in Scannerkameras eingesetzt, die nach dem Scannerprinzip funktionieren, das heißt, sie arbeiten ähnlich wie ein Flachbettscanner und tasten das Bild zeilenweise ab: Der Zeilensensor wird motorisch über die Filmebene gefahren, dabei wird Zeile um Zeile erfasst.

Die Erfassung der drei Grundfarben kann gleichzeitig im selben Sensor geschehen, der dann für jeden Vollfarb-Pixel drei Subpixel besitzt. Die Grundfarben können jedoch auch räumlich getrennt erfasst werden, indem z. B. ein System aus halbdurchlässigen Spiegeln das einfallende Licht auf drei getrennte Sensoren für die drei Grundfarben verteilt. Als dritte Möglichkeit können die Grundfarben zeitlich getrennt erfasst werden: Gleichzeitig (One-shot-Kameras) oder nacheinander (Three-Shot-Kameras), wobei dann vor jeder Erfassung ein anderer Farbfilter vorgeschaltet wird.

Der Großteil aller Kameras verwendet einen Flächensensor mit Subpixeln.

Im Wesentlichen existieren zwei verschiedene marktgängige Flächensensor-Typen, der weit verbreitete CCD-Sensor (zum Beispiel in Kameras von Canon, Hewlett-Packard, Kodak, Nikon, Olympus, Panasonic, Pentax, Samsung oder Sony) mit der Variante des Super-CCD-Sensor (nur Fujifilm) sowie der CMOS-Sensor.

Eine Sonderstellung nimmt dabei der Foveon-Sensor ein, der in Sigma-Kameras zum Einsatz kommt. Dabei handelt es sich um einen dreischichtigen Sensor, der rotes, grünes und blaues Licht mit jedem Bildpunkt aufzeichnet. Daher bestimmen die drei Fotodetektoren die genaue Pixelfarbe. Dieses Mehrschichten-Prinzip entspricht der Anwendung bei Farbfilmen in der Farbfotografie, bei der ebenfalls verschiedenen farbempfindliche Schichten übereinander liegen. Für die Sigma dp2 Quattro wurde der Foveon-X3-Sensor neu überarbeitet und kann im Vergleich zu den Vorgängermodellen eine höhere Auflösung realisieren. Dem interessanten Prinzip zum Trotz hat auch die zweite mit Mikrolinsen ausgestattete Generation nicht zum durchschlagenden Erfolg geführt.

Bildverarbeitung

In einem digitalen Fotoapparat führt die Elektronik (z. T. gesteuert durch die Firmware) eine Reihe bildverändernder Verarbeitungen vor, während und nach der Aufnahme durch; diese werden unter dem Begriff der Bildverarbeitung zusammengefasst. Davon zu unterscheiden ist die Bildbearbeitung, die an der fertiggestellten Aufnahme durchgeführt wird.

Die Digitalkamera versucht durch den Weißabgleich – wie auch die Videokamera – die von einem Menschen bei Tages- oder Kunstlicht empfundenen Farben zu erfassen, unter Verlust der absoluten Farbtreue.

Die Homogenität, das heißt die gleichmäßige Schärfe und Helligkeit über das gesamte Bild, insbesondere am Bildrand, ist abhängig von den Abbildungseigenschaften und kann teilweise durch die kamerainterne Software ausgeglichen werden.

Die Qualität der kamerainternen Elektronik entscheidet auch über die Signaldynamik, das heißt, die von der Kamera unterscheidbaren Helligkeitsstufen sowie den Kontrastumfang des digitalen Bildes.

Die Kameraelektronik beeinflusst auch die Bildreinheit bzw. den Grad an Bildfehlern, die sich beispielsweise als Bildrauschen oder Kompressionsartefakte zeigen.

Bei Kameras mit einer Auflösung von drei Megapixeln und mehr lassen sich CCD-Fehler kaum vermeiden: Einzelne Zellen arbeiten möglicherweise überhaupt nicht, andere arbeiten dagegen mit unterschiedlicher Empfindlichkeit usw. Solche „Aussetzer“ können ebenso wie das besonders bei Nachtaufnahmen auftretende Bildrauschen von der Kamera-Elektronik zumindest vermindert werden. Dennoch bleibt für jede einzelne Kamera ein individuelles Muster, das bei mindestens zwei vorliegenden Bildern als digitaler „Fingerabdruck“ extrahiert werden kann.

Zur Verbesserung der subjektiven Bildwirkung führt die Firmware darüber hinaus noch diverse Optimierungen durch. Dazu zählen beispielsweise:

• Scharfzeichnung: Erkennen und Verstärken von Übergängen/Kanten im Bild;
• Kontrastanhebung: Anhebung des Kontrasts im Bild;
• Farbsättigung: Erhöhen der Farbsättigung.

