Mohn auf einer Wiese

Crop-Faktor bei DSLR-Kameras – Auswirkungen und Berechnung

In modernen DSLR-Kameras sind aus Gründen der Platz- und Kostenersparnis oftmals kleinere Bildsensoren verbaut als in den früher üblichen analogen SLR-Kleinbild-Modellen. Während der klassische Kleinbildsensor, auch als Vollformatsensor bezeichnet, Masse von 36 x 24 mm vorweist, haben Digitalkameras mit Crop-Faktor einen kleineren Sensor. Das Vollformat entspricht exakt den Massen der Negativ-Bilder von Kleinbildkameras. Das diagonale Längenverhältnis der modernen APS-C-Bildsensoren im Vergleich zum Vollformatsensor wird als Formatfaktor oder Crop-Faktor bezeichnet.

Schematische Darstellung von Vollformatsensor, APS-C-Sensor und Four-Thirds-Format

Schematische Darstellung verschiedener Sensorgrössen (nicht massstabsgerecht).

Auswirkungen der Sensorgrösse auf das Bild

Die Brennweite von Objektiven ist eine feste physikalische Grösse, die ausschliesslich von deren Konstruktion abhängt und immer gleich bleibt. Somit wird auch immer die exakt gleich grosse Fläche innerhalb der Kamera ausgeleuchtet. Bedingt durch ihre geringere Fläche gegenüber dem Kleinbildsensor können die heute üblichen APS-C-Sensoren aber nur einen kleineren Teil des Motivs erfassen. Randbereiche, die über den Bildsensor hinausgehen, werden vom schwarzen Kameragehäuse absorbiert und können auf dem entstehenden Bild nicht abgebildet werden.

Zum besseren Verständnis trägt ein Exkurs in die Grundlagen der Fotografie bei: Objektive erzeugen ein Bild in kreisrunder Form. Entspricht der Durchmesser des Bildkreises mindestens der Diagonale des Sensors, kann das gesamte Motiv abgelichtet werden. Ist der Chip in der verwendeten Kamera jedoch kleiner, werden die Ränder des Motivs abgeschnitten, der Bildwinkel wird also verkleinert.

Bildkreis mit Abbildungen bei Vollformatsensor und mit Crop-Faktor

Das Bild zeigt, welcher Ausschnitt bei Verwendung des gleichen Objektivs beim Vollformatsensor (blau) und bei einem Sensor mit Crop-Faktor (pink) abgelichtet wird.

Das passende Objektiv finden

Ein Objektiv mit einer Brennweite von 80 mm zeigt je nach Sensortyp einen anderen Bildausschnitt. Während es an einer Kleinbildkamera einem 80 mm Objektiv entspricht, wird beim APS-C-Sensor ein verkleinerter Ausschnitt abgelichtet. So wird beispielsweise bei einem Crop-Faktor von 1,6 ein Bildausschnitt angezeigt, der einem Objektiv mit 128 mm Brennweite entspricht (80 mm x 1,6 = 128 mm). Daraus resultiert eine weitere Bezeichnung für den Formatfaktor: Brennweitenverlängerung.

Um mit einer DSLR-Kamera mit Crop-Faktor das gleiche Motiv abbilden zu können wie mit einem Vollformatsensor, müsste statt des 80 mm Objektivs nun also ein Objektiv mit 50 mm Brennweite verwendet werden (50 mm x 1,6 = 80 mm).

Mittlerweile sind viele Objektive auf dem Markt, die an die Anforderungen von Crop-DSLR-Kameras angepasst sind. Bei diesen wurde der Bildkreis verkleinert und an die Grösse des Bildsensors angepasst. Daraus resultieren oft eine geringere Baugrösse und geringeres Gewicht bei gleichzeitig günstigerem Preis. Allerdings gibt es eine Einschränkung: Während Vollformat-Objektive ohne weiteres an APS-C-Kameras verwendet werden können, ist dies umgekehrt nicht möglich. Da der Bildkreis kleiner ist, wird auch der dargestellte Bildausschnitt verkleinert. Die Folge sind schwarze Ecken und Ränder im Bild.

Vorteile von Crop-Faktor-Kameras

Für die gleiche Abbildung wie bei einem Kleinbildsensor können Objektive mit kürzeren Brennweiten verwendet werden. Besonders im Bereich der Teleobjektive führt dies zu Gewichtsverringerung und geringeren Kosten bei der Anschaffung. Auch für Freunde der Makrofotografie ergeben sich Vorzüge durch die kleinere Sensorgrösse, da Details mit einer höheren Auflösung abgebildet werden können.

Landschaftsfotografen und all diejenigen, die im Weitwinkelbereich fotografieren, präferieren die kleineren Sensoren wegen ihrer Möglichkeiten beim Spiel mit der Schärfentiefe. So lassen sich auch die weit entfernten Objektive im Hintergrund problemlos scharf stellen. Deshalb ist auch in der Landschaftsfotografie die Crop-Kamera die erste Wahl.

Nachteile der Brennweitenverlängerung

Der Vorteil der kürzeren Brennweiten kann unter Umständen auch zum Nachteil werden. Während beispielweise beim Vollformatsensor ein Weitwinkelobjektiv von 30 mm verwendet wird, benötigt der APS-C-Sensor für die Darstellung des gleichen Bildausschnitts eine Brennweite von etwa 20 mm. Diese entspricht dann allerdings nicht mehr dem Weitwinkelobjektiv, sondern ist unter Superweitwinkel einzuordnen. Mitunter kann es durch diesen Effekt schwierig werden, das passende Objektiv für den gewünschten Einsatzbereich zu finden.

Bei geringerer Brennweite wird die Schärfentiefe höher. Gerade in der Portrait- und Modellfotografie wird deshalb auf Vollformatsensoren gesetzt, um Hintergründe gekonnt verschwommen darzustellen. Man spricht vom Freistellen bei einer geringen Schärfentiefe oder dem sogenannten Bokeh-Effekt.

Der dritte Vorteil klassischer Vollformat-Technik gegenüber den kleineren APS-C-Sensoren besteht schlicht in seinem grösseren Sensor. Eine Beschneidung des Bildes ist nicht nötig, stattdessen kann mit dem Zoom gearbeitet werden. Ausserdem sind die einzelnen Bildpixel grösser als bei Crop-Faktor-Kameras, sodass mehr Licht eingefangen werden kann. Es ist deshalb nicht nötig, den ISO-Wert künstlich nach oben zu regeln. Die Qualität der Bilder nimmt zu und Bildrauschen kann dadurch vermieden werden.

Zusammenfassung – Was muss man sich merken?

In der Regel macht es keinen Unterschied, ob ein oder zwei Millimeter Brennweite mehr oder weniger genutzt werden. Eine exakte Berechnung der Brennweite mit Hilfe des Crop-Faktors ist deshalb in den meisten Fällen nicht zielführend. Darüber hinaus sind die Herstellerangaben oft nicht ganz präzise.

Will man mit einer Normalbrennweite von etwa 50 mm fotografieren, was dem Sichtbereich des menschlichen Auges in etwa entspricht, muss man an einer Crop-DSLR ein Objektiv verwenden, welches um den Wert des Crop-Faktors verkleinert wurde. Bei einer Brennweitenverlängerung von 1,6 entspricht dies einem Objektiv mit circa 35 mm Brennweite.