...und warum es auch eigentlich nicht so wichtig ist.


Als Filmemacher und DOP wird man oft gefragt, ob die teuren und großen Film- und Videokameras heute überhaupt noch wirklich gebraucht werden, denn schließlich kann das eigene Smartphone ja auch 4K.
Um diese Frage zu beantworten, muss zunächst einmal geklärt werden, was 4K eigentlich bedeutet. Der Begriff steht nämlich nur für die horizontale Auflösung des Bildes, welche eben 3.840 Pixel beträgt, also rund 4000 (k=Kilo=1000). Dagegen stehen z.B. 2k mit 2.048 Pixeln und HD mit 1.920 Pixeln. 4K sagt also zunächst nur etwas darüber aus, wie groß das Bild ist, nicht aber darüber, wie gut es ist. Für die Qualität des Bildes sind eine Menge anderer Faktoren wichtig, genau genommen, ist die Größe des Bildes sogar eher unwichtig.

Um zu verstehen, was alles Einfluss darauf hat, wie gut oder schlecht ein Bild ist, muss man wissen, wie das Bild überhaupt erzeugt wird.
Egal, ob bei einer großen Filmkamera, einem kleineren Camcorder oder beim Smartphone, ist der optische Vorgang nämlich der Gleiche:
Das Licht der Sonne (oder von Scheinwerfern) trifft auf ein Motiv, also auf einen Gegenstand, einen Menschen oder beides, wird von dort reflektiert und fällt in das Objektiv der Kamera. Hier passiert es verschiedene Linsen, bis es im Inneren der Kamera auf eine fotosensitive Oberfläche trifft und diese belichtet. Bei analogen Filmkameras ist das der Filmstreifen, bei modernen digitalen Filmkameras der Chip und bei älteren Videokameras zunächst ein Strahlenteiler und dann ganze drei Chips (je einer pro Grundfarbe).

 

 Camera Car

Schon ab dem Moment, in dem das Licht auf das Objektiv der Kamera trifft, machen sich die Unterschiede verschiedener Kameras bemerkbar. Auch, wenn einige Handy-Hersteller mit Begriffen wie Zeiss-Optik o.ä. werben, sind hier nur winzige und sehr einfache Optiken verbaut. Nicht umsonst, kosten große Filmobjektive gut und gerne um die 50.000€ bis 100.000€ Aber schon erheblich günstigere Optiken im Bereich weniger hundert Euro, wie sie z.B. für Spiegelreflexkameras genutzt werden, spielen qualitativ in einer komplett andere Liga als das "Glas" in Ihrem Telefon.

Als Nächstes spielt die Größe des Chips eine entscheidenden Rolle, denn je größer dieser ist, desto mehr Photonen kann er einsammeln. Dazu ist es wichtig zu erwähnen, dass die Anzahl der Pixel gleichbleibt, egal wie groß der Chip ist (bei 4k sind es 8.294.400 Bildpunkte/Pixel). Damit alle drauf passen, sind die Pixel bei einem kleinen Chip ganz einfach auch kleiner. Schon alleine durch die Bauart bedingt, ist nun der Chip in einem Smartphone natürlich erheblich kleiner als in einer ausgewachsenen Filmkamera. Sind aber die Pixel kleiner, können eben auch weniger Bildinformationen gesammelt werden und, neben vielen weiteren Aufwirkungen, schrumpft z.B. die sogenannte dynamic range. Ok, aber was ist das?
Stellen Sie sich einen komplett dunklen Raum vor. Hier haben wir absolut keine Dynamik, das Licht ist einfach aus. Nun zünden wir ein einzelnes Teelicht an. Jetzt haben wir eine Blendenstufe: an und aus, schwarz und weiß. Das Teelicht steht stellvertretend für das hellste auf der Welt verfügbare Licht. Die dynamic range gibt also die Anzahl der Abstufungen zwischen dem hellsten und dem dunkelsten Signal wieder, das die Kamera aufzeichnen kann. Je eine Blendenstufe mehr, ist geleichbedeutend mit einer Verdopplung der Dynamik. Das Menschliche Auge kann um die 22 Blendenstufen aufnehmen, eine professionelle Filmkamera zwischen 14 und 16 Blendenstufen und ein modernes Smartphone zwischen 8 und 9, also erheblich weniger. Und wie wirkt sich das aus?

Lassen Sie mich das an einem Beispiel erklären.

