Für die medizinische Bilddokumentation spielt aber natürlich auch der Preis eine große Rolle. Welche Faktoren noch eine Rolle spielen und was alles zu beachten ist wollen wir untersuchen.
Zunächst erinnere ich an ein Beispiel aus der Mikroskopie. Es gibt billige Mikroskope mit sehr starker Vergrößerung, diese kann bis zu 1000fach und mehr sein, aber nirgends finden Sie bei diesen Billig-Geräten die Angabe der Apertur. Und gerade diese Zahl ist für die Verwendungsmöglichkeit eines Mikroskopes für medizinische Anwendungen bedeutungsvoll.
Vor einem Jahr hat Foto-Medico die Kodak SLR-Kamera DCS 315 Professional mit 1,5 Megapixel vorgestellt. Heute gibt es von Nikon die SLR Kamera D1 mit 2,74 Megapixel. Überraschend ist dabei das Preis-Leistungsverhältnis von beiden Geräten.
Aber es geht noch billiger! Foto-Medico hatte im Juni eine Nikon COOLPIX 950 für das 7.Symposium "Der medizinische Videofilm" zum Vorzeigen und zum Testen mitbekommen. Bildauflösung 2,11 Megapixel. Empfohlener Preis damals 14.900.- ATS. Chefredakteur der Ärzte-Woche, Teilnehmer am Symposium und Vorsitzender, Herr H. Hauser dokumentierte digital für die Ärztewoche mit der Fujifilm Kamera MX - 2700, die eine Auflösung von 2,3 Megapixel lieferte und um 3.000.- öS billiger ist als die Nikon Coolpix 950. "Allerdings besitzt diese Kamera keinen echten Zoom", so meinte man bei Nikon. Aber tatsächlich verwendet sie einen digitalen 2,5-fach Telemodus und kann so einen Zoom~effekt erzielen.
Aber sehr schnell wird jedem Tester klar. Das Geheimnis der Preisunterschiede und der Qualitätsunterschiede ist natürlich nicht die Pixelanzahl. Sehr viele Faktoren sind bei der Entscheidung zu berücksichtigen, welche Kamera für den speziellen Einsatz in der Medizin und zwar für ein persönliches besonderes Dokumentationsgebiet sinnvoll ist.
Vergleichen wir einmal eine preisgünstige Profi-Kamera mit einem Gerät aus dem Consumerbereich. Der große Unterschied ist nicht die Pixelanzahl sondern der CCD Sensor und genau gesagt es ist die Sensorgröße.
Bei der Nikon D 1 werden die digitalen Signale mittels eines CCD-Sensors mit einer Größe von 23,7 x 15,6 mm erzeugt. Die Pixelgröße von 11,8 Mikrometer erlaubt eine sehr gute Lichtaufnahme und bietet damit die Basis für eine präzise Bilderfassung. Durch den großen Tonwertumfang und das geringe Rauschen bei gleichzeitig hohem Bildkontrast liefert dieser Sensor, verglichem mit einem herkömmlichem High-Speed-Film extrem scharfe Bilder mit merklich geringerem Korn.Die Pixelanzahl der Coolpix 950 ist mit 2.11 Millionen zwar nur ca. 23 Prozehnt weniger wie bei der D1, die Pixelgröße beträgt hier aber nur 3,9 Mikrometer und der 1/2" CCD-Sensor ist wesentlich kleiner. Die Größe eines Sensors hat mit der Qualität an sich nichts zu tun.
Doch die kleineren Sensoren führen zu einem Brennweiten-Verlängerungsfaktor. Die hochauflösenden größeren Sensoren wie sie in Profikameras zum Einsatz kommen, haben durch einen geringen Verlängerungsfaktor, er ist unter 1,3 und vernachlässigbar, einen höheren Preis.
Diese Sensoren werden auf sehr teuren "Wafern" hergestellt. Die Beschichtung eines solchen Wafers dauert Monate und ist extrem aufwendig. Nur die besten, fehlerfreien Chips werden dann in professionellen Geräten eingesetzt. Die Herstellungskosten sind also direkt von der Sensorgröße abhängig.
