Wat gebeurd er inwendig in een camera, wanneer je een lagere resolutie instelt?

Dus in je eerste stuk zeg je hetzelfde als ik in me vraag had verwerkt en zou het beeld dus helderder moeten zijn met minder ruis.
(dit is 1 van de testen die ik ga uitvoeren als ik een nieuwe camera heb, wil natuurlijk direct de grenzen van de camera leren kennen). In je tweede deel over de digitale zoom, geldt dit dan ook en zijn de beelden dan helderder en minder ruis?
Of wordt eerste de gewone foto gemaakt, en uit de jpg daarna pas de crop uitgevoerd van de digitale zoom? In dat geval kan je beter via Photoshop croppen.
Maar als de camera wel al meteen alle pixels blijft gebruiken voor het uiteindelijke resultaat van de digitale zoom, dan kan je beter de digitale zoom op de camera gebruiken, dan de photoshop crop achteraf.

Het beeld wordt niet helderder in de zin van een hogere ISO-gevoeligheid. Dan zou je direct overbelichting krijgen. In een elektronische camera is de ISO-waarde eigenlijk gewoon een versterkingsfactor. De pixels vangen een signaal op, en dat signaal wordt door een versterker versterkt. Hoe hoger de ISO-waarde die je instelt, hoe meer de versterker het signaal versterkt. Eigenlijk is de knop voor de ISO-waarde dus precies hetzelfde als de volumeknop op je geluidsinstallatie. Elk signaal heeft ruis. Ga je versterken, dan versterk je niet alleen het signaal, maar ook de ruis. Dat is de reden dat je meer ruis krijgt bij hogere ISO-waarden. Wanneer je de signalen van meerdere pixels combineert, krijg je een sterker signaal. Daardoor hoef je minder te versterken. De ruis wordt dus ook minder versterkt, zodat je minder ruis in je uiteindelijke beeld krijgt. Het antwoord is dus: ja, in principe wordt het beeld helderder (vier keer zo helder wanneer je vier pixels combineert), maar dat wordt gecorrigeerd doordat de elektronica bij dezelfde ISO-gevoeligheid de versterkingsfactor vier keer zo laag kiest. Zo krijg je uiteindelijk dezelfde helderheid met vier keer zo weinig ruis. -- Bij het tweede deel vermoed ik dat de camera eerst pixels combineert en cropt (of: eerst cropt en pixels combineert), en daarna pas de raw-informatie omzet in jpg. Althans, zo zou ik het doen als ik de ontwerper was. Als je eerst een jpg maakt en daarna pas gaat croppen krijg je namelijk altijd kwaliteitsverlies. Maar er kunnen redenen zijn om toch eerst een jpg te maken en daarna pas te croppen. Dat kan bijvoorbeeld nuttig zijn wanneer de ontwerper zich moet beperken tot standaard componenten die al bestaan, en alleen maar die standaard componenten mag combineren tot iets nieuws. Dit zou onderdeel kunnen zijn van de opdrachtomschrijving omdat het te duur zou kunnen zijn om nieuwe componenten te maken. Dit is het verschil tussen technisch en kwalitatief beter (de eerste keuze) en goedkoper dus commercieel beter (de tweede keuze). Je kunt natuurlijk vrij eenvoudig beide methode proberen: digitaal zoomen in de camera, en achteraf zoomen in Photoshop. En daarna de resultaten vergelijken.

Duidelijk.
Enige correctie, met helderheid bedoel ik niet de belichting, maar dat de kleuren helderder en frisser zijn. Dus een verschil tussen full-frame of niet. De rest wist ik al.
Ga zeker de test uitvoeren.

Ruis uit zich in de uiteindelijke foto op twee manieren: kleurruis en luminantieruis. Als je een foto maakt van een neutraal grijs vlak, uit kleurruis zich als gekleurde spikkels op dat vlak, terwijl luminantieruis zich uit als helderdere (meer witte) en minder heldere (meer zwarte) spikkels. Vanzelfsprekend treden beide soorten ruis tegelijk op, zodat je donkerdere gekleurde spikkels zult zien, en fellere gekleurde spikkels. Goed, een heel verhaal - uiteindelijk, op grotere schaal gezien (dus buiten de losse pixels), zorgt ruis voor een soort "grijswaas" over je foto. Minder ruis betekent dus minder grijswaas. En dat betekent: helderdere/frissere kleuren. "Puurdere" kleuren, zo je wilt.

+1 @Cryofiel. Hoewel het niet mijn vragen zijn leer ik veel interessante dingen van je antwoord en je reacties

... en daar gaat het om toch...?
Van mij ook + voor een waardevol en inhoudelijk correct antwoord van Cryo.

Dit snap ik niet. Wat gebeurt er dan in de software? Als je thuis bent en even 'zin' hebt om een testje te doen met jou SLR?
Wil je dan eens een laag contrast setup maken met ook donkere partijen. Zet je camera op de voor jou bruikbare hoogste ISO waarde, met een goede belichtingsinstelling. Maak de foto en dan een 2e foto als je de camera hebt ingesteld op halve resolutie.
Beoordeel de foto's puur op kleur, ruis en scherpte (de camera gaat zelf ook al blurren om de ruis te verminderen). Wat zullen de verschillen zijn?

In de software worden de verschillende pixels samengevoegd, zie ook het antwoord van Cryofiel. Ik heb op dit moment geen gelegenheid om even zo'n testje te doen.