kameratechnik

Die DSLR

Digitale Spiegelreflexkameras auch als DSLR (engl. digital single lens reflex) bezeichnet sind ihrenanalogen Pendants vom mechanischen Aufbau her sehr ähnlich, doch statt eines Films beherbergen sie einen Bildsensor. Wie bei den herkömmlichen Spiegelreflexkameras verwenden viele Hersteller eigene Objektivsysteme, weshalb sich DSLR-Benutzer auf ein System festlegen sollten. Verglichen mit dem Kleinbildfilm verwenden viele DSLR einen kleineren Bildsensor, wodurch bei gegebener Brennweite ein kleinerer Bildwinkel genutzt wird. Um an solch einer Kamera dieselbe Perspektive wie bei einer Kleinbildkamera zu erzielen, muss ein Objektiv eine um den Formatfaktor (englisch auch crop-Faktor genannt („to crop“= ausschneiden) kürzere Brennweite aufweisen.
Typische Werte für diesen Formatfaktor sind die APS-C-Sensoren, × 1,5 (Nikon, Sony/Minolta,Pentax, Samsung), × 1,6 (Canon) oder × 2 (Olympus, Panasonic), das heißt fotografiert man miteinem 50-mm-Objektiv an einer Kamera mit einem Formatfaktor von 1,5, ist der Bildausschnitt so groß wie der eines 75-mm-Objektivs an einer Kleinbild-Spiegelreflexkamera. Grundsätzliche Probleme digitaler Spiegelreflexkameras sindStaub und andere Verschmutzungen des Bildsensors. Beim Objektivwechsel kann Staub in den Spiegelkasten eindringen, der sich bei folgenden Aufnahmen auf dem Aufnahmesensor ablagern kann. Während in analogen Kameras die Verunreinigungen über den Filmtransport früher oder später abgeführt werden, bleiben sie als Ablagerungen auf dem Bildsensor und sind bei kleinen Blenden als mehr oder weniger deutlich sichtbare Abschattungen auf allen folgenden Bildern sichtbar. Die Hersteller von DSLR bieten unterschiedliche technische Verfahren an, um dieses Problem zu mindern. Etwa seit 2009 hat beinahe jeder DSLR-Hersteller Kameras im Programm, welche eine Live-Vorschau ermöglichen. Durch geringe Größe, relativ niedrige Auflösung und Darstellungsverzögerungen eingeschränkt, können die meisten Vorschau-Displays derzeit (Stand 2012) nicht als vollwertiger Ersatz für den Spiegelreflexsucher angesehen werden, ergänzen diesen aber in manchen Aufnahmesituationen sinnvoll. Falls der eigentliche Aufnahmesensor auch für die Live-Vorschau benutzt wird, erwärmt er sich, da er dauernd und nicht nur während der Aufnahme mit Strom versorgt wird, was zu höherem Rauschen führt.

 

Aufbau und Funktionsweise einer Digitalen spiegelreflex kamera

Das Objektiv

 

 

Das Objektiv ist gewissermaßen das "Auge der Kamera" und besteht aus mehreren Linsen, durch welche das Licht strömt und am Ende des Objektivs (am Brennpunkt) ein Abbild erzeugt. Diese Gruppe von Linsen wirkt dabei vom Prinzip her wie eine Sammellinse und wie bei jeder Sammellinse steht dabei das Abbild auf dem Kopf. Die Digitalkamera dreht das Bild dann beim Aufnehmen automatisch um 180°, so dass wir es wieder korrekt sehen; beim Analogfilm ist es ohnehin egal, da man das Bild dann beim Betrachten automatisch in die richtige Position bringen wird.

Die Kamera, und speziell das Objektiv, funktioniert dabei etwa wie das menschliche Auge. Auch das menschliche Auge besitzt eine Linse, durch die das Licht fällt, und erzeugt dabei auf dem Kopf stehende Bilder. Das menschliche Gehirn wandelt diese aber dann automatisch in ein korrektes Bild um.

Der Abstand zwischen Linse und Brennpunkt, also dem Ort, an dem ein scharfes Bild entsteht, nennt man Brennweite; sie gibt an, wie groß der Ausschnitt ist, den die Kamera aufnimmt. Viele Objektive lassen sich ein- und ausfahren, können also die Brennweite ändern und somit in die Szene hineinzoomen oder herauszoomen (dynamische Brennweite). Manche Objektive haben jedoch eine feste Brennweite (Fixbrennweite) und ermöglichen damit keinen Zoom.

Einige Digitalkameras verfügen über einen digitalen Zoom. Dabei wird allerdings lediglich der zentrale Teil des Bildsensors vergrößert, was mit erheblichen Verlusten einhergeht. Diese Vergrößerung lässt sich problemlos - und meist mit besserem Ergebnis - auch später ausführen, Digitalzooms lässt man daher am besten ausgeschaltet.

 

 

Eigenschaften eines Objektivs

Objektive können nach verschiedenen Eigenschaften hin untersucht und verglichen werden. Dazu zählen:

Die Objektivbrennweite, z.B. 8 - 32 mm.

Der Formatfaktor bzw. die Brennweite im 35-mm-Format (KB-Format), z.B. 28 - 112 mm (Formatfaktor 3,5 in Bezug auf die obige Objektivbrennweite).