Bevor ein Foto ausgelöst wird, wird gegebenenfalls der Autofokus in Gang gesetzt, der die Scharfstellung übernimmt. Auch wenn mehrere Fotos vom selben Objekt gemacht werden, muss jeweils eine Scharfstellung erfolgen. Bei einigen Kameras kann der Autofokus ausgeschaltet werden. Außer bei digitalen Spiegelreflex-Kameras sucht man bei den meisten Digitalkameras einen Schärfe-Einstellring allerdings vergeblich. Lediglich über eine Menüstruktur kann eine manuelle Scharfstellung in Stufen erreicht werden, was die Einsatzmöglichkeiten der meisten Digitalkameras begrenzt. Auch wenn der Autofokus abgeschaltet wird, findet vor dem Auslösen in der Kameraelektronik noch ein Weißabgleich statt. Weil das jedoch nicht ausreichend ist, findet zusätzlich ein Schwarzabgleich statt, um das elektronische Rauschen des Sensors und Fehlerpixel herauszufiltern.

Optisches System

KB-äquivalente Brennweitenangabe auf einem Digitalkameraobjektiv

Alle digitalen Kompaktkameras und auch viele digitale Spiegelreflexkameras verwenden einen Bildsensor mit einer teils erheblich kleineren Fläche als Kameras, die mit Filmen im weit verbreiteten und für viele gewohnten Kleinbildformat arbeiten. Durch die kleinere Bildfläche des Sensors ergibt sich bei gleicher Brennweite des Objektivs ein kleinerer Bildwinkel, oder anders gesagt, um den gleichen Bildwinkel zu erhalten, muss die Brennweite entsprechend kleiner werden. Der Zusammenhang wird bei verzeichnungsfreien Objektiven durch die Formel

$f\cdot \tan \alpha =h$

beschrieben. Dabei ist $f$ die Brennweite, $\alpha$ der halbe diagonale Bildwinkel (von der optischen Achse aus gemessen) und $h$ die Bildhöhe (Abstand der Ecke des Sensors von dessen Mitte). Beim Kleinbildformat beträgt die Normalbrennweite 50 Millimeter und die Bilddiagonale 43,3 Millimeter, woraus sich ein normaler Bildwinkel von 46,8° ergibt. Das Verhältnis $q$ von Bilddiagonale $d$ zu Normalbrennweite $f_{N}$ ist konstant, wobei die Bilddiagonale immer 15,6 % kürzer ist als die Normalbrennweite:

$q={\frac {d}{f_{N}}}={\frac {2\cdot h}{f_{N}}}={\frac {2\cdot f_{N}\cdot \tan \alpha }{f_{N}}}=2\cdot \tan \alpha ={2}\cdot {\tan(46,8^{\circ })}=0,865={\frac {1}{1,156}}$

Dass bei gleicher Brennweite der Bildwinkel gegenüber dem Kleinbildformat kleiner wird, bezeichnet man häufig fälschlicherweise als Brennweitenverlängerung. Fotografen sind es gewohnt, die Brennweite als Maß für den Bildwinkel zu sehen (je größer die Brennweite, desto kleiner der Bildwinkel), aber das funktioniert nur, solange sich das Bildformat nicht ändert. Damit diese Zuordnung weiterhin funktioniert wie vom Kleinbildformat her gewohnt, geben viele Hersteller von kompakten Digitalkameras zusätzlich zur realen Brennweite ihrer Objektive auch die Brennweite an, die im Kleinbildformat den gleichen Bildwinkel ergeben würde (KB-äquivalente Brennweite).

Bei digitalen Spiegelreflexkameras mit Wechselobjektiven wird zumeist ein Umrechnungsfaktor angegeben – der Formatfaktor –, mit dem die Brennweite eines Objektivs multipliziert werden muss, um die Brennweite zu errechnen, die auf Kleinbild den gleichen Bildwinkel aufnimmt. Bei Spiegelreflexkameras mit Vollformatsensor 36 mm × 24 mm beträgt der Formatfaktor demzufolge 1,0. Weit verbreitet sind Kameras mit kleineren Bildaufnehmern, die zum traditionellen Kleinbildformat im Verhältnis 1:1,3, 1:1,5, 1:1,6 oder wie beim Four-Thirds-System ca. 1:2 stehen. Der Formatfaktor ist jeweils der Kehrwert davon. Bei Kompakt- und den meisten Bridgekameras ist das Verhältnis noch deutlich kleiner.

