Großer Sensor, große Hitze
Die einzelnen Photozellen, also Sensel (bzw. nicht ganz korrekt "Pixel") eines Sensors sammeln zwischen zwei Auslesephasen Photonen ein und senden diese in jeder Auslesephane gesammelt als Elektronen weiter (an einen Analog/Digital-Wandler). Diese Elektronen verursachen einen ständigen Stromfluss, der natürlich mit der Wärme korreliert.
Nun hat jeder Sensel einen Sättigungsbereich, den sogenannten FullWell und je größer dieser ist, desto mehr Elektronen können in einem Sensor "fließen". Größere Sensel haben einen deutlich größeren FullWell, also eine höhere Sättigungsgrenze und können damit mehr Licht (Photonen) aufnehmen, bevor sie clippen (also überfüllt sind). Als Daumenregel kann dabei gelten, eine doppelt so große Senselfläche bedeutet auch den doppelten FullWell, also doppelte Elektronenzahl für die Sättigung. Zufälligerweise entspricht der doppelte FullWell auch einer Blendenstufe Dynamik in den Lichtern.
Jede Blendenstufe im Full Well verdoppelt darum die fließenden Photonen/Elektronen. Der Elektronenfluss steigt also mit der Lichtempfindlichkeit exponentiell an. Seit Corona ist vielleicht mehr Anwendern bewusst, was ein solcher Anstieg bedeutet. Wenn ein Sensel doppelt so viele Photonen sammeln kann, bevor es clippt, werden dadurch auch entsprechend doppelt so viele Elektronen in den AD-Wandler und sorgen dort bei der Wandlung für signifikant mehr Hitze.
Auch wenn die Erklärung an einigen Stellen hinkt, darf man grundsätzlich behaupten: Kleinere Sensel clippen schneller in den Highlights, aber werden auch nicht so heiß und können somit auch in einem Smartphone ohne Lüftungsschlitze arbeiten. All dies ermöglicht in der Essenz, dass kleine Sensoren schneller ausgelesen werden können und darum auch geringere Rolling Shutter Zeiten aufweisen.
Kurzer Rolling Shutter - mehr Dynamik?
Doch was hat man von schnelleren Rolling Shutter Zeiten? Schließlich scheinen professionelle Anwender ja bereits mit 8 Millisekunden vollends zufrieden zu sein. Die Antwort findet sich in den erweiterten Möglichkeiten durch die Computational Cinematographie.
Ein extrem schnelles Auslesen des Sensors, sehr kurz hintereinander (mit unterschiedlichen Shutter Zeiten) kann beispielsweise die Dynamik signifikant erhöhen. Sofern die dadurch vergrößerten Datenmengen auch intern weggeschrieben oder anders weiterverarbeitet werden können, lässt sich auf diesem "computational" Entwicklungspfad wohl in Zukunft noch deutlich mehr Dynamik gewinnen, als man noch durch eine Verbesserung von klassischen Sensordesigns erwarten kann.