Stellen Sie sich vor (oder spielen Sie es live nach): Sie befinden sich in einem Wohnzimmer, das Licht ist aus und draußen ist es hell. Sie gucken in Richtung des Fensters unter dem sich noch ein Heizkörper befindet. Was sehen Sie? Sie können genau erkennen, was vor dem Fenster ist, z.B. Bäume, andere Häuser, der Himmel, Wolken usw. genauso gut können sie aber sehen, dass sie hinter der Heizung mal wieder staubwischen sollten. Das menschliche Auge ist also in der Lage, gleichzeitig, sehr helle und sehr dunkle Bildbestandteile aufzunehmen. Aber, wie ist das bei Ihrem Smartphone? Da sieht es etwas anders aus. Sie müssen die Belichtung umschalten, je nachdem was Sie richtig sehen wollen. Belichten Sie hell genug, um den dunklen Bereich Ihrer Heizung sehen zu wollen, "brennt" das Fenster aus und Sie sehen hier nur noch weiß. Belichten Sie umgekehrt auf das Fenster, "säuft" die Heizung ab und Sie sehen nur noch schwarz. Das ist einer der Gründe, warum auf Filmsets so viele Scheinwerfer genutzt werden, der Abstand zwischen ganz hell und ganz dunkel wird verkleinert, jedoch können Filmkameras schon erheblich mehr Dynamik aufzeichnen als ein Smartphone oder sogar eine Spiegelreflexkamera.
Ein weiterer, sehr wichtiger Punkt ist die Farbverarbeitung der Kamera. Wie viele Farben kann sie aufzeichnen? Während Smartphone und Spiegelreflexkamera mit 8bit aufzeichnen, sind es bei Filmkameras meistens 10bit. Ist ja nicht sooo viel mehr, könnte man denken. In Wahrheit bedeuten 8bit 16,9 Million Farben, während wir bei 10bit auf 1,07 Milliarden Farben zurück greifen können. Aber, egal ob 8 oder 10 bit, wie die Farben intern verarbeitet werden, hat riesigen Einfluss darauf, wie natürlich das Bild hinterher wirkt.

Auch, wenn es natürlich immer gut ist, mit der größtmöglichen Auflösung zu drehen, achten professionelle Filmemacher auf ganz andere Werte bei der Wahl der richtigen Kamera. So gilt z.B. die Arri Alexa Classic nach wie vor zu den beliebtesten Kameras und wird bei vielen großen Hollywood- und Werbeproduktionen eingesetzt, obwohl eben noch kein 4K kann. Dafür ist Ihre Farbarchitekur großartig und ihr Bild bis heute kaum erreicht.

Ganz am Ende des Weges von der Sonne zum Motiv und in die Kamera, steht natürlich das Datenformat in dem die Kamera das gedrehte Material speichert. Spiegelreflexkameras, Systemkameras und Smartphones (ohne Zusatzsoftware), speichern Videos grundsätzlich in einem stark komprimierten Datenformat ab. Meistens kommt hier der h.264-Codec in einem mp4-Container oder ähnliches zum Einsatz. Die Datenrate liegt in der Regel im Bereich weniger tausend kb/Sec. Dieses Datenformat eignet sich sehr gut um, Videomaterial in möglichst kleiner Form abzuspeichern, was in den genannten Fällen absolut sinnvoll ist, denn zum einen steht ja nur begrenzt Speicherplatz zur Verfügung und zum anderen sollen Filme, die mit dem Smartphone gedreht wurden, ja sehr oft, direkt vom Fleck, über das mobile Datennetz verschickt werden. Bei Filmkameras hingegen, spielen diese Faktoren keine Rolle und es geht vor allem um die Qualität des Materials. Je nach Anwendung kommen hier zwar auch Kompressionsverfahren wie z.B. der DNxHD oder XDCAM-Codec zum Einsatz, welche jedoch das Footage bei weitem nicht so stark verkleinern, wie es bei den "Consumer-Geräten" der Fall ist. Bei großen Filmproduktionen geht es in der Regel nur noch um Qualität, deswegen wird hier meistens im RAW-Format gedreht. Dieses sieht von Hersteller zu Hersteller auch wieder etwas unterschiedlich aus, allen gemein ist aber, dass das Material in nahezu unkomprimierten Einzelbildern mit der maximalen Menge an Bildinformationen vorliegt. Dieses Datenformat gibt allen, die später an der Post-Production beteiligt sind, die größtmöglichen Freiheiten und Möglichkeiten in der Farbgestaltung und Nachbearbeitung der gedrehten Bilder. Dafür sprechen wir hier auch von etwa 16mb pro Frame/Einzelbild, klar das sowas nicht aufs Smartphone passt - bei durchschnittlich 64 gb Speicherplatz käme man nicht besonders weit. Obwohl die Qualität moderner Komprimierungsverfahren erstaunlich gut ist, kommt eine solche Verkleinerung natürlich nicht ohne massiven Qualitätsverlust daher. Im Vergleich wird es deutlich:

Spiegelreflexkamera/Smartphone: h.264 Codec, 3266 kb/s = 3,19 mb/s = 191,4 mb/min
Broadcastkamera: XDCAM HD: 30,96 mb/sec = 1.857,6 mb/min = 1,8 gb/min
Broadcastkamera: DNxHD 145: 89,42 mb/sec = 5.362,2 mb/min = 5,2gb/min
Filmkamera: RAW = 16 mb/frame x 24 = 384 mb/s = 23.040 mb/min = 22,5 gb/min

FAZIT: 4K ist schön, aber es ist eben nur einer von sehr vielen Faktoren, welche die Qualität eines Films ausmachen.

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