Zusätzlich zu dem bei den meisten digitalen Kompaktkameras eingebauten optischen Zoom besitzen viele Modelle noch einen sogenannten digitalen Zoom. Tatsächlich handelt es sich dabei um eine Ausschnittvergrößerung, bei dem nur ein Teil aus der Mitte der Sensorfläche genutzt wird mit entsprechend verminderter Bildauflösung. Dieser Ausschnitt wird in der Kamera auf die jeweils eingestellte Auflösung vergrößert. Digitalzooms können für Fotografen nützlich sein, die ihre Bilder nicht nachbearbeiten wollen oder können. Sie sind kein Ersatz für ein optisches Zoomobjektiv, das dieselbe Vergrößerung bieten würde, da die Interpolation je nach Zoomstufe meist nur sehr unbefriedigende Ergebnisse erzielt. Eine nachträgliche digitale Vergrößerung mit einer geeigneten Bildbearbeitungssoftware ist in der Regel qualitativ mindestens gleichwertig und gleichzeitig flexibler, da beispielsweise der Bildausschnitt noch verschoben werden kann.

Suchersysteme

Digitale Kameras verfügen über unterschiedliche Suchersysteme, die eine Gestaltung des Bildes vor der Aufnahme ermöglichen. Grundsätzlich wird zwischen optischen und elektronischen Suchern unterschieden.

Optischer Sucher:

Die optischen Sucher arbeiten wie bei herkömmlichen filmbasierten Kameras entweder mit einem Spiegelreflexsystem oder als separater Durchsichtsucher, wobei nur wenige digitale Sucherkameras einen hochwertigen Messsucher bieten.

Elektronischer Sucher:

Der weit überwiegende Teil digitaler Kompaktkameras wie auch Fotohandys besitzen ausschließlich einen elektronischen Sucher mit Bildschirm (kein Suchereinblick).

Elektronische Sucher nutzen entweder direkt das Signal des Kamerasensors oder, wie bei einigen Spiegelreflexkonstruktionen, einen zusätzlich eingebauten Sensor. Die Anzeige erfolgt auf einem auf der Kamerarückseite angebrachten Bildschirm, zusätzlich kann ein zweiter Kleinst-Monitor im Gehäuse integriert sein, der mit einem herkömmlichen Suchereinblick kombiniert ist.

Elektronische Sucher zeigen weitestgehend exakt den Bildausschnitt, der beim Auslösen der Kamera gespeichert würde. Eine genaue Beurteilung der Bildschärfe und insbesondere das Schärfeverlaufs ist wegen des kleinen Formats und der meist relativ geringen Auflösung der Monitore nicht einfach. Abhilfe schaffen Hilfsfunktionen wie beispielsweise eine digitale Sucherlupe. Zusätzlich können auch teils umfangreiche Statusinformationen oder beispielsweise Gitterlinien zur exakten Kameraausrichtung eingeblendet werden.

Der Aufbau elektronischer Sucher erfordert, dass der Aufnahmesensor, außer bei einigen Sonderkonstruktionen, permanent aktiv sein muss. Dies führt zu vergleichsweise hohem Stromverbrauch und zu einer Erwärmung von Kamera und Aufnahmesensor, was sich ungünstig auf das Bildrauschen auswirken kann. Dies gilt auch für die meisten Geräte in Spiegelreflexbauweise, wenn die Live-View-Funktion genutzt wird. Spiegelreflexkameras, die herkömmlich betrieben werden, zeigen diesen Effekt nicht bzw. nur bei Langzeitbelichtungen, da der Aufnahmesensor nur während der eigentlichen Aufnahme aktiv ist.

Bauformen einer Digitalkamera

Die aus der filmbasierten Fotografie bekannten Bauformen Kompaktkamera und Spiegelreflexkamera sind auch in der digitalen Fotografie vertreten, wobei es hier außerdem eine Reihe von Zwischenformen gibt.

Kompaktkameras

Kompakte Digitalkamera mit ein- und ausgefahrenem Zoomobjektiv

→ Hauptartikel: Kompaktkamera

Während sich Spiegelreflexkameras in äußerer Gestalt und Aufbau wenig von den filmbasierten Vorgängern unterscheiden, fällt bei den Kompaktkameras vor allem die extreme Miniaturisierung auf, die durch die starke Verkleinerung des Aufzeichnungsformates (Formatfaktor etwa 6 gegenüber Kleinbild) ermöglicht wird. Der inzwischen nur noch selten verbaute optische Sucher wurde durch großformatige Displays zur Bildgestaltung ersetzt.

Als Gehäuseformate haben sich für Ultra-Kompakte Quaderformate mit den Abmessungen einer Zigarettenschachtel durchgesetzt, wobei das Objektiv im Ruhezustand vollständig in der Front verschwindet und automatisch verschlossen wird. Manche Kompaktkameras sind mit innenliegendem Objektiv aufgebaut: Die Frontlinse ist starr im Gehäuse, das Licht wird mittels Prisma auf die senkrecht zur Aufnahmerichtung angeordneten beweglichen Linsenelemente für Zoom und Fokus im Gehäuseinneren gelenkt. Diese „Periskopobjektiv“ genannte Bauform ermöglicht besonders robuste Kameras, die sogar unter Wasser verwendbar sind.