Für professionelle Digitalkameras wird auch hohe Lichtempfindlichkeit gefordert. Moderne Geräte schaffen hier bereits Werte von 1.600 ISO. Die Sensortechnologie ist auch für die Belichtung verantwortlich. Die neue Kodak ITO Technologie (Indium Tin Oxide) ist um eine ganze Blendenstufe empfindlicher als die alte Polysilikon Technologie, was bei höherer Empfindlichkeit kleinere Pixelgrößen ermöglicht. Gute CCD Sensoren sollen einen Dynamikumfang von gut 8 Blendenstufen haben, was eine wunderbare Durchzeichnung der Lichter und Schatten bewirkt. Diesen großen Belichtungsumfang schafft kein Diafarbfilm.
Die Qualität eines Sensors kann auch in Dezibel mit dem Rauschabstand definiert werden. 70dB Rauschabstand entspricht einem Dynamikumfang von 12 Blendenstufen. Heute sind 12 Bit Farbtiefe durchaus möglicher Standard. Höhere Farbtiefe ist derzeit nicht notwendig, da kein aktueller Chip diese Farbtiefe ausreichend unterstützen könnte.
Aber nicht nur der Sensor muss Spitzenqualität aufweisen sondern auch eine entsprechende Software mit guter Möglichkeit zur Farbinterpretation muss in der Kamera vorhanden sein.
Viele Digital-Kameras aus dem Consumerbereich bieten heute schon Auflösungen weit über 2 Millionen Pixel. Die Qualitätsgrenze wird aber meistens durch das Speichermedium, das Smart Media oder Compact Flash ist oder auch beides, eingeschränkt. Kein Wunder, wenn Nikon eine EC64CF Speicherkarte und Kodak zwei PC-ATA Cards Typ 2 oder eine Typ 3 in Profigeräten verwendet.
Bei der Coolpix hätte uns der Mikroskopadapter interessiert. In neuen Prospekten wird der Mikroskop-Adapter gar nicht als Abbildung oder im Text erwähnt. Auf Anfrage hat aber Nikon bestätigt, dass ein Mikroskopadapter im Programm und lieferbar ist. Das ist erfreulich.
Was man schließlich an einem Mikroskop anschließen kann, lässt sich doch sicher auch an einem Kolposkop, Endoskop und an etlichen medizinischen Geräten die mit "-skop" enden befestigen.
Aber schon gibt es nach Coolpix 700 und 950 ein weiteres Modell, die Coolpix 800. Diese Kamera ist mit einem Zweifach-Zoom von 7-15 mm ausgestattet. Der 1/2 Zoll-CCD-Sensor hat die gleiche Auflösung wie bei der 950er Coolpix
Er besitzt einen eingebauten Pufferspeicher, der schnelle Bildfolgen ohne Zwischenspeicherung ermöglicht. Der Autofocus arbeitet mit 480 Schritten über den gesamten Aufnahmebereich und reicht auch bis zum Makrobereich. Die Kamera hat eine Matrix-Belichtungsmessung und zusätzlich mittenbetonte und Spot Messung. Die Coolpix 800 erlaubt mit 30 Bildern pro Sekunde High Speed-Fotografie bis zu einer Sequenz von 40 Aufnahmen. Die Kamera ist nach dem Einschalten sehr schnell betriebsbereit und die Auslöseverzögerung beträgt nur 0,1 Sekunden. Außer dem optischen Sucher hat die Kamera noch einen 1,8 Zoll-Monitor. Das eingebaute Blitzgerät bietet neben Auto-Blitz auch Langzeit~synchronisation und Vorblitz gegen "Rote-Augen". Zum Lieferumfang gehört eine CompactFlash Card mit 8 MB. Speicherkarten mit mehr MB bis maximal dzt. 96 MB sind als Zubehör erhältlich.
Ab Mai 2000 wird ein weiteres Nikon Modell auf den Markt kommen, die Coolpix 990. Dieses Gerät basiert auf dem Erfolgskonzept der 950er. Äußerlich der 950er Baugleich, bietet sie eine Fülle von innovativen Eigenschaften und einen vergrößerten Funktionsumfang.