Die Lichtstärke ("Anfangsblende"), z.B. 1/2,8 - 1/4,0.

Der Objektivdurchmesser, z.B. 52 mm (diese Angabe ist wichtig, wenn man Zubehör wie Filter oder Streulichtblende kaufen möchte).

Der verschluss

Hinter dem Objektiv befindet sich der Verschluss. Ein Film (und auch der Sensor bei Digitalkameras) ist extrem lichtempfindlich und darf, bei gewöhnlichem Tageslicht, nur ganz kurz belichtet werden - andernfalls erhält man ein weißes (völlig überbelichtetes) Bild. Der Verschluss ist also stets geschlossen, und nur wenn das Foto aufgenommen wird, öffnet er sich für eine sehr kurze Zeit (z.B. 1/500 s, also 0,002 s).

Es gibt zwei grundlegende Arten von Verschlüssen. Beim Zentralverschluss wird eine Anordnung von kurvenförmigen Lamellen verwendet, die sich dann für kurze Zeit öffnen und damit die Belichtung ermöglichen. Die meisten Kameras verwenden heute diese Technik, wobei vor allem extrem kurze Belichtungszeiten (z.B. 1/1000 Sekunde oder weniger) relativ aufwendig zu realisieren sind.

Die zweite Art ist der Schlitzverschluss. Hier besteht der Verschluss aus 2 Metallplättchen, die auch Vorhang genannt werden. Dabei ist zunächst der erste Vorhang geschlossen und der zweite geöffnet. Wird die Belichtung gestartet, öffnet sich auch der erste Vorhang. Damit fällt nun das Licht durch das Objektiv. Ist die Belichtungszeit abgelaufen, schließt sich der zweite Vorhang und versperrt damit wieder den Lichteinfall. Danach gehen die Vorhänge wieder in ihre Anfangsposition zurück. Bei sehr kurzen Belichtungszeiten schließt sich der zweite Vorhang bereits während der erste sich noch öffnet (der zweite Vorhang "zieht nach"). Nur so lassen sich die extrem kurzen Belichtungszeiten wie 1/1000 Sekunde realisieren. Es entsteht damit ein "Schlitz", der von oben nach unten (oder auch von rechts nach links) wandert und für einen minimalen Augenblick das Bild schrittweise belichtet. Es gilt demnach: Je kürzer die Belichtungszeit, umso schmaler der Schlitz.

Die Blende

Neben dem Verschluss besitzt das Objektiv eine Blende. Die Blende ist die Öffnung des Objektivs und kann oft reguliert werden, d.h. sie kann weiter geöffnet werden, dann fällt in einer Zeiteinheit mehr Licht in die Kamera, oder sie kann weiter geschlossen werden, dann fällt weniger Licht innerhalb einer Zeiteinheit in die Kamera. Die Blende ist dabei ein mechanisches Bauteil, das aus einzelnen überlappenden Lamellenblättchen besteht, die sich, zur Verringerung der Öffnung, übereinanderschieben. Sie hat ein Einfluss auf die Belichtungsdauer und die Tiefenschärfe. Eine kleine Blendenzahl entspricht dabei einer großen Öffnung (also viel Lichteinfall) und umgekehrt.Die Blende ähnelt vom Aufbau her daher dem Zentralverschluss. In Analogie zum menschlichen Auge entspricht sie der Pupille. Die Pupille des Auges regelt die einfallende Lichtmenge, die ins Auge fällt - in der Dunkelheit weitet sie sich damit mehr Licht einfällt, bei Helligkeit verengt sie sich

Bildsensor

Der Bildsensor ist ein kleiner Chip, welcher bei Digitalkameras das einfallende Licht registriert und in ein Bild umwandelt. Er befindet sich an der Stelle, wo bei den Analogkameras der Film sitzt.

Die Bildsensoren der Kompaktkameras und Bridgekameras sind von sehr geringer Größe; damit bleibt die Kamera auf Grund kleiner Objektivbrennweiten handlich und ermöglicht dennoch relativ viel Zoom - die geringen Abmaße sorgen zudem für eine sehr hohe Schärfentiefe.

Je kleiner der Bildsensor allerdings ist, umso enger liegen die einzelnen Pixel aneinander. Die einzelnen Pixel sind dann notwendigerweise kleiner und erzeugen weniger Ladungsträger, was eine höhere Verstärkung des Signals erfordert. Daher und da sich zudem Kamerasensoren bei der Aufnahme erwärmen, nimmt somit mit zunehmend kleinen Sensoren das Bildrauschen zu - auch wenn moderne Kameras dies heute zu einem gewissen Grad retuschieren können.

Aktuelle DSLR-Kameras haben Sensoren folgender Grösse:

·        "Four Thirds" (2,2 cm)

·        APS-C (2,75 cm bzw. ca. 23x15 mm)

·        Kleinbildformat ("Vollformat", 4,32 cm bzw. 36x24 mm)

·        Mittelformat (6 cm bzw. 48x36 mm)

Der Bildsensor besteht aus einem rechteckigen Feld von einzelnen, mikroskopisch kleinen Lichtsensoren, wobei einige Sensoren gebündelt einem Pixel (Bildpunkt) des Fotos entsprechen. Ein Kamerasensor mit 4000 horizontalen und 3000 vertikalen Pixeln kann also Fotos bis 4000x3000 Pixel aufnehmen (also 12 MP).