Für etwas ambitioniertere Modelle ist eine Bauform ähnlich den klassischen Kompaktkameras mit vorstehendem Objektiv und Griffwulst üblich. Neuartige Sonderbauformen, zum Beispiel mit verdrehbaren Gehäusehälften wie die Pentax Optio X, haben sich nicht durchgesetzt.

Bridgekameras

→ Hauptartikel: Bridgekamera

Eine der ersten am Markt etablierten Mischformen zwischen Kompakt- und Spiegelreflexkamera war die sogenannte Bridgekamera mit festem Objektiv und elektronischem Sucher, ähnlich dem optischen Sucher einer Spiegelreflexkamera. Üblicherweise besitzen Bridgekameras Superzoom-Objektive.

Spiegellose Systemkameras

→ Hauptartikel: Systemkamera

Auf der Basis des Anfang 2008 vorgestellten Micro-Four-Thirds-Standards der Hersteller Olympus und Panasonic wurde mit der LUMIX DMC-G1 erstmals eine Kamera mit Wechselbajonett, aber ohne Schwingspiegel vorgestellt, die zugleich eine neue Gattung digitaler Systemkameras begründete, die sogenannten MILC-, EVIL- bzw. CSC-Kameras (für mirrorless interchangeable lens, electronic viewfinder interchangeable lens bzw. compact system camera, auf Deutsch etwa spiegellose Kamera mit austauschbarem Objektiv, Kamera mit elektronischem Sucher und austauschbarem Objektiv bzw. Kompaktsystemkamera).

Anfang 2010 stellte auch Samsung mit der NX10 ein spiegelloses System vor, das, ebenso wie bei Sony die Kameras der Sony-NEX-Serie, einen Sensor im APS-C-Format verwendet. Im Sommer 2011 schließlich brachte Pentax mit seiner Pentax Q eine ebenfalls spiegellose Systemkamera auf den Markt, die ebenso wie die Nikon-1-Serie (Herbst 2011) auf einem sehr viel kleineren Aufnahmesensor aufbaut. Anfang 2012 brachte Pentax die K-01 und Fujifilm die X-Pro1 auf den Markt; beide verwenden einen Sensor im APS-C-Format.

SLT-Kameras

SLT-Kameras (für single lens translucent (mirror)) sind eine weitere Variante von Digitalkameras der Firma Sony, die zwischen den spiegellosen Systemkameras und den herkömmlichen digitalen Spiegelreflexkameras mit Schwingspiegel (DSLR) stehen. Sie nutzen einen teildurchlässigen Spiegel als Strahlteiler für die Umlenkung bzw. Aufteilung des einfallenden Bildes auf den Fotosensor und den Autofokus-Detektor. Bauform und Sensorgröße sind ähnlich denen von DSLR-Kameras, wodurch die Nutzung von SLR-Wechselobjektiven mit passendem Objektivanschluss möglich ist. Der Spiegel dient hier allein dem Autofokus mittels Phasenvergleich. Im Gegensatz zu Spiegelreflexkameras wird das Sucherbild elektronisch erzeugt, was – wie bei Kompakt- und spiegellosen Systemkameras – eine Voransicht des zu erwartenden Bildes möglich macht. SLT-Kameras haben den Vorteil des schnellen Autofokus' (das sogar beim Filmen), der echten Voransicht des Bildes sowie - da der Spiegel nicht hochgeklappt werden muss - eine wesentlich höhere Serienbildgeschwindigkeit, eine kleinere Verzögerung beim Auslösen und leisere Auslösegeräusche. Nachteilig ist eine kleine zeitliche Verzögerung des Sucherbildes und ein Lichtverlust von 20 bis 30 %.

Digitale Spiegelreflexkameras

→ Hauptartikel: Spiegelreflexkamera

Viele Hersteller bieten außerdem Systemkameras mit einem Spiegelreflexsystem an, bei denen der Film der herkömmlichen „Analog“-Kamera durch einen digitalen Bildsensor ersetzt ist. Sie werden im Englischen als digital single lens reflex, kurz DSLR, bezeichnet. Entsprechend gibt es zu solchen Kameras eine große Auswahl an Wechselobjektiven, allerdings meist auch mit wesentlich geringerem Zoomfaktor als bei den fest montierten Zoom-Objektiven der Kompakt- und Bridgekameras. Ähnlich wie bei herkömmlichen Systemkameras gibt es auch hier Ausführungen mit auswechselbarer, in diesem Fall digitaler Kamerarückwand, die an den Kamerabody angesetzt wird, sowie Modelle, bei denen zwischen analoger oder digitaler Rückwand gewechselt werden kann.

