Wie werden Gehäuse von Profikameras entworfen und bis zur Marktreife optimiert? Die ersten analogen Fotoapparate mit Rollfilm nannte man damals Anfang des 20ten Jahrhunderts "Box-Kameras", nicht zuletzt weil sie in Holzkisten aufgebaut waren in denen ein aufgerollter Filmstreifen hinter einem Objektiv Bild für Bild vorbei bewegt wurde. Heutige professionelle spiegellose Kameras machen manchmal einen ähnlichen Eindruck, nur dass sie heute Sensoren, Platinen, Sucher etc. beherbergen.
Tatsächlich aber sind die Gehäuse solcher Kameras ungeheuer herausfordernd und sehr komplexe Konstruktionen, bei denen neben dem Bildsensor, auch Bildprozessor, Verschluss, Bildstabilisator, Speicherkarten, Akkus, Kühlkörper, Dichtungen und diverse Leiterplatten auf minimalstem Raum untergebracht werden.
Die Entwicklung derartiger Gehäuse beginnt in der Regel Jahre vor der eigentlichen Markteinführung. Sie orientieren sich nicht nur an Design-Vorstellungen, sondern zugleich auch an den technischen Anforderungen.
- Wen soll die Kamera ansprechen?
- Welche Sensorgröße soll verbaut werden?
- Welche Objektive sollen verwendet werden?
- Welche Videofunktionen muss die Kamera erfüllen?
- Wie hoch soll die Akkulaufzeit sein?
- Welche Staub,- und Wetterfestigkeit soll sie besitzen?
Diese Anforderungen fließen in die Gehäuseentwicklung ein. Hinzu kommt die Ergonomie, schließlich werden solche Kameras oft viele Stunden am Tag verwendet. Der Handgriff, bzw. die Art wie die Kamera in der Hand liegt, spielt deshalb eine große Rolle.
Entwürfe
Die Designer beginnen auch heute noch häufig mit Handskizzen, später folgen digitale Modelle. In einem nächsten Schritt entstehen an CAD-Systemen erste Gehäuseentwürfe, die häufig als 3D-Drucke verwirklicht werden.
An diesen testet man verschiedene Eigenschaften und Funktionen:
- Wie verhält sich der Griff bei unterschiedlich großen Händen?
- Wie gut sind alle Tasten erreichbar?
- Sie die Tasten auch mit Handschuhen bedienbar?
- Wie ist der Schwerpunkt der Kamera bei verschiedenen Objektiven?
- Kann man sie mit einer Hand bedienen?
- Ist das Gewicht ausgewogen verteilt?
Wenn sich nach diversen Probe- 3D Ausdrucken ein Kameragehäuse gut anfühlt, wenn es die Anforderungen an Design und Haptik erfüllt, kann die Arbeit an der technischen Integration aller Bauelemente beginnen. Und das sind sehr viele und sie müssen auf engstem Raum Milimetergenau zusammengefügt werden. Ein 3-D Puzzlespiel, welches viel Knowhow erfordert.
Zutaten
Wenn man so eine mehr oder weniger kompakte Kamera in den Händen hält, kann man sich kaum vorstellen, was da heute so alles in so ein Gehäuse integriert werden muss.
Hier eine unvollständige Liste der wichtigsten Bauelemente:
- Der Bildsensor (Seine Größe hat viel Einfluss auf die Gehäusekonstruktion)
- Die Sensorlagerung des Bildstabilisators (IBIS)
- Der mechanische Verschluss
- Das Objektivbajonett (Mount) Es muss stabil ausgeführt sein um auch schwere Objektive tragen zu können. Deshalb wird es meist aus Stahl gefertigt
- Die Autofokus-Sensoren
- Der Bildprozessor
- Die Hauptplatinen
- Die Spannungsversorgung
- Die Laufwerke für die Speicherkarten
- Ein Akkuschacht
- Der Sucher
- Das Display und die Klappmechanik
- Antennen für WLAN und Bluetooth
- Eingebaute Mikrofone
- Lautsprecher für Kontrolltöne, Akustisches Feedback
- Anschlüsse wie USB, HDMI, Externes Mikrofon, Kopfhörer usw.
- Lüftung oder Kühlkörper
Materialauswahl
Weil am Objektiv-Mount so viel Gewicht gehalten werden muss und durch die Befestigung enorme Hebelkräfte auf den Mount einwirken, muss dieser fest mit dem Gehäuse verbunden sein. Das Gehäuse selbst muss die Belastung aushalten können, deshalb kommen hier häufig Magnesiumlegierungen oder hochfesten Aluminiumlegierungen zum Einsatz. Besondere Bedeutung kommt auch dem Temperaturmanegement zu, Kamerasensoren werden heiß und müssen, insbesondere bei Videoaufnahmen gekühlt werden. Kühlkörper, Lüftungsschlitze etc. müssen optimal geplant werden.
Das äußere Gehäuse, welches der spätere Anwender berührt ist häufig Glasfaserverstärktem Kunststoff oder Carbon-Verbundwerkstoffen, oft mit einer synthetischen Belederung. Last but not least muss der Schutz vor Feuchtigkeit und Staub berücksichtigt werden, Abdeckkappen müssen auch die Anschlussbuchsen schützen.
Die Entwicklung derartiger Gehäuse ist also enorm aufwändig. Sie kann Jahre in Anspruch nehmen und beschäftigt viele Spezialisten. Erst im Zusammenspiel vieler Gewerke miteinander ermöglicht ein Gehäuse, welches die komplizierte Technik zuverlässig aufnimmt, schützt und ermöglicht die perfekte Bedienung der Kamera. Kein Wunder, dass Kamerahersteller über viele Jahre hinweg an den gleichen oder ähnlichen Gehäusen festhalten. Vielleicht habt Ihr ja, wenn Ihr das nächste Mal Eure Kamera in die Hand nehmt, eine ungefähre Ahnung, wie aufwändig es war, genau dieses Gehäuse zu entwickeln.