Der Sucher

Der Sucher ist ein wichtiges Hilfsmittel des Fotografen; mit ihm erkennt man, welchen Bereich der Szene die Kamera aufnimmt. Man unterscheidet heute bei Digitalkameras zwei Arten von Suchern: Einen optischen Sucher und einen digitalen Sucher.

Bei einer DSLR befindet sich der Sucher zwar oberhalb bzw. neben dem Objektiv, im Sucherfenster selbst befindet sich jedoch ausgefeilte Technik: Eine Anordnung von Linsen und Prismen sorgt dafür, dass beim Blick durch das Sucherfenster, das Licht über diese optischen Bauteile zum Objektiv gelenkt wird und man somit durch das Objektiv der Kamera schaut. Damit sehen wir exakt, was auch die Kamera später aufnehmen wird. Wird dann das Bild aufgenommen, so klappt der letzte Spiegel im Objektiv hoch und der Verschluss öffnet sich. Damit fällt das Licht nun nicht mehr zum Sucher, sondern auf den Sensor. Ein kleiner Nachteil ist damit, dass der Sucher nicht zur Verfügung steht, während das Bild aufgenommen wird (was i.A. aber kein Problem darstellt).

Eine weitere Lösung ist der elektronische Sucher.

Viele Digitalkameras, auch Kameras der höheren Preisklasse, bieten oft nur noch einen elektronischen Sucher. Das heißt, das Display dient als Sucher, in dem es anzeigt, was die Kamera aufnehmen wird, wenn ausgelöst wird. Der klare Vorteil ist hier, dass nicht nur der exakte Ausschnitt gezeigt wird (wie beim optischen Sucher), sondern die Kamera auch automatisch anzeigt, wie das Foto aufgenommen werden wird. So kann man schon vor dem Aufnehmen sehen, dass das Foto zu dunkel oder hell ist (falsche Belichtung), unscharf wirkt (falsch fokussiert), das Bild rauscht (zu hoher ISO-Wert) etc. Auch kann man hiermit ideal experimentieren, ohne bei jeder Änderung eines Parameters (Belichtungswert, Blendenwert, ISO-Wert, Farbfilter, Weißabgleich etc.) eine neue Aufnahme anfertigen zu müssen.

Es mag fast anmuten, der elektronische Sucher biete nur Vorteile und man bräuchte den optischen Sucher ohnehin nicht. Hier muss zumindest erwähnt werden, dass die Größe des Displays entscheidend dafür ist, wie gut man die Szene am Ende beurteilen kann. Da Kameras oft klein und handlich sein sollen, fällt das Display zwangsweise klein aus und die Beurteilung der aufzunehmenden Szene kann schwierig werden. Zudem stören Lichteinwirkung wie Sonnenlicht oft die kleinen Monitore, auch wenn sich hier die Farbqualität und Helligkeitsanpassung gegenüber den Anfängen deutlich verbessert haben. Viele Fotografen haben auch prinzipielle Probleme mit der Umstellung; während sie die Kamera stets nah am Auge hielten und dann im geeigneten Moment abgedrückt haben, müssen sie sie jetzt ein gutes Stück vor dem Körper halten. Das erfordert Zeit, um sich daran zu gewöhnen; zudem kann man die Kamera am sichersten halten, je näher man sie am Körper hält - dies ist möglicherweise ein weiterer Grund für einen optischen Sucher.

der auslöser

Durch das Betätigen des Auslösers beginnt der Prozess der Bildaufnahme. Er dauert für gewöhnlich nur Bruchteile von Sekunden, kann aber bei Langzeitbelichtung auch mehrere Sekunden und in extremen Fällen sogar Minuten oder Stunden dauern. Die meisten Digitalkameras bieten heute die Funktion Serienaufnahme (Reihenaufnahme). Hierbei zeichnet die Kamera solange Bilder auf, wie der Auslöser gedrückt bleibt. Damit lassen sich einzelne Bilder schneller hintereinander aufnehmen als im einfachen Modus. Manche Kameras bieten hierbei die Option, zwischen den Aufnahmen neu zu fokussieren.

Kameras bieten zudem einen Selbstauslöser (Timer, Self-Timer). Wird dieser aktiviert, so nimmt die Kameras erst nach einigen Sekunden, je nach Einstellung, das Bild auf. Typische Zeiten sind 2 Sekunden und 10 Sekunden; manche Kameras erlauben auch das individuelle Einstellen eines Werts. Dadurch werden z.B. Gruppenaufnahmen möglich, bei denen der Fotografierende selbst mit auf dem Bild erscheint. Selbstauslöser werden zudem bei langen Verschlusszeiten zum Vermeiden von Unschärfe durch Verwackeln verwendet.

Zwischen Auslösen und tatsächlicher Bildaufnahme vergeht ein wenig Zeit, was als Auslöseverzögerung bezeichnet wird. Die Kamera benötigt zunächst Zeit, um Belichtung und Fokus einzustellen sowie etwas Zeit, um den Belichtungsvorgang zu starten. Sind Fokus und Belichtung bereits berechnet (halb gedrückter Auslöser oder Vorauswahl), so ist die Verzögerung deutlich geringer, einige Millisekunden werden aber dennoch bis zur Bildaufnahme verstreichen. Dies sollte man bei Aufnahmen mit schnell beweglichen Objekten oder Personen berücksichtigen.