Bildpunkte und Auflösung

Die zeitliche Entwicklung der maximalen Zahl der Bildpunkte in digitalen Amateurkameras zwischen 2000 und 2012: Nach einer Stagnation bei acht Megapixel von 2003 bis 2005 setzte ein erneutes Anwachsen der Pixelzahlen ein, das mit 24 Megapixel ein neues Plateau erreicht zu haben scheint.

Die Anzahl der Bildpunkte ist bei heutigen Kompaktkameras mehr als ausreichend. Eine geringe Pixelzahl stellt heute nicht mehr den Flaschenhals hinsichtlich der Auflösung und damit das wichtigste Kriterium zur Beurteilung der Gesamtqualität einer Kamera dar. Käuferbewusstsein und Marketing stellen sich auf diese Tatsache zunehmend ein. Eine höhere Auflösung führt nicht zwangsläufig zu einem höheren Schärfeeindruck. Wichtiger ist vielmehr die Größe der Bildpunkte und damit eine der Pixelzahl angemessene Fläche des Bildsensors. Eine im Jahr 2008 typische Kompaktkamera mit 8 Megapixeln auf einem sogenannten 1/2,5″-Sensor hat eine Sensorgröße von 5,8 mm × 4,3 mm, was zu etwa 1,7 µm großen Pixeln führt. Durch die Beugung am Objektiv mit typischer größter Blende von 1/2,8 wird ein Lichtpunkt auf ein Beugungsscheibchen von etwa 3 µm Durchmesser abgebildet. Das bedeutet, dass bei diesen Sensorgrößen ein Lichtpunkt niemals nur ein einzelnes Pixel belichten kann, auch wenn man von einem Objektiv ohne Abbildungsfehler ausgeht, wobei hier bei billigen Kameras häufig gespart wird.

Wikipedia:WikiProjekt Ereignisse/Vergangenheit/fehlend

Bei den deutlich größeren Sensoren der digitalen Spiegelreflexkameras sind die physikalisch sinnvollen Grenzen bei der Pixelgröße derzeit noch nicht erreicht.

Die effektive Auflösung, die sich im Zusammenspiel von Optik und Sensorik ergibt, kann anhand von Testbildern, zum Beispiel mit der Auflösungskarte (engl. chart) nach ISO 12233, festgestellt werden.

Durch den Pixel-Trend werden ferner die Bilddateien unnötig groß, das Dunkelstromverhalten wird negativ beeinflusst, und die Datenübertragung sowie das Kopieren der Bilder werden verlangsamt.

Grenzen der visuellen Wahrnehmung

Kontrastempfindungsfunktion (Contrast Sensitivity Function, CSF) über der Ortsfrequenz in Linienpaaren pro Bildhöhe

Das maximale Kontrastempfinden des menschlichen Auges liegt bei einer Ortsfrequenz von etwa fünf Bogenminuten. Das gesunde Auge hat bei guten Lichtverhältnissen ein Auflösungsvermögen von etwa einer Bogenminute, bei der Helligkeitsunterschiede noch erfasst werden können. Bei einem normalen Sehwinkel von zirka 47° für die Bilddiagonale ergibt sich eine Anzahl von etwa vier Millionen Bildpunkten (zirka 1500 Linienpaare entlang der Diagonalen), die ohne Farbinformation unterschieden werden können. Für ein Bild mit maximaler Kontrastempfindung reichen bei normalem Bildwinkel dementsprechend sogar nur 0,2 Megapixel vollkommen aus (zirka 300 Linienpaare entlang der Diagonalen). Ist der Bildwinkel größer als der normale Sehwinkel, kann das Bild nicht mehr vollständig auf einen Blick erfasst werden, und nur ein Ausschnitt wird betrachtet. Ist der Bildwinkel kleiner als der normale Sehwinkel, reichen sogar noch weniger Bildpunkte aus, ohne dass es zu Einschränkungen bei der wahrgenommenen Auflösung beziehungsweise dem wahrgenommenen Kontrast kommt.

Dabei ist zu beachten, dass es sich bei den meisten Bildsensoren, die in Kameras eingesetzt werden, um Bayer-Sensoren handelt, die in jedem Bildpunkt („Subpixel“) nur eine einzige Primärfarbe registrieren. Die fehlenden Farben werden in diesen Fällen durch Interpolation der benachbarten Bildpunkte ermittelt. Die „effektive Auflösung“ ist somit etwas geringer als die Subpixel-Dichte. Das ist zwar nachteilig, andere wesentliche Einflüsse auf den Schärfeeindruck bleiben jedoch annähernd vollumfänglich erhalten.