Nikon Coolpix 990
Damit wird sie zum neuen Flaggschiff in der Klasse der digitalen High-End Kompaktkameras. Sie ist auch Multimillionärin. Der neue 3,34 Megapixel-Sensor mit 0,56 Zoll bietet die ultrahohe Auflösung von 2.048 x 1.536 Pixeln. Sie besitzt ein neu gerechnetes Dreifachzoom-Nikkor (entspricht 38 - 115 mm bei KB), Multi Autofocus mit fünf Messfeldern, Matrixmessung mit automatischem Weissabgleich und die Möglichkeit, Kamera und PC über die schnellere USB-Schnittstelle zu verbinden. Die unverbindliche Preisempfehlung lautet: ÖS 17.990,- (inkl. MWST). Ich vermute, dass Nikon wieder mit der 990er ein mehrfach preisgekröntes Topmodell auf den Markt bringen wird. Glauben auch Sie das?
Mit dem Kameramodell PhotoPC 800 wird auch Epson Millionär und stößt in die 2 Millionen-Pixel-Klasse vor. Zwar hat das 800er Modell noch kein Zoom aber es besitzt Sucher, Monitor, Blitz und eine 8MB CompactFlash-Card. Für Serienbilder ist ein interner 2 MB-Speicher vorhanden und auch Sprachaufzeichnungen sind möglich. Anschlussmöglichkeit zum PC ist bei Epson wie bei Kodak, Casio, Toshiba und Ricoh die schnelle USB-Schnittstelle. Wenn man Eigentümer eines älteren Rechners ist findet man auch ein Parallel-Port-Kabel beigepackt.
Der Super-CCD-Chip von Fuji
In letzter Sekunde erreichte uns die Mitteilung, dass Fuji erfolgreich die Entwicklung einer neuen Generation von "Super CCD-Chips" gelungen ist. Man verspricht und erwartet mit diesem Chip eine deutliche Verbesserung der Bildqualität in Digitalkameras. In den letzten Monaten hat sich die Auflösung bei digitalen Kameras stetig verbessert. Die Sensorfläche wurde immer in kleinere Bereiche geteilt und die Pixelanzahl wurde ständig erhöht. Die Lichtempfangsfläche pro Pixel wurde zwar naturgemäß immer kleiner, was zu Lasten der Empfindlichkeit und Bildqualität geht, bis man zu einen Kompromiß zwischen akzeptabler Bildqualität bei kleinster Pixelgröße kam. Man kam zu einem Verhältnis, welches nur schwer zu unterschreiten war. Nun durchbricht der Super CCD-Sensor von Fuji diese Grenze. Durch die Fotodiodenform des neuen CCDs in Gestalt eines Oktaeders ist es nun gelungen, den lichtempfindlichen Bereich im Verhältnis zum Transportbereich für die elektrische Ladung signifikant zu vergrößern. Gepaart mit einer optimierten Anordnung der Fotodioden und einem geänderten Ladungstransport konnten zahlreiche Verbesserungen erzielt werden. Vor allem eine bessere Raumnutzung für die Fotodioden, die in jedem Pixel enthalten sind. Das bedeutet höhere Lichtempfindlichkeit durch bessere Lichtausbeute, ein verbessertes Signal-Rauschverhältnis und größere Dynamik. Die optimierte Struktur führt aber auch zu einer besseren Kontrastwiedergabe bei feineren Strukturen und damit zu einer um Faktor 1,6 höheren Auflösung, verglichen mit einem konventionellen CCD-Sensor bei gleicher Pixelanzahl von zwei Millionen. Die Bildqualität eines Super CCD mit zwei Millionen Pixel liefert damit also die Bildqualität einer drei Megapixel Kamera. Noch stärker fällt die verbesserte Ausnutzung bei einem Super CCD-Chip mit drei Millionen Pixel ins Gewicht. Hier ist die Bildqualität bereits um den Faktor 2,3 höher als im konventionellen drei Millionen Pixel CCD-Chip. Je höher also die Pixelanzahl, umso größer wird der Vorsprung des Super CCD. Das klingt alles sehr optimistisch, doch warten wir ab, bis wir die ersten Testkameras mit Super-CCD-Chip bekommen.
Wenn Sie eine Entscheidungshilfe von Foto-Medico über Kauf einer Kamera erwarten möchte ich allen Interessenten an digitaler Fotografie nur raten: Wenn Sie morgen eine Digitalkamera brauchen und einsetzen wollen, kaufen sie diese nicht schon gestern, sondern erst übermorgen. Aber beraten können Sie sich jederzeit und natürlich schon jetzt lassen. Nehmen Sie das Angebot der Firma KNIPS an und besuchen Sie die Herrn Tischer oder Matzka.
Dr.Erwin Weihs