Die Auslöseverzögerung war zu Beginn der Digitalfotografie oft erheblich, bei manchen Modellen lag sie bei mehreren Sekunden. Die heutigen Kameras haben hingegen eine verhältnismäßig kurze Verzögerung, die sich bei alltäglichen Aufnahmen nicht mehr als störend erweisen sollte.

der speicher

Ein Großteil der heutigen Kameras verwendet heute SD-Karten zur Speicherung der Fotos.

Digitalkameras speichern die Fotos meist auf im Handel erhältlichen Speicherkarten, wobei die SD-Karte weit verbreitet ist. Sie ist sehr klein und bietet hohe Speicherkapazität - 4, 8 und 16 GB sind heute Standardkapazitäten, die auch Fotos in höchster Auflösung in großer Zahl speichern können. Für große Kameras sind auch CF-Karten üblich, die höhere Verarbeitungsgeschwindigkeiten zulassen, aber auch weniger kompakt sind.

Neben diesen persistenten Speichern verfügt jede Digitalkamera noch über einen Arbeitsspeicher. Unmittelbar nachdem ein Foto aufgenommen wurde, liegt es zunächst im Arbeitsspeicher und wird dann auf den Speicherchip oder in den internen Speicher geschrieben. Die Größe des Arbeitsspeichers ist daher bei Serienbildern mitentscheidend, wie viele Bilder pro Sekunde aufgenommen werden können.

der akku

Im Vergleich zu einer Analogkamera, verbraucht eine eine Digitalkamera deutlich mehr Leistung. Besonders hoch ist der Verbrauch am Display, welches sich daher ggf. abschalten lässt, aber auch Objektiv, Bildsensor und Verarbeitungslogik benötigen Strom. Wird mit Blitzlicht fotografiert, ist der Akku noch schneller erschöpft. Die Akkus der Kameras haben daher eine für elektronische Geräte recht geringe Laufzeit - bei den meisten Kameras wird man nach etwa 200 bis 300 Fotos den Akku neu laden müssen. Für größere Fototouren ist daher ein Ersatzakku sehr empfehlenswert (dieser kann bei einigen Akkus recht teuer sein).

Kameras werden heute meist mit kameraspezifischen Akkus betrieben, die samt Ladegerät im Lieferumfang der Kamera enthalten sind. Einige Kameras werden aber auch mit handelsüblichen Batterien bzw. Akkus betrieben (meist R6), wobei in solchen Fällen die Akkulaufzeit oft geringer ist. Die kameraspezifischen Akkus sind zudem leichter, so dass ihre Verwendung das Gesamtgewicht der Kamera reduziert.

Ein Akku kann mehrere hundert Mal erneut aufgeladen werden, mit zunehmender Zahl wird sich jedoch die Kapazität allmählich vermindern. Bringt ein Akku nicht mehr die gewünschte Leistung, so muss ein neuer besorgt werden (oder eine neue Kamera - die Akkus von heute sollten nämlich unterdessen mehrere Jahre problemlos halten). Zudem ist zu berücksichtigen, dass Akkus bei Kälte schneller erschöpft sind. Auf winterlichen Fototouren ist ein Ersatzakku daher besonders wichtig, zudem kann das Warmhalten des Akkus sinnvoll sein

anschlüsse

Jede Digitalkamera ist mit verschiedenen elektronischen Anschlüssen ausgestattet, um die aufgenommenen Bilder an ein anderes Gerät übertragen zu können.

Einfache Digitalkameras besitzen meist 2 Anschlüsse: Einen USB-Anschluss, um die Kamera mit einem Computer zu verbinden, und einen HDMI-Anschluss. Der HDMI-Anschluss ermöglicht das Anschließen an einen Fernseher oder Monitor. Damit wird dann der Monitor der Kamera auf dem angeschlossenen Bildschirm sichtbar.

aufnahmetechnik

belichtungszeit

Je nachdem, was für ein Motiv man hat, kann die Voreinstellung der Belichtungszeit bevorzugt werden. Möchte man schnelle Bewegungen auf dem Foto „einfrieren“, muss man die Belichtungszeit festlegen.

Die Angabe der Belichtungszeit erfolgt in Sekunden. Meistens wird man einen Bruchteil einer Sekunde haben, also mit Belichtungszeiten von 1/60 oder 1/200 Sekunde fotografieren.

Die Belichtungszeit ist für 3 Dinge wichtig:

1.     Die Belichtungszeit regelt, wie lange Licht auf den Bildsensor fällt, und somit, ob ausreichend, zu viel oder zu wenig Licht für eine korrekt belichtete Aufnahme vorhanden ist.

2.     Je nach Belichtungszeit kann eine Aufnahme aus der Hand scharf oder verwackelt (unscharf) werden. Je länger die Belichtungszeit, umso größer die Gefahr.

3. Die Belichtungszeit ist je nach Motiv für die Aussage notwendig (will ich bewegtes Wasser eingefroren oder fließend zeigen).