Wie oben erläutert, wird Infrarotstrahlung normalerweise herausgefiltert, bevor das Licht auf den Sensor trifft, da dieser durch sein Grundmaterial Silizium bis zu Wellenlängen von etwas über 1 μm (sichtbares Licht weist nur Wellenlängen bis zu ca. 0,7 μm auf) empfindlich ist. Diese Filterung wird aber nicht allzu rigide durchgeführt, so dass immer noch ein deutlicher Anteil solcher „nahen Infrarotstrahlung“ durchkommt. Man kann das leicht überprüfen, indem man eine Fernbedienung für Fernsehgerät oder DVD-Player o. ä. auf die Kamera richtet. Im digitalen Sucher kann man deutlich ein (weißliches) Licht erkennen, während das Auge gar nichts sieht. Es geht dabei aber nur um nahes Infrarot; die Effekte, die bei Infrarotfotografie mit speziellen Infrarotfilmen erzielt werden, wie beispielsweise Verschwinden von störendem Dunst bei Fernaufnahmen, kommen erst bei noch wesentlich höheren Wellenlängen zum Tragen, die mit diesen Sensoren nicht erreichbar sind.

Geschwindigkeit

Digitale Kompaktkamera mit Hybrid-Autofokus

Die Arbeitsgeschwindigkeit einer Digitalkamera wird vor allem durch vier charakteristische Merkmale bestimmt:

1. Aufnahmebereitschaft, die Zeitspanne, die der digitale Fotoapparat nach dem Einschalten benötigt, um eine Fotografie anfertigen zu können;
2. Fokussiergeschwindigkeit, die Zeitspanne, die der Autofokus zur Scharfstellung benötigt.
3. Auslöseverzögerung, die Zeitspanne, die zwischen Drücken des Auslösers und tatsächlicher Bildaufzeichnung verstreicht;
4. Bildfolgezeit, die Zeitspanne nach einer Aufnahme, nach der die Kamera ein Folgebild anfertigen kann. In direktem Zusammenhang damit steht die maximale Bildfrequenz der Digitalkamera.

Trotz einer rasanten technischen Entwicklung sind viele digitale Kompaktkameras signifikant langsamer als ihre Äquivalente im Kleinbildbereich. Vor allem die Bildfolgezeiten brechen oft nach wenigen Aufnahmen massiv ein, während bei motorisierten Kleinbildkameras über den gesamten Film hinweg die gleiche Geschwindigkeit erreicht wird.

Bei hochwertigen digitalen Kameras sind Auslöseverzögerung und Bildfolgezeit dagegen vergleichbar mit ihren analogen Pendants.

Energieversorgung

Manche analoge Fotoapparate können ganz ohne elektrische Energie verwendet werden - Digitalkameras benötigen jedoch stets elektrische Energie. Das ist beim Umstieg auf die digitale Fotografie zu beachten. Neben den auch bei Analog-Fotoapparaten mitunter vorhandenen großen Stromfressern eingebaute Mini-Monitore und Blitz verbrauchen bei Digitalkameras auch Sensor, Elektronik und LC-Display nennenswerte Energiemengen. Jede Digitalkamera benötigt daher eine kontinuierliche Energieversorgung, die in der Regel über einen Akku oder ein Netzteil gewährleistet wird; daneben gibt es auch einige Spezialkonstruktionen, die beispielsweise auf Solarenergie basieren.

Der Energieinhalt des Akkus bestimmt – in Verbindung mit der Leistungsaufnahme der Kameraelektronik und deren Stromsparfunktionen – die maximale Betriebsdauer der Kamera, bis ein Akkuwechsel nötig wird. Proprietäre Akkutypen (meist Lithium-Ionen-Akkus) sind deutlich teurer als Standardakkus (AA oder AAA etc.), aber häufig auch leistungsfähiger, das heißt, sie besitzen einen größeren Energieinhalt bei gleicher Baugröße bzw. Gewicht und weisen daher eine längere Betriebsdauer auf. Ein durchschnittlicher Akku mit einem Energieinhalt von 6 Wh versorgt eine Digitalkamera mit Energie zum Aufnehmen von rund 200 Bildern.

Dateiformat

Damit ein Bild mit einer Auflösung von zehn Megapixeln und drei Farbkanälen pro Pixel nicht dreißig Megabyte (unkomprimierte Dateigröße) auf der Speicherkarte benötigt, wird es meist komprimiert.

Als verlustbehaftetes Format steht meistens nach Exif-Standard JFIF („JPEG“) zur Verfügung, als verlustfreies Format wurde häufiger auch TIFF angeboten. Bei vielen Kameras können die digitalen Bilder auch verlustfrei in einem proprietären Rohdatenformat (englisch raw für "roh") gespeichert werden.

