Erhöhte Auflösung durch Pixel-Shift
2021 © Thomas Gade
Pixel Shift ist ein Verfahren zur Steigerung der Detailauflösung. Voraussetzung dafür sind Kameras mit beweglich gelagerten Sensoren, wie sie zur Bildstabilisierung eingesetzt werden. Für eine Pixel-Shift-Aufnahme erstellt die Kamera mehrere Bilder, während der Sensor zwischen den Belichtungen minimal in verschiedene Richtungen verschoben wird. Anschließend werden die Einzelaufnahmen zu einer einzigen Bilddatei verrechnet. Im Pixel-Shift-Modus geschieht dieser gesamte Ablauf durch eine einzige Auslösung.
Der Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, die Einschränkungen der schachbrettartigen Bayer-Matrix zu kompensieren. Auf jedem Sensor sitzen Farbfilter (Rot, Grün, Blau), sodass jede Messzelle nur einen begrenzten Wellenlängenbereich erfassen kann. 50 % der Zellen messen grünes Licht und jeweils 25 % rotes und blaues. Ein 24-Megapixel-Sensor hat daher effektiv 12 MP für Grün und jeweils 6 MP für Rot und Blau. Gewünscht sind aber jeweils 24 MP für eine RGB-Datei. Die vollständigen RGB-Werte für jeden Bildpunkt entstehen erst durch Interpolation aus den umliegenden Pixeln. Mogelpackung? Eigentlich ja.
Pixel Shift umgeht diese Interpolation: Für jedes Pixel werden alle drei Farben direkt gemessen. Die resultierende Datei enthält daher vollständige RGB Werte ohne Interpolation und enthält feinere Details. Gleichzeitig reduziert das Verfahren die Entstehung von Moiré Mustern und Rauschen.
Pentax – Keine Erhöhung der Pixelzahl
Bei Pentax Kameras führt Pixel Shift nicht zu einer höheren Pixelanzahl der Bilddatei. Die Auflösung in Bezug auf Mikrodetails steigt zwar deutlich, die tatsächliche Pixelmenge bleibt jedoch identisch zu einer normalen Aufnahme. Folgendes Bildpaar mit einer Pentax K-1 II aus einem Vergleich von Scannern und Digitalkameras beim Digitalisieren von Filmen zeigt den Unterschied.| Pentax K-1 II (Vollformat / 36 MP) Rodenstock Apo-Rodagon D 75mm, Blende 5.6  Auflösung: horizontal 3250 dpi, vertikal 3649 dpi |
Pentax K-1 II mit mit Pixelshift. Rodenstock Apo-Rodagon D 75mm, Blende 5.6  Auflösung: horizontal 5793 dpi, vertikal 5793 dpi |
Panasonic und Olympus - Pixel-Shift erzeugt Bilder mit mehr Pixeln
Stellen wir uns außerdem vor, dass zwischen den Meßzellen auf dem Sensor ein kleiner Abstand besteht und deshalb die Verrechnung von Bildern, die minimal zueinander verschoben sind, eine weitere Erhöhung der Auflösung bewirkt. Panasonic und Olympus nutzen dies. Die Bilddateien werden dabei erheblich größer als normale Aufnahmen. Man spricht deshalb auch vom High-Resolution Modus.
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