     

Scharfe Fotos durch korrekte Belichtungszeit

Durch die richtige Wahl der Belichtungszeit können scharfe Aufnahmen „aus der Hand“ geschossen werden (wir sprechen nicht von Aufnahmen mit einem Stativ). Da wir als Menschen nur schwer zu 100 % ruhig eine Kamera halten können, ist es notwendig, eine Belichtungszeit zu wählen, die unser Gewackel nivelliert, d. h. bei der das Bild schon im Kasten ist, bevor wir es verwackeln können.

Belichtungszeit = Kehrwert der Brennweite Beispiel: 50 mm Brennweite, mindestens 1/50 s

Hierbei gilt als Faustregel (ohne Bildstabilisator), dass die Belichtungszeit mindestens dem Kehrwert der Brennweite entsprechen soll. Wurde eine Brennweite von 50 mm gewählt, sollte die Belichtungszeit mindesten 1/50 s betragen. Wird eine Brennweite von 200 mm genutzt, sollte als Belichtungszeit also mindestens 1/200 s eingestellt werden.

Diese Regel gilt für Fotomotive (Objekte), die sich nicht bewegen (oder nur wenig).

Ist ein Bildstabilisator vorhanden (und aktiv), so hat man in etwa 2–3 Blendenstufen (siehe Kapitel Blende) mehr Puffer. In Zeit ausgedrückt: Fotografiere ich mit einem 200 mm Objektiv, würde ich ohne Bildstabilisator 1/200 s benötigen; davon 2 Blendenstufen runter (Vorgriffe auf das Kapitel Blende: jeweils 1 Blendenstufe halbiert die Zeit) sind dann also scharfe Aufnahmen mit 1/200 * 1/2 * 1/2 = 1/50 s bei einer Brennweite von 200 mm noch möglich.

Bildaussage über Belichtungszeit

Über die Verschlusszeit und damit Belichtungszeit können Bewegungen eingefroren werden oder die Bewegung anhand von Unschärfe (im folgenden Bild das Fließen des Wassers) gezeigt werden. Hier bietet sich als Beispiel Wasser an

Wasserfall: das Wasser wirkt wie eingefroren
  Belichtung: 1/1400 Sek.

oder fliessendes Wasser, Belichtungszeit 6 Sekunden

 

Mit langen Belichtungszeiten lassen sich wundeerbare, fast mystische Wasserbilder machen . Da die Helligkeit (gerade an einem sonnigen Tag) geradezu nach kurzen Belichtungszeiten verlangt, muss um diesen verwischten Effekt zu erreichen mit einem Graufilter gearbeitet werden.Dieser macht das Bild nicht grau, er reduziert nur die Lichtmenge (Helligkeit), so dass solch wundervolle Bilder überhaupt möglich werden

Lichtmenge über Belichtungszeit regeln

 

In Kombination mit der Blende (wie viel Licht einfallen kann) und der Belichtungszeit (wie lange Licht einfallen kann) wird nun die „Menge an Licht“ geregelt. Im nächsten Kapitel geht es um die Blende.

 

Für ein korrekt belichtetes Bild ist eine gewisse Menge an Licht notwendig (siehe Kapitel „Richtig belichtetes Bild“).

 

Die Blende

 

Die Blende ist die mechanische Vorrichtung im Objektiv, über die sich die Weite der Objektivöffnung regeln lässt. Über einen Lamellenverschluss wird die Öffnung verkleinert bzw. vergrößert.

 

Mit der Blende ist die Öffnung im Objektiv gemeint und somit die Menge an Licht, die durch diese teilweise Schließung der Öffnung einfallen kann.

 

Im nebenstehendem Bild sieht man eine fast geschlossene Blende in einem Objektiv einer Spiegelreflexkamera.Die Lamellen sind hier sehr schön zu sehen.

 

Wozu ist die Blende überhaupt gut?

 

Über die Blende kann man steuern, wie viel Licht auf den Bildsensor fällt. Der Bildsensor benötigt eine bestimmte Menge an Licht, um ein Bild erfassen zu können – sprich um ein richtig belichtetes Foto zu erstellen. Ist das fertige Foto zu hell, ist es überbelichtet. Somit ist zu viel Licht auf den Sensor gefallen. Ist das erstellte Foto zu dunkel, ist zu wenig Licht auf den Sensor gefallen. Woher man weiß, wie viel Licht man für ein richtig belichtetes Foto braucht, dazu kommen wir im Kapitel „Korrekt belichten“.

 

Jetzt könnte man denken, dass es ja dann ideal wäre, wenn man immer mit der maximal geöffneten Blende (sprich Offenblende) fotografieren würde. Aber die Blende hat noch optische Eigenschaften. Die Öffnung der Blende bestimmt die Schärfentiefe eines Fotos.

 

Fotografieren wir beispielweise nun ein Portrait und öffnen die Blende maximal, kann es passieren, dass die Augen scharf, allerdings Nasespitze und Ohren unscharf abgebildet sind.

 

Die Blende hat also die Eigenschaft:

 

·       Je weiter geöffnet die Blende ist, desto weniger Schärfentiefe

 

·       Je weiter geschlossen, desto mehr Schärfentiefe

 

Blendenzahlen

 

Im allgemeinen Sprachgebrauch wird das Wort Blende teilweise auch für die Blendenzahl verwendet.