Da für das Rohdatenformat kein etablierter Standard existiert (siehe auch Digital Negative), sind die Bilddaten unterschiedlicher Kamerahersteller und sogar unterschiedlicher Baureihen eines Herstellers untereinander meist nicht kompatibel und müssen vor der Betrachtung oder Bearbeitung mit einem oftmals vom Kamerahersteller bereitgestellten Programm oder einem sogenannten Plug-in für Bildbearbeitungsprogramme in ein Standard-Bildformat (meist TIFF oder JPEG) konvertiert werden.

Rohdaten werden auch als digitales Negativ bezeichnet. Durch ihre im Allgemeinen verlustlose Speicherung weisen Rohdaten keine Kompressionsartefakte auf. Ein weiterer wichtiger Vorteil ist der potentiell größere Farbumfang. Während JPEG-Bilder mit 8 Bit (= 256 Stufen) je Farbkanal gespeichert werden, liegen Rohdaten in zehn, zwölf (= 4096 Stufen) oder 14 Bit (= 16.384 Stufen) vor. Die Bilder können somit unter Umständen in feinerer Farbabstufung ausgegeben werden.

Videoaufnahme

Fast alle Kameras bieten auch die Möglichkeit, Videosequenzen aufzunehmen. Wegen der notwendigen Bildwiederholrate jedoch stets in niedrigerer Auflösung als die von der Kamera aufnehmbaren Standbilder. Früher lag die Videoauflösung meistens unter denen der damals gängigen Videokameras, mittlerweile wird fast Ausnahmslos HD-Auflösungen bis Full HD (also 1920 × 1080 Pixel) Auflösung erreicht. Einige Consumer-Modelle, wie etwa die GoPro Hero 3, unterstützen bereits sogar 4k-Aufnahmen. Während bei früheren Modellen die Videos meist im Rechenzeit-sparenden, jedoch speicherintensiven Motion-JPEG-Format gespeichert wurden, kommen mittlerweile meist auch hochwirksame Kompressionsformate wie MPEG4 und H.264 zum Einsatz. Andernfalls können die Videosequenzen nach dem Übertragen auf den Rechner in ein effizienteres Format umgewandelt werden.

Bis zur Veröffentlichung der Nikon D90 2008 entfiel die Möglichkeit der Videoaufzeichnung für Spiegelreflexkameras systembedingt. Neuere Kameras wie die Nikon D3s oder die Canon EOS 550D können auch HD-Videos aufzeichnen.

Lange Zeit konnten die meisten Digitalkameras während der Videoaufnahme zwar zoomen, jedoch nicht (neu) fokussieren. Auch führten sie meist keinen sich während der Aufnahme anpassenden Weißabgleich oder Helligkeitsanpassung durch. Mittlerweile (Stand 2015) gibt es immer mehr Kameras, die Camcordern diesbezüglich nicht mehr nachstehen.

Metadaten

Geotagger „Solmeta N2 Kompass“ für Nikon-Kameras mit Speicherung der Blickrichtung (Heading)

Digitalkameras betten in die Bilddaten sogenannte Metainformationen ein, die im Exif-Standard spezifiziert sind. Diese Exif-Metadaten finden sich im Header der Datei. Viele Bildbearbeitungsprogramme sowie spezielle Werkzeuge können diese Daten auslesen und anzeigen. Sie finden auch bei der Ausbelichtung des digitalen Bildes auf Fotopapier im Fotolabor Anwendung. Zu den via Exif automatisch für jede Aufnahme gespeicherten Parametern gehören beispielsweise Datum bzw. Uhrzeit, Belichtungszeit, Fotografische Blendeneinstellung, Belichtungsprogramm, Sensor-Empfindlichkeit (nach ISO), Brennweite, Weißabgleich oder Blitzverwendung. Einige Kameras unterstützen mittels eingebautem oder zusätzlich angeschlossenem GPS-Modul das Geo-Imaging und können Informationen zum Aufnahmeort speichern, beispielsweise geografische Länge und Breite sowie GPS-Höhe, GPS-Zeit oder GPS-Blickrichtung

Speichermedien

Sony Mavica FD5: Diskette als Speichermedium

CompactFlash-Speicherkarte

Gespeichert werden die Bilder in der Kamera auf verschiedenen Speichermedien, gebräuchlich waren vor allem verschiedene Arten Speicherkarten und das Microdrive; ältere Digitalkameras verwendeten daneben auch Floppy Disks, PCMCIA-/PC Cards oder Compact Discs. Mittlerweile verwendet der Großteil der Digitalkameras (Micro-)SD-Karten (Stand 2015).

