Testverfahren erklärt

So testen wir Digitalkameras

Verena Ottmann ist seit 16 Jahren bei PC-WELT für Hardware-Themen zuständig. Mit Ratgebern, Tests und Tipps informiert sie im Heft und auf den Online-Plattformen über Wissenswertes rund um Digitalkameras und externe Festplatten. Außerdem kümmert sich Verena Ottmann als Heftkoordinatorin um die Planung und Realisierung der AndroidWelt. Privat interessiert sie sich für alles, was man auf dem Fernseher oder der Stereoanlage ausgeben kann.
Wir beurteilen die Testkandidatinnen in den fünf Kategorien Bildqualität, Handhabung, Ausstattung, Service und Preis. Sie ergeben die Gesamtnote, wobei die Testkriterien unterschiedlich stark gewertet werden. Wir erklären Ihnen hier die Bewertung der Bildqualität.

Schafft eine Digitalkamera eine neue Bestnote in einer Kategorie, verschlechtern sich automatisch die Noten aller anderen Geräte in dieser Kategorie, da wir stets auf die beste Kamera normieren.

Bildqualität

Die Bildqualität einer Digitalkamera bewerten wir teils subjektiv, teils objektiv. Dabei geht die subjektive Bewertung zu 40, die objektive Bewertung zu 60 Prozent in die Teilnote ”Bildqualität ein”.
Bei der subjektiven Bewertung macht der Testredakteur verschiedene Aufnahmen und bewertet die Farbtreue der Testkandidatin mit und ohne Blitz sowie ihre Schärfe bei Nahaufnahmen und das Rauschverhalten.

Für die objektive Beurteilung der Bildqualität testen wir mit der Software DC Tau von Anders Uschold, der unter anderem als vereidigter Sachverständiger für digitale und analoge Fotografie tätig ist. Wir haben uns für diese Software entschieden, da sie Auflösungs-, Kamera- und Hersteller-unabhängig arbeitet. Außerdem erkennt das Programm eventuell vorhandene Verbesserungsalgoritmen einer Kamera - etwa eine automatische Scharfzeichnung. Grundlage für das Verfahren sind drei Testaufnahmen, die von der Software hinsichtlich Auflösung, Dezentrierung und Verzeichnung ausgewertet werden. Als Motiv dient eine rund 90 x 63 Zentimeter große Glasscheibe, auf der neun Siemenssterne x-förmig angeordnet sind. Dieses Motiv wird von einem Leuchtpult als einzige Lichtquelle beleuchtet. Mit jeder Kamera machen wir drei Belichtungsreihen zu je fünf Bildern mit 0 EV als mittlere Belichtungskorrektur. Dabei wählen wir für eine Belichtungsreihe die kürzeste Brennweite, für die zweite eine mittlere und für die dritte Belichtungsreihe die längste Brennweite. Aus den jeweils fünf Testbildern ermitteln wir das am besten belichtete und wandeln es ins BMP-Format um. Mit den drei so resultierenden Testbildern ”füttern” wir die Software anschließend.

Bei jedem Testbild vermisst DC Tau jeden Stern einzeln in allen drei Farbkanälen des RGB-Bildes und in einem physiologisch gemittelten Grauwertbild in beliebigen Ausrichtungen. Auf diese Weise erkennt die Software, wo bei jedem Stern der scharfe, aufgelöste in den unscharfen, nicht aufgelösten Bereich übergeht und wie groß beide sind. Die kreisförmige Grenzlinie wird dabei farbig markiert. DC Tau vergleicht zudem die Grenzlinien der äußersten Sterne mit der des Mittelsterns. Weicht die Form einer Außengrenzlinie zu stark von der der Mittelgrenzlinie und der ihr gegenüberliegenden Außengrenzlinie ab, ist die Kamera dezentriert. Das heißt, das Objektiv wurde schlampig montiert, und wir bestellen die Kamera neu. Denn Bilder, die mit einer dezentrierten Kamera gemacht wurden, zeigen in den Eckbereichen mehr Unschärfe auf. Darum ist dieses Kriterium für aussagekräftige und repräsentative Tests wichtig.

Als zweiten Punkt ermittelt die Software anhand der Sterne den Wirkungsgrad einer Kamera, das heißt, wie viel Prozent der höchsten effektiven Auflösung wirklich für Bildinfos genutzt werden. Dazu setzt DC Tau die Nettodateigröße – die Größe des aufgelösten Bereichs – in Verhältnis zur Bruttodateigröße (maximal mögliche Dateigröße, bei unkomprimierten Bildern: Auflösung x Farbtiefe). Die Bewertung erfolgt dabei in Abhängigkeit der Auflösung. Liegt der Wirkungsgrad bei über 100 Prozent, heißt das, die Kamera arbeitet mit Anti-Aliasing-Filter, Kantenfortführung und Scharfzeichnung, was zu Artefakten und/oder Moire führen kann. Die im Bild entstehenden Strukturen und ”Schärfen” sind künstlich generiert und verfälschen deutlich.

Zu guter Letzt ermittelt DC Tau die tonnen-, kissen-, oder wellenförmige Verzeichnung einer Kamera. Dazu werden die prozentualen Veränderungen auf 90 Prozent des diagonalen Weges von der Bildmitte zum Bildrand gemessen.

Um herauszufinden, ob eine Kamera eine gleichmäßige Helligkeitsverteilung über das ganze Bild liefert, machen wir eine Aufnahme von einem rein weißen Bild, das sich vor einem Leuchtpult befindet. Die Kamera stellen wir dabei auf Blende F4 bis F5,6 und aktivieren den Aufnahmemodus „unendlich“, „Landschaft“ oder eine entsprechende Einstellung. Wir machen je eine Aufnahme bei kürzester, mittlerer und längster Brennweite, wobei wir mit dem Objektiv so nahe wie möglich an das Testbild herangehen. Diese Bilder konvertieren wir zu BMP-Dateien und lassen sie von DC Tau auswerten. Die Software teilt das Testbild in vier Quadranten und ermittelt anhand dieser den Verlauf und die Streuung der Randabdunklung. Diese kann mehrere Ursachen haben – meist ist das Objektiv schuld.

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