 

Die Blendenzahl ist die relative Öffnung des Objektivs zu der Brennweite

 

Auf jedem Objektiv sind i.d.R. vorne Zahlen aufgedruckt.

 

Hier haben wir ein Objektiv mit einer Brennweite (über Brennweite siehe Kapitel Objektive) von 50 mm und einer Blendenzahl von 1:1,4 bis. Im Sprachgebrauch wird man von einer „Blende 1,4“ sprechen. Eine korrekte kurze Schreibweise für die Blendenzahl ist f/1,4.

 

Im obigen Foto ist die Blende maximal geöffnet, sprich diese wurde auf die Blendenzahl f/1,4 geöffnet. Viel Licht kann durch das Objektiv fallen.

 

Im folgenden Foto sehen Sie dasselbe Objektiv. Allerdings wurde hier die Blende auf die Blendenzahl 8 . Unser auf dem Objektiv angegebener Wert f/1,4 ist also der Wert, wie viel Licht maximal durch das Objektiv „fallen“ kann. Weniger geht immer, sprich die Blende kann immer geschlossen werden.

 

 

Abbildung: Blendenzahlen und Größe der Blendenöffnung

 

Je kleiner der Blendenwert ist, desto weniger Schärfentiefe

 

Blendenwert groß -> Blendenöffnung klein -> wenig Licht

 

Zoomobjektive mit Blendenangaben von – bis

 

Schauen Sie mal auf Ihr Objektiv. Wenn nun auf Ihrem Objektiv etwas steht wie 18–250 mm 1:3.5-6.3, sich nicht irritieren lassen! Zoomobjektive haben gerne bei verschiedenen Brennweiten unterschiedliche maximal mögliche Anfangsblendenwerte. So beträgt bei diesem Objektiv z. B. bei der Brennweite von 18 mm die Offenblende f/3,5 und bei der Brennweite von 250 mm die maximal mögliche Offenblende f/6,3.

 

Nur bei den Highend-Objektiven ist über den gesamten Zoombereich dieselbe Blende möglich. Das ist aber immer eine Frage des Geldes und auch des Gewichts. Eine einheitliche Blende benötigt entsprechend hochwertiges „Glas“ und Raum und hat somit i.d.R. ein höheres Gewicht.

 

Begriff Abblenden und Aufblenden

 

Unter Abblenden versteht man das Schließen der Blende. Es kann also weniger Licht eintreten. Viele Objektive erreichen ihre beste Abbildungsleistung, wenn um 2 Blendenstufen abgeblendet wird (siehe Kapitel „kritische Blende“).

 

Was ist ein lichtstarkes Objektiv?

 

Je kleiner die Blendenzahl ist (sprich f/2,0 ist besser als f/2,8), desto lichtstärker ist das Objektiv. Dabei sind lichtstarke Objektive als Festbrennweiten technisch einfacher realisierbar als bei Zoom-Objektiven. Mit lichtstarken Objektiven lässt sich auch bei wenig Licht noch eine gute Belichtung erreichen.

 

Blende und Schärfentiefe

 

Wofür benötige ich die Schärfentiefe? Wäre es nicht gut, wenn alles immer scharf wäre?

 

Im wissenschaftlichen Bereich ist es teilweise erwünscht, dass alles von vorne bis hinten scharf abgebildet ist. Allerdings ist das im künstlerischen Bereich und auch sonst oft nicht erwünscht. Man möchte den Blick eines Betrachters lenken. Das kann über Schärfe und Unschärfe geschehen. Die unwichtigen Elemente auf dem Bild sind unscharf (bis vollkommen nicht mehr erkennbar), die wichtigen sind scharf. Schauen Sie sich folgendes Bild mit Spinne, Netz und Hintergrund an.

Spinne scharf und Hintergrund ziemlich scharf, Blende: f/36

Im ersten Bild ist fast alles scharf. Für den Betrachter ist es schwieriger zu sehen, was wichtig sein könnte. Hintergrund und Vordergrund sind schwerer trennbar. Im zweiten Bild mit derselben Spinne wurde der Hintergrund durch die entsprechende Wahl der Blende unscharf. Der Blick des Betrachters ist auf das vom Fotograf festgelegte wichtige Bildelement (was scharf abgebildet ist) gelenkt und wird nicht vom Hintergrund abgelenkt.

 

 

 

Blende: f/5,6

 

Kritische Blende

 

Kleine Blendenwerte haben wie auch große Blendenwerte Abbildungsfehler.

 

Aberrationsunschärfe

 

Abbildungsfehler (Aberrationen) sind Abweichungen von der idealen optischen Abbildung. Dabei gibt es sehr unterschiedliche Fehler: von Bildwölbungsfehler bis hin zu Farbfehlern (chromatische Aberration) und Aberrationsunschärfe. Bei kleinen Blendenwerten haben wir zunehmend Aberrationsunschärfen.

 

Beugungsunschärfe

 

Je kleiner die Blendenöffnung (große Blendenwerte), desto stärker nimmt die Beugungsunschärfe (Schärfenminderung) zu.