Zeitweilig gab es auch Digitalkameras mit SDRAM als Speicher. Diese Art der Datensicherung erwies sich allerdings als unpraktisch, da das SDRAM permanent mit Energie versorgt werden mussten. Das führte dazu, dass die Betriebbereitschaftszeit mit eingesetzten Akkus recht kurz war. Wurde die Energieversorgung unterbrochen, waren die gespeicherten Daten verloren. Um diesem Datenverlust vorzubeugen, verfügten einige Modelle über einen Kondensator, der im Falle eines Batteriewechsels das RAM weiter mit Energie versorgte. Erfolgte das allerdings nicht, bevor der Kondensator entladen war, waren die gespeicherten Daten ebenfalls verloren. Kameras dieser Bauweise zeichneten sich vor allem durch günstige Produktionskosten aus.

Geräteschnittstellen

Als Hardwareschnittstelle hat sich im Anwenderbereich der Universal Serial Bus weitestgehend durchgesetzt. Die Kamera stellt die Daten dem PC üblicherweise entweder als „Mass storage device“ (siehe USB-Massenspeicher) oder im PTP-Modus zur Verfügung. Bei einigen (meist älteren) Geräten ist noch herstellerspezifische Software zur Übertragung nötig. Über den PTP-Modus ist bei einigen Kameras auch die rechnergesteuerte Auslösung möglich, in den seltensten Fällen jedoch mit voller Kontrolle über Belichtungszeit, Blende, Zoom, Fokus und ISO-Zahl.

Über USB lassen sich viele Digitalkameras auch direkt zum Drucken mit Fotodruckern verbinden, wenn beide Geräte den PictBridge-Standard unterstützen. Seit 2006 bieten Kameras zunehmend die Möglichkeit der drahtlosen Datenübertragung wie WLAN oder Bluetooth.

Digitalkameras für Kinder

Digitalkameras, die für Kinder vermarktet werden, zeichnen sich dadurch aus, dass vergleichsweise einfache Technik in relativ robuste und stoßfeste, teils wassergeschützte Gehäuse eingebaut wird. Oft sind sie auch größer und so gestaltet, dass sie beidhändig gehalten werden können, um der noch unausgebildeten Feinmotorik von Kindern entgegenzukommen. Häufig haben sie auch zwei Suchfenster, damit die Kinder nicht ein Auge zukneifen müssen. Die fotografischen Möglichkeiten solcher Kameras sind in der Regel sehr eingeschränkt, da sie meist nur eine geringe Bildauflösung aufweisen, keinen optischen Zoom und meist auch keine Entfernungs-Einstellmöglichkeit haben.

Digitalkameras für Tiere

Neugierige Haustierbesitzer entwickelten Digitalkameras, die jeden Schritt ihres Vierbeiners dokumentieren. Die Kameras haben ein besonders leichtes Gewicht, damit sie das Tier nicht stören. Sie werden am Halsband befestigt und man sieht dann alles aus der Perspektive des Haustieres. Die meisten dieser Kameras verfügen sowohl über eine Foto- als auch über eine Videofunktion, wobei die Qualität und die genauen Funktionen je nach Hersteller variieren.

Verbreitung

Verbreitung von Digitalkameras in Deutschland

Jahr	Ausstattungs-
	grad	bestand
2004	19,4	21,3
2005	31,9	36,1
2006	41,8	48,9
2007	48,7	59,4
2008	58,3	73,3
2009	64,1	85,1

In Deutschland ist in 72,8 % der Haushalte eine Digitalkamera vorhanden (Stand 2012). Diese Haushalte besitzen im Durchschnitt mehr als 2 Digitalkameras.

Verkaufsprognosen

Im September 2015 veröffentlichte der Digitalverband Bitkom Prognosen für den deutschen Markt, nach denen Digitalkameras im Gesamtjahr 2015 voraussichtlich Umsätze von insgesamt 1,09 Milliarden Euro erzielen. Die Absatzzahl wird auf rund 3,38 Millionen Geräte geschätzt. Wer eine Digitalkamera erwirbt, zahlt laut Bitkom dafür mittlerweile mehr als vor wenigen Jahren: Heute liegt der Durchschnittspreis für eine Digitalkamera bei 323 Euro. 2012 waren es unter 240 Euro.

Literatur

• Josef Scheibel, Robert Scheibel: Digitalfotografie verstehen und anwenden – Basiswissen. vfv Verlag, 2010, ISBN 978-3-88955-192-4.
• Normenausschuss Veranstaltungstechnik, Bild und Film: DIN SPEC 15707 - Leitfaden für das zuverlässige Testen von digitalen Kameras

Weblinks

• 

  Commons: Digitalkameras – Sammlung von Bildern
• Wiktionary: Digitalkamera – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
• Digitalkameraseite mit der Geschichte der elektronischen Fotografie