Im Test: Nikon D3x

Ist Nikons D3x mit ihren gut 24 Megapixeln der Olymp digitaler Kleinbildfotografie? Wir haben die Kamera unter die Lupe genommen, gründlich, natürlich, haben Sensor, Auflösung, Farbwiedergabe, Rauschen untersucht:

Vorgeplänkel

Wenige Tage vor Weihnachten erhielt ich den ersehnten Anruf - „Wollen Sie nicht die D3x über die Weihnachtsfeiertage ausprobieren und dann darüber schreiben, wir hätten eine zur Verfügung, weil einer, der sie für einen Artikel wollte, jetzt doch lieber erst Skifahren geht“ - ... was ein Glück, dass ich nicht mehr Ski fahre! Da hielt ich es also in der Hand - dieses 7000-Euro-Ding, und das Nikkor 2,8/24-70 mm gleich dazu. An dieser Stelle: Vielen Dank an Nikon Österreich!

Unterschiede zur D3 sehe ich nur drei, wenn ich die Kamera von außen ansehe - es steht insgesamt dreimal „D3x“ statt „D3“ auf der Kamera - doch es gibt - neben dem Sensor - weitere markante Unterschiede: die D3x ist für einen anderen ISO-Bereich konzipiert - von ISO 50 (genauer: ISO 100 minus 1 Stufe) bis ISO 6400 (genauer: ISO 1600 plus 2 Stufen) und die Kapazität für Serienaufnahmen ist geringer als die der D3 (5 B/s statt 9 B/s - siehe auch die Vergleichstabelle unter Kleinbild-Bolide: Nikon D3x).

Gemeinsamkeiten mit der D3 gibt es viele. Der Sucher ist identisch, bietet 100% Bildfeld und kann die anderen Formate einblenden, die auch möglich sind: das kleinere DX-Format (16x24 mm) und das 5:4 Format (24x30 mm). Er ist hell, klar, aufgeräumt und auch für Brillenträger gut einzusehen (die Austrittspupille des Suchers ist 18 mm außerhalb gelegen).

Auch der Rückseitenmonitor ist identisch mit dem der D3, wie sich auch praktisch alle anderen Bedienungsfunktionen, Knöpfe, Tasten, Riegel, Anzeigen entsprechen - ein Unterschied logischerweise im Menü - die Empfindlichkeitseinstellung geht natürlich nur innerhalb des erwähnten Bereichs.

Und die Belichtungsmessung arbeitet wie bei der D3 mit einem 1005-Pixel-RGB-Sensor und genauso gut und exakt. Auch der Messumfang der Elektronik gleicht dem der D3: von LW 0 bis 20.

Wieso die D3x um etwa 20 Gramm leichter ist als die D3, verstehe ich nicht, das ist aber auch der einzige Unterschied - die Maße sind ansonsten identisch.

Die Blitzgeräte der neuen SB-Serie - SB-900, SB-800, SB-600 und SB-400 - sind in der i-TTL-Methode natürlich genauso voll integriert wie vorher bei der D3.

Die Dateien der D3x sind als RAW - mit dem ich fast ausschließlich arbeite - etwa 20 MB groß. Eine 8-GB-Flashcard bietet mir ausreichend Speicher, um alle Aufnahmen, die ich machen möchte, ohne Kartenwechsel zu realisieren. Außerdem hat die D3x, so wie schon die D3, einen zweiten, gleichartigen Speicherkartenplatz. Das gibt mir entweder 16 GB mobilen Speicher oder ich kann eine zweite Karte als Sicherungsspeicher der ersten Karte verwenden.