 

Beugungsunschärfe ist, wenn der Lichtstrahl abgelenkt wird.

 

Wenn wir die beiden Unschärfe-Fehler in ein Diagramm eintragen, erhalten wir einen Schnittpunkt, der das beste optische Ergebnis verspricht. Diesen Punkt nennt man die kritische Blende.

 

ISO-Empfindlichkeit: Lichtempfindlichkeit des Bildsensors

In der analogen Fotografie steht die ISO-Angabe für die Filmempfindlichkeit. Je empfindlicher der Film, desto weniger Licht ist notwendig. So muss man sich als analog fotografierender Fotograf vor seinem Projekt im Klaren sein, welchen Film mit welcher Empfindlichkeit man benötigt, sprich, was für ein Licht vorhanden sein wird. Ein Wechsel des Filmes ist bei der analogen Fotografie nicht so einfach möglich.

 

Hier kommt ein großer Vorteil der digitalen Fotografie: Mit den digitalen Kameras kann die ISO-Einstellung von Bild zu Bild geändert werden.

 

Bei den digitalen Kameras steht die ISO-Empfindlichkeit für die Lichtempfindlichkeit des Bildsensors.

 

Eine Vergrößerung der Empfindlichkeit bewirkt, dass weniger Licht benötigt wird, um das Bild richtig zu belichten. In der Grafik benötigen wir nun einen kleinen Behälter, um diesen komplett zu füllen.

 

Somit haben wir 3 Einstellmöglichkeiten für ein richtig belichtetes Bild.

 

Nehmen wir an, das Foto wird ideal belichtet mit folgenden Einstellungen: Blendenwert f/2,8, Belichtungszeit 1/50 s und ISO 100.

 

Allerdings soll die Belichtungszeit verdoppelt werden, um eine schnelle Bewegung einzufrieren: sprich aus der Belichtungszeit von 1/50 s soll 1/100 s werden. Die Blendeneinstellung soll gleich groß bleiben. Um dieselbe Belichtung zu erhalten, muss nun einfach der ISO-Wert verdoppelt werden.

 

Foto A: Blende f/2,8 Belichtungszeit 1/100 s ISO 200

 

Wir haben hier also einen linearen Zusammenhang.

 

Dasselbe funktioniert auch mit der Blende:

 

Foto B: Blende f/2,0 Belichtungszeit 1/100 s ISO 100

 

Beim Foto B haben wir durch die geöffnete Blende mehr Licht und benötigen daher einen weniger „empfindlichen Sensor“.

 

Bildqualität und ISO-Werte

Jetzt könnt man ja eigentlich meinen, je empfindlicher, desto besser. Aber diese ISO-Empfindlichkeit hat auch Nachteile.

 

Mit der Empfindlichkeit (sprich größere ISO-Werte) erhöht sich auch das Rauschen. Das Foto wird dadurch kontrastärmer und wirkt unscharf. Schauen wir uns erst einmal die Auswirkungen direkt an Beispielfotos an.

 

Bitte unbedingt beachten: das Rauschverhalten ist auch sehr stark abhängig von der Qualität der Kamera! Die Größe des Bildsensors hat hier eine große Auswirkung. Folgende Aufnahmen wurden mit einem Vollformat-Sensor gemacht. Dadurch sind noch akzeptable Qualitäten mit höheren ISO-Werten möglich. Dieselbe ISO-Einstellung bei anderen Kameras kann zu einem völlig unbrauchbaren Foto führen. Kleine Kompaktkameras liefern teilweise bei ISO 400 schon grausame Ergebnisse, die vollkommen verrauscht sind. Daher selber mit der eigenen Kamera testen!

 

Folgende Fotos sind durch Änderung von Verschlusszeit und ISO-Einstellung entstanden. Es wurde darauf geachtet, dass alle Fotos die gleiche Helligkeit haben.

 

Vergleich ISO 250 / ISO 4000 / ISO 25600
Vergleich ISO 250 / ISO 4000 / ISO 25600

Im ersten Bildabschnitt wurde das Foto bei ISO 25600 erstellt. Hier wird sehr deutlich sichtbar, wie sich das Rauschverhalten auswirkt. Dunklere Bereiche sind stärker betroffen als helle.

 

Im zweiten Bildabschnitt ist die ISO-Zahl auf 4000 gestellt worden. Das Rauschen ist deutlich in der Halspartie zu sehen – auf Weiß ist fast kein Rauschen zu erkennen, aber die dunklen Partien werden problematisch.

 

Im dritten Bildabschnitt mit einem ISO-Wert von 250 ist sehr wenig Rauschen zu sehen (bei dieser Vollformat-Kamera).

Unsere Bildqualität ist also bei kleinen ISO-Werten wesentlich besser – aber wir benötigen auch mehr Licht. Im Studio mit Studioblitzen wird auch gerne mit ISO 50 gearbeitet, um die bestmöglichste Qualität zu erreichen. Das funktioniert immer dann, wenn man volle Kontrolle über das Licht hat.

