Bei der elektronischen Fotografie werden optische Signale in digitale elektronische Signale gewandelt. Dafür ist Computertechnik unentbehrlich. Hingegen beruht die herkömmliche chemische Fotografie auf der Wandlung von optischen in chemische Signale.
Die elektronische Fotografie wird aufgrund ihrer Vorteile in der Zukunft die chemische Fotografie in den meisten Anwendungsbereichen ersetzen. Schon im Jahr 2001 war die Digitalfotografie ihren Kinderschuhen nahezu entwachsen. Vorher nahm die chemische Fotografie überall dort, wo es auf eine sehr hohe Bildqualität ankommt, eine Vorrangstellung ein.
Ein Kleinbildnegativ, das mit einer einfachen klassischen Amateurkamera aufgenommen wurde, erreicht eine Bildauflösung von rd. 4 Mio. Bildpunkten. Gegen Ende der 1990er-Jahre glich die Bildauflösung der Digitalfotografie mit rd. 1 Mio. Bildpunkten etwa der von ausgezeichneten Computerbildschirmen. Mittlerweile hat die technische Entwicklung der Digitalfotografie den Qualitätsvorsprung der herkömmlichen Fototechnik hinsichtlich der Bildauflösung nahezu aufgeholt: Inzwischen gibt es Digitalkameras mit 4 bis 5 Mio Pixeln (Bildpunkten) bereits für den semiprofessionellen Bereich.
Wie funktioniert digitale Fotografie?
Für die Bildaufnahme benötigt man eine digitale Fotokamera.
Digitalkameras (Bild 1) sind aufgebaut wie herkömmliche Fotokameras,
jedoch nicht mit einen Film bestückt, sondern mit einem Halbleiterbauelement
ausgestattet, das als Lichtsensor wirkt (Bild 2). Dieser Sensor in Form
eines CCD-Chips
(engl.; charge-coupled device für ladungsgekoppeltes
Schaltelement) gibt dem Gerät auch den Namen CCD-Kamera.
Der CCD-Chip besteht aus einer Vielzahl von Zellen (Bildelementen, die
als Pixel bezeichnet und durch jeweils ein Koordinatenpaar beschrieben
werden). Die Zellen sind matrixartig wie auf einem Schachbrett angeordnet.
Der Chip befindet sich in der Kamera an der Stelle des Lichteinfalls,
also genau dort, wo im herkömmlichen Fotoapparat die Filmebene ist.
Sobald von außen einfallendes Licht durch das Kameraobjektiv auf
die Zellen des Chips projiziert wird, sammeln sich dort Elektronen an.
Ihre Anzahl hängt jeweils von der Lichtintensität und der Dauer
des Lichteinfalls ab. Durch Auszählen der Elektronen in einer jeden
Zelle wird jedem Pixel ein entsprechender Helligkeitswert zugeordnet.
Aus der Zuordnung von Pixelkoordinaten
und Helligkeitswert für jede Zelle
lässt sich ein digitalisiertes Bild berechnen. Dessen Bilddaten werden
in einem Halbleiterspeicher, dem Bildspeicher
der Kamera, abgelegt. Der Speicher kann weitaus mehr Bilder (in Form von
Bilddaten) aufnehmen als ein Film. Inzwischen können einige Digitalkameras
Speicherchips von über 1 GB lesen.
Digitale Bilddatenverarbeitung
Zu beliebigen Zeitpunkten lassen sich die im Bilddatenspeicher
gespeicherten Bilddaten auslesen, weiterverarbeiten oder dauerhaft extern
speichern. Ist der Bilddatenspeicher der Kamera voll, müssen die
Daten ausgelesen und weiterverarbeitet werden (Bild 3): Entweder druckt
man die Bilder über einen Farbdrucker
auf Papier. Zu diesem Zweck ist die Digitalkamera über eine serielle
Schnittstelle direkt an den Drucker anzuschließen. Oder die Bilddaten
werden auf ein Speichermedium des mit der Kamera seriell bzw. heute eher
gebräuchlich per USB (universal
serial bus) verbundenen Computers übertragen. Als Speicher
kommen sowohl dessen Festplatte
als auch spezielle beschreibbare Compactdisks
(CD) in Frage. Papierbilder
erhält man in diesem Fall durch Drucken vom Computer aus.
Für die gespeicherten Bilddaten bietet der Computer vielfältige
Bildbearbeitungsmöglichkeiten.
So lassen sich neben Bearbeitungseffekten, die es auch in der herkömmlichen
Fotobearbeitung gibt (dort aber umständlicher vorzunehmen sind),
auch Kontrast, Schärfe und Farbe verändern.
Neben dieser voll digitalisierten Funktionsweise bietet außerdem
die Kombination von Computer
und Filmscanner (Bild 3) die Möglichkeit, Produkte herkömmlicher
Fotografie zu digitalisieren: Hierbei tastet der Filmscanner die Filmnegative
oder Diapositive optisch ab, um die so erfassten Bilddaten digitalisiert
umzusetzen und im Computer für Bearbeitungs- oder Archivierungszwecke
zu speichern.
Vor- und Nachteile der
Digitalfotografie
Vorteile sind:
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Das fotografierte Bildmaterial ist sehr schnell verfügbar und misslungene Bilder können sofort verworfen werden.
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Heutige Digitalkameras sind deutlich lichtempfindlicher als herkömmliche Fotoapparate, sodass Fotografie auch bei sehr wenig Licht möglich ist. Diese Eigenschaft wird beispielsweise in der astronomischen Sternenfotografie genutzt.
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Die Bilder können ohne Qualitätsverlust dauerhaft gespeichert werden.
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Am Computer sind die Bilder bequem und vielfältig zu bearbeiten - im Sinn von Ausschnitten, Bildmontagen, Retuschen, Beschriftungen u. v. a. m.
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Über Datennetze können die Bilder ohne Qualitätsverlust fernübertragen werden.
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Der Bildspeicher der Digitalkamera speichert wesentlich mehr Bilder, als ein Film aufnehmen kann.
Neben all diesen Vorteilen hat die digitale Fotografie auch einige wenige
Nachteile:
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Zurzeit ist sie noch etwas kostspieliger als die chemische Fotografie.
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Die Qualität des ausgedruckten Fotos ist durch die Druckqualität des jeweils benutzten Farbdruckers begrenzt. Allerdings ist die Technik inzwischen so weit, dass es optisch fast keinen Unterschied mehr gibt zwischen der chemischen Entwicklung analoger und dem Ausdruck digitaler Fotografie auf geegneten Druckern.