Der Bildsensor

Nun aber zum Sensor, das ist ja der Kern der neuen Kamera. Es ist der Sony-Sensor mit 24,5 Megapixeln und ich fragte mich einige Zeit vorher, warum wohl die D3x so viel teurer ist als die neue Sony alpha 900, die ja den gleichen, praktisch identischen Sensor eingebaut hat. Aber der Sensor ist nicht das teuerste Detail und macht nicht den Preisunterschied aus: die alpha 900 ist eine hochwertige Kamera für gehobene Auflösungsansprüche von Amateuren (sorry, Sony, aber ich sehe es so), während die Nikon D3x eine absolute Profikamera ist. Allein schon die Tatsache, dass der Schlitzverschluss der Nikon für 300.000 Auslösungen ausgelegt und geprüft ist, hebt sie von anderen Kameras ab. Zusätzlich hat die D3x eine elektronische Routine eingebaut, welche die Funktionstüchtigkeit des Verschlusses überprüft und verfolgt. Die Kamera ist auch sehr schnell betriebsbereit - 0,12 s nach dem Einschalten und nur 0,04 s nach dem Auslösen des Verschlusses beginnt die Aufnahme.

Doch zurück zum Sensor - die D3 hat einen Sensor mit etwa 12 Mio. Pixeln und die D3x einen mit etwas mehr als doppelt so vielen Pixeln - was bedeutet das für die erreichbare Auflösung und die Wiedergabequalität von Details bzw. Farben? Doppelt so viele Pixel bedeuten nicht doppelt so hohe Auflösung, das ist mathematisch leicht beweisbar (um eine Fläche mit 4x4 = 16 Pixeln zu verdoppeln braucht es 8x8 = 64 Pixel, das Vierfache also), aber die Auflösung ist deutlich besser als die der D3 - beeindruckend besser. Nikon hat eindeutig viel mehr mit dem Sensor gemacht, als diesen nur als OEM-Ware eingebaut - die Aufnahmen, das sei vorweggenommen, bestechen durch eine beeindruckende Klarheit, Farbfehlerfreiheit - auch an den Rändern - und durch ein, für diese große Menge an Pixeln auf dem kleinen 24x36-mm-Format, beeindruckend geringes Rauschen bei dunklen Motiven und bei höheren ISO-Werten. Mehr dazu weiter unten.

Der Sensor selbst hat 25,72 Megapixel, von denen für das Bildformat 35,9x24 mm 24,5 Mio. genutzt werden. Damit hat eine Aufnahme mit voller Auflösung 4032x6048 Pixel und die vertikale Auflösung eine „Gitterkonstante“ von nicht ganz 6 µm pro Zelle (inklusive des Abstands zur nächsten Zelle). Damit ein Objektdetail optisch durch eine Zelle aufgelöst dargestellt wird, muss daher eine Zelle das eine Details erkennen, dann muss eine Zelle Zwischenraum sein und dann das nächstliegende Detail in der dritte Zelle liegen - das bedeutet, die optische Auflösung (ohne Interpolation durch die Elektronik) des Sensors ist etwa 6 µm bezogen auf 24 mm Länge, was etwa fünfmal besser ist als der zulässige Durchmesser des Zerstreuungskreises eines Bildpunktes bei gleichem Filmformat. Real jedoch muss die optische Auflösung etwa 12 µm betragen, da der Mittelpunkt eines Punktes, der noch aufgelöst werden soll, in der Mitte der Zelle liegen muss, damit bei einem klein angenommenen Beugungseffekt (Halbmesser etwa 3 µm) die beiden Punkte genau voneinander getrennt dargestellt werden - also reduziert sich der Vorsprung der Auflösung zu etwa 2,5-fach besser als der akzeptierte Wert bei konventionellen Kleinbildfilmen. Diese Betrachtung ist aber nur für diejenigen Fotografen von Interesse, die auch die optisch besten Objektive und die optimalsten Aufnahmeverhältnisse einhalten. Aber jemand, der eine Kleinbildkamera mit 24,5 Mio. Pixeln verwendet, der spart üblicherweise nicht bei den Optiken, verwendet ein Stativ und weiß, was notwendig ist, um die volle Leistung aus der Kamera herauszuholen.

Im Vergleich zur D3 - deren Sensor hat ja 12,87 Mio. Pixel, von denen 12,1 für das Aufnahmeformat 23,9x36 mm genutzt werden - zeigt die D3x also deutlich höhere Werte. Um wie viel besser ist sie aber? Nun, rechnerisch bedeuten die 12,1 Mio. Pixel bei höchster Auflösung mit dem größten Format 2832x4256 Pixel, was wiederum in der Vertikalen 23,9 mm / 2832 = etwa 8,5 µm ergibt. Damit steht sich die D3x gegenüber der D3 um einen Faktor von etwa Quadratwurzel aus 2, als etwa 1,41, besser - was sich wiederum logischerweise aus der Tatsache ergibt, dass die D3x etwa doppelt so viele Sensorzellen hat wie die D3.

Einen Nachteil hat dieser hochauflösende Sensor - er zeigt gnadenlos, wenn man nicht korrekt fokussiert, wenn man verwackelt oder das Objektiv keine optimale Qualität hat! Die Kamera ist also nichts für diejenigen, die zwar 7000 Euro für ein Gehäuse ausgeben möchten, aber nur 500 Euro für ein Universalzoom, etwa ein 28-300 mm!

Jetzt aber zu den Ergebnissen meiner Tests. Ich habe mich auf die Auflösung, die Farbwiedergabe und das Rauschen als Punkte des hauptsächlichen Interesses konzentriert. Wobei man die volle Auflösung der Kamera nicht online wiedergeben kann - wer möchte schon gerne ein oder mehrere Dateien mit je 70 MB laden...

Die Auflösung

Ein sehr interessanter Aspekt einer so hoch auflösenden Digitalkamera ist die Frage, wie viel besser diese wirklich auflöst. Wie bereits erwähnt, kann man keine Verdoppelung der Auflösung bei einer Verdoppelung der Pixelanzahl erwarten, aber sie sollte doch deutlich besser auflösen. Ich habe also wie immer sowohl den Sinus-Siemensstern, als auch die schräge Linie (slanted edge) herangezogen und mit den entsprechenden Auswertroutinen die Auflösung in Linienpaaren /Bildhöhe bestimmt. Hierbei ist zu beachten, dass die erreichte Auflösung nicht nur von der Qualität des verwendeten Objektivs, sondern vor allem von der Einstellung der Schärfung des digitalen Bildes abhängt. Eine Überschärfung erzeugt die unerwünschten und störenden Artefakte, ein Überschwingen und Detailverlust, eine Unterschärfung nutzt den möglichen Schärfeumfang nicht voll aus.

Für die kritischeren Sinus-Siemensstern-Aufnahmen habe ich das 2,8/24-70 mm ED Nikkor verwendet, das nicht nur ein neues Objektiv ist, sondern auch für die digitale Fotografie im Vollformat gerechnet wurde. Die erste Aufnahme zeigt die MTF für eine Aufnahme ohne jeder Schärfung - der sinnvolle Grenzwert, eine MTF von 20 %, liegt bei etwa 2500+ LW/PH. Das bedeutet, dass mit einem Sensor von etwas über 4000 Pixel vertikal etwa 2500 Linienpaare vertikal aufgelöst werden - ein Ergebnis der Interpolation der rohen Pixeldaten. Bei einer MTF von 50% ergeben sich etwa 1500+ Linienpaare, was durchaus Sinn macht, da damit gezeigt wird, dass es für eine wirkliche Auflösung von Details mehr oder weniger 3 Pixel vertikal braucht (4032:3 = 1344) - aber das ist eine theoretische Betrachtung, da es ja bekannt ist, dass ein digitales Bild zu einem guten Teil durch eine intelligente Interpolation der fehlenden Informationen aus den einzelnen Farbkanälen zusammengesetzt wird. Die „toten“ Zwischenräume zwischen den Pixeln (die, nebenbei, immer kleiner werden), werden dabei auch „ergänzt“.
 

 
Wenn die Schärfung einsetzt und in einem richtigen Maß durchgeführt wird, so steigt die erreichte und aufgelöste Anzahl von LP/PH auf etwa 3000 bei einer MTF von 20 % bzw. auf etwa 2500 LP/PH bei MTF 50 % - weitere Schärfung erzeugt dann Artefakte und ein Überschwingen bei niedrigeren Frequenzen, die einen falschen Eindruck von höherer Schärfe erzeugen - ein oft begangener Fehler beim Schärfen digitaler Aufnahmen. Hier die Schärfung mit Stufe 3 - ab Stufe 4 beginnen dann bereits leichte Artefakte zu entstehen (Die sichtbaren Artefakte innerhalb des Siemenssterns am rechten oberen Rand entstanden durch die Komprimierung als Thumbnail in dem Screenshot)
 

 
Es ist auch noch interessant, zu sehen, ob die Auflösung rotationssymmetrisch ist und bei steigenden Schärfungsstufen auch so bleibt - das ist sicher ein Effekt, der nicht nur durch den Aufbau des Sensors, sondern auch durch das Objektiv selbst bestimmt wird. Hier die Schärfung mit Stufe 2. Man kann sehen, dass die Auflösung so mehr oder weniger gleich in allen Richtungen erhalten ist - bei höheren Schärfungsstufen wird das anders - es zeigt sich eine N-S / O-W Polarisierung der Auflösung:
 

 
Die „Slanted Edge“, also eine schräge dunkle Trennlinie zwischen einem hellen und einem dunklen neutralen Bereich, ist eine ausgezeichnete und rechnerisch recht einfache Methode, um die Auflösung und die Farbwiedergabequalität eines digitalen Bildaufnahmesystems zu messen. Hier die Resultate - wie immer mit dem von Norman Koren stammenden Programm "IMATEST" gemacht. Ohne Schärfung ergibt sich erwartungsgemäß eine starke Unterschärfung (hier etwa 25 %) und die Nichtausnutzung der möglichen maximalen Auflösung:
 

 
Die optimale Schärfung zeigt sich in diesem Fall bei Stufe 2, bei Stufe 3 ergibt sich bereits eine leichte Überschärfung. Die bei Stufe 2 noch zu beobachtende sehr leichte Unterschärfung ist ziemlich bedeutungslos, da sich die höchste rechnerische Auflösung zeigt:
 

 
Hier erscheint es mir notwendig, diese Ergebnisse im Vergleich zu denen, die ich mit der D3 erhalten und gezeigt habe, zu vergleichen und zu erklären. Auf den ersten Blick erscheint es so, als habe die D3x keine bessere Auflösung als die D3 oder eine vergleichbare Kamera. Das ist aber teilweise ein Trugschluss. Wenn man das vergleichbare Diagramm für die D3 betrachtet...
 

 
... so sieht man, dass die Anzahl der Pixel für den Anstieg von 10-90 % bei der D3 korrigiert etwa bei 2350 und bei der D3x bei etwas 3320 liegen - das entspricht der erzielbaren Verfeinerung einer Aufnahme. Die Auflösung, also die maximal darstellbare Frequenz, beträgt bei der D3x etwa 2950 LP/PH und bei der D3 etwa 2080 LP/PH - auch das entspricht in etwa der Erwartung eines Faktors von ca. 1,4-fache Verbesserung.

Ein weiterer Aspekt hinsichtlich der Auflösung ist die Frage, wie sich die Verwendung von unterschiedlich guter Optik darstellt; dazu ein Link zu einer kleinen Darstellung des Vergleichs dreier unterschiedlicher Objektive, jeweils bei der Brennweite von 50 mm: Objektive / Auflösung.

Ein wichtiger Aspekt der D3x ist nicht nur die objektiv höhere Auflösung, sondern auch die primär für große Vergrößerungen wichtige feinere Struktur einer Aufnahme - die Pixel sind einfach kleiner bei gleicher Bildgröße - natürlich fließt auch das in die gesamte Auflösung und daher in die Bildqualität ein. Die Doppelaufnahme ist in der Mariahilferkirche in Wien entstanden - praktisch der gleiche Ausschnitt, links von der D3 und rechts von der D3x:
 

 
Die Farben

Ein weiteres Thema interessiert mich auch immer wieder - die Qualität der Farbwiedergabe. Vielleicht für viele, die diesen Test lesen, noch eines dieser trockenen Themen, aber bunte und schöne Aufnahmen kann man mit vielen anderen Kameras auch machen, das ist nicht der von mir angestrebte Inhalt und nicht das Ziel meiner Bemühungen - ich bin mehr daran interessiert, wie gut eine Kamera wirklich ist, wenn man sie bestimmten festgelegten Routinen unterzieht - und eine davon ist die Wiedergabe von definierten Farben, die sich auf genormten Farbtafeln finden - zum Beispiel der Gretag Macbeth Colorchart SG, die speziell für digitale Farbkameras konzipiert wurde.

Was die Präzision des automatischen Weißabgleichs der D3x betrifft - da ist sie der D3 ziemlich ähnlich. Ich meine, etwas weniger gut in der Automatik und etwas empfindlicher bei manuellem Abgleich. Vielleicht liegt das an dem anderen Sensor, der in der D3x eingebaut ist. Jedenfalls sieht es für mich so aus, als ob ein über den ganzen Dynamikbereich ebener Weißabgleich nicht wirklich erzielbar ist - ist der mittlere Bereich in Ordnung, so tendieren die anderen Bereiche zu kälteren Tönen und umgekehrt. Dabei möchte ich aber klarstellen, dass die messbaren Unterschied sehr gering sind - im Bereich von etwa 100K -, aber mit entsprechenden Algorithmen messbar. Hier eines der Messresultate - für den Farbraum Adobe RGB bei 6500K:
 

 
Dabei ist mir der Effekt aufgefallen, dass die Neutralwiedergabe von Grautönen bei der D3x empfindlicher auf „ungenaue“ Farbabstimmung reagiert als bei den Kameras, die ich bisher untersucht habe. Für eine exakte Farbwiedergabe muss man offensichtlich mit diesem Sensor genauer arbeiten - wie es ja auch für die Scharfstellung gilt.

(Vergleichsgrafiken für die beide Farbräume, den größeren Adobe RGB und den kleineren sRGB, finden Sie auf meiner Homepage unter NIKON D3x.)

Das Rauschen

Hier ein Blick auf das Wiener Apollo-Kino - am Abend aufgenommen. Damals mit der neuen D3:
 

 
Ich habe nun vom gleichen Standpunkt aus vergleichbare Aufnahmen mit der D3x gemacht (rechts) und die sind hier zusammen mit denen der D3 (links) zu sehen:
 

 
Ich finde dieses Ergebnis ausgesprochen interessant: ich hatte mir für diesen Sensor ein deutlich stärker sichtbares Rauschen erwartet - aber das ist nicht der Fall! Wenn man die Details bei ISO 3200 und 6400 vergleicht - da ist doch fast kein Unterschied vorhanden, was das Rauschen betrifft und durch die höhere Bildauflösung erscheint die Aufnahme der D3x noch etwas besser - oder täusche ich mich? Für mich interessant ist auch das sichtbar unterschiedliche Belichtungsverhalten der beiden Kameras - die D3x ist in den niedrigen ISO-Bereichen der D3 ziemlich ähnlich, in den hohen ISO-Bereichen ist die D3x meiner Ansicht nach ansprechender, da die D3 die Aufnahmen für meinen Geschmack zu hell belichtete (natürlich war dieselbe Messart eingestellt). Hier sieht man, glaube ich, dass der Sensor der D3x nicht aus dem gleichen Haus kommt bzw. nicht die gleiche Ausleseeinheit hat wie der Sensor der D3 - ich persönlich finde die Ergebnisse der D3x Nachtaufnahmen ansprechender als die der D3.

Was mich auch sehr interessierte, war das Verhalten der Kamera bei Nachtaufnahmen, also mit dunklen und zum Teil sehr kontrastreichen Motiven, bei unterschiedlichen ISO-Einstellungen mit und ohne die variable Rauschunterdrückung (Vergleichsaufnahmen dazu siehe unter NIKON D3x). Für mich sieht es so aus: bis ISO 1600 ist die D3x sehr gut auch ohne Rauschreduktion verwendbar und dann - naja, zumindest bei meinen Ergebnissen scheint mir diese Rauschreduktion jenseits ISO 1600 nicht sehr viel zu bringen, wenn überhaupt. Bei ISO 1600 scheint mir, dass die Aufnahme mit der normalen Rauschreduktion etwas verbessert wurde. Insgesamt sehe ich bei mehr als ISO 1600 die eingebaute Rauschreduktion als nicht sehr effektiv an - aber wahrscheinlich ist das eine Angelegenheit persönlicher Präferenzen. Soll das Rauschen reduziert werden, dann behandele ich eine solche Aufnahme lieber mit dem „Neat Image“-Algorithmus, der eliminiert Rauschen sehr gut und kann als Plug-in aus dem Photoshop verwendet werden. Hier der mit Neat Image rauschreduzierte Ausschnitt der gleichen Aufnahme - ist doch besser! Damit der Vergleich gut sichtbar ist, zeige ich das Beispiel vergrößert:
 

 
Ich habe die Kamera auf einen Kurzaufenthalt nach Zürich mitgenommen (von einem Weihnachtsessen zum nächsten gewandert...) und dort von der Limmatbrücke die Altstadt aufgenommen - auch eine Position, die ich schon mit anderen Kameras aufgenommen hatte. Der grün markierte Bereich ist der des nachfolgenden Ausschnitts:

Hier die Ergebnisse: ganz links die konventionelle Aufnahme auf Kleinbildfilm mit einer F100 und einem Fuji 100-ASA-Film, daneben die Nikon D2Xs und ganz rechts die neue D3x - mit dem 2,8/24-70 mm AF-Nikkor, ebenfalls bei ISO 100. Es war natürlich eine andere Jahreszeit, eine dunklere Nacht - aber die Unterschiede: das ist einfach eine andere Liga von Kamera, diese D3x - der Unterschied zwischen der D3x und der D2Xs, der ist beeindruckend!

Das Fazit

Ich habe bewusst darauf verzichtet, die vielen Eigenschaften der Kamera, die identisch zu denen der Nikon D3 sind, erneut zu betrachten. Wenn das von Interesse sein sollte, so kann man das beim Test der Nikon D3 im Vergleich zur D2xs hier lesen. Wie immer ist mir klar, dass dieser Test weder komplett ist, noch alle Aspekte behandelt, die für andere Leser interessant sein können. Ich habe die Nikon D3x so getestet, wie es mir subjektiv als wichtig und interessant erscheint.

Ist die Nikon D3x nun eine Kamera, um mit allen vorhandenen Objektiven schnell einmal perfekte Resultate zu erzielen? Ich denke, nein! Es wird notwendig sein, soll die bestmögliche Aufnahmequalität mit dieser Kamera erreicht werden, eine Auswahl unter den (besten) Objektiven zu treffen und wichtige Parameter gut zu beachten: Stabilität, Fokussierung, Weißbalance und Wahl des Bildformates. Es erscheint mir unnötig, für „normale“ einfache Aufnahmen mit der vollen Auflösung zu arbeiten und dann 70-MB-TIFF-Dateien herumzuschaufeln. Aber wenn es darauf ankommt, dann kann die Kamera etwas, was andere (noch) nicht können: hochauflösende Aufnahmen mit hervorragender Detailtreue und ausgezeichneter Farbwiedergabe.

Wenn Sie mich nun fragen, ob dies eine Kamera wäre, die ich mir (wenn ich es mir leisten könnte) kaufen würde, dann will ich die Frage gerne beantworten: mit einem eindeutigen „Ja“. Meine bevorzugten Aufnahmegebiete - Landschaften, Portraits, Stadtarchitektur, allgemein „Stille Photographie“ - werden durch die Nikon D3x hervorragend abgedeckt.
 
(Georg N. Nyman)
 
 
Produktfotos von Nikon, sonstige Fotos und Grafiken von Georg N. Nyman.