 

 

Wie man ein korrekt belichtetes Foto macht

f/2,8 | 1/80 s | ISO 125 | 50 mm | Lichtwert -2 | EOS 50D
Ulmer Münster mit schwieriger Lichtsituation

Wir haben i.d.R. eine gegebene Lichtsituation. Dieses Licht möchten wir einfangen. Dabei gibt es ein Zuviel und ein Zuwenig. Fangen wir zu wenig Licht ein, reagiert der Kamerasensor noch nicht und wir erhalten einen schwarzen Bereich (man spricht von „abgesoffen“).

Ulmer Münster mit schwieriger Lichtsituation

 

f/2,8 | 1/80 s | ISO 125 | 50 mm | Lichtwert -2 | EOS 50D

 

Fangen wir zu viel Licht ein, laufen Pixel des Bildsensors „über“. Wir erhalten in diesem Bereich nur noch einen weißen Bereich ohne jegliche Zeichnung (man spricht von „ausgebrannt“). Dabei ist nicht der gesamte Bildsensor gemeint, sondern die entsprechenden Pixel bzw. Bereiche, auf die das Licht fällt. Sehr schön zu sehen am Beispielfoto des Kirchenraums, wo auf den Boden Tageslicht fällt. Die Kacheln verschwinden komplett und es ist keinerlei Struktur der Kacheln mehr erkennbar. Es ist ein rein weißer Fleck.

 

Jetzt haben wir natürlich nicht eine einzige große schwarze Fläche bzw. eine einzige große helle Fläche. Unser Fotomotiv hat dunkle und helle Bereiche. Und beide Bereiche sollen noch eine Zeichnung (es soll was erkennbar sein) aufweisen. Nennen wir sie Extrembereiche. Liegen diese Extrembereiche zu weit auseinander (Mittagssonne und zusätzlich ein Hauseingang, in den hinein fotografiert werden soll), haben wir ein Problem. Der Kontrastumfang des Motivs ist zu hoch. Das menschliche Auge kann hier adaptieren. Im Gehirn finden automatisch Verrechnungen statt. Die Kamera kann das nicht! Jetzt müssen wir als Fotograf darauf achten, ob wir in einer Extremsituation sind, die einen höheren Kontrastumfang hat, als die Digitalkamera abbilden kann, oder wir nur die falschen technischen Einstellungen haben.

 

Unser Hauptproblem bei digitalen Kameras ist, dass diese nur einen begrenzten Kontrastumfang haben. Es ist also möglich, durch zu viel Licht das Bild überzubelichten und bei zu wenig Licht das Bild unterzubelichten. In manchen Situationen ist es schlichtweg nicht möglich, alles einzufangen. Hier muss man sich als Fotograf nun entscheiden, welchen Tod man stirbt. Ob man Abstriche in den dunklen Bereichen des Bildes bzw. in den hellen Bereichen des Bildes machen möchte – man wird da dann wohl oder übel je nach Bildaussage entscheiden müssen.

 

 

Bildgestaltung

 

Die Bildkomposition ist wahrscheinlich die wichtigste Komponente für gute Fotografie. Sie trennt den guten vom schlechten Fotografen. Bilder, auf denen nur die weite Leere zu sehen ist, oder Bilder, bei denen die Kamera quasi wahllos in die Gegend gehalten wurde, weil man die Blickrichtung ganz schön findet, sind mehr als häufig zu sehen. Ein Bild, das man "gerne festhalten möchte" sieht im Nachhinein zumeist anders aus, als man es in Erinnerung hatte. Tatsächlich war es auch anders gewesen, doch ist nur in den seltensten Fällen die Kamera schuld. Vielmehr ist es der Fotograf, der sich nicht richtig vorstellen kann, wie es nachher auf dem Papier ausschauen soll. Das wichtigste dabei ist die Perspektive, denn sie hilft, eine gewünschte Bildkomposition zu bewirken. Das bedeutet, nicht nur die Kamera nach oben, unten, rechts oder links zu schwenken, sondern auch, den Standpunkt mal zu wechseln , ein paar Meter nach vorne oder nach hinten zu gehen. Auf diese Weise sieht man schnell, welcher Bildausschnitt geeignet ist. Dabei ist ein Zoom bisweilen von Vorteil, aber nicht zwingend.

 

Um ein gutes Gefühl für die Komposition eines Bilder zu bekommen sollte man sich immer mal wieder Bilder von guten Fotografen anschauen. Es zeigt sich schnell, dass das gewisse Etwas in Grundzügen erlernbar ist. Ein gutes Bild hat einen, höchstens zwei Punkte, die die Aufmerksamkeit auf sich ziehen; dabei stehen diese Punkte nur selten in der Mitte des Bildes. Hintergrund, Anordnung, Aufteilung, Farbgebung und Atmosphäre sind maßgebend. Bilder von guten Fotografen, am besten Berufsfotografen, zu beobachten, gibt mit der Zeit ein Gefühl für das Bild.

 

DER GOLDENE sCHNITT

Viele Einsteiger in die Fotografie haben ihre Probleme mit dem Bildausschnitt. Flott wird in vielen Anleitungen mit dem Begriff „Goldener Schnitt“ um sich geworfen als Allheilmittel. Allerdings ist es kein „All“-Heilmittel, sondern bestenfalls ein Hilfsmittel. Und wie es immer bei Hilfsmittel ist, sollte man vor der Anwendung das exakte Anwendungsgebiet kennen, damit es auch die gewünschte Wirkung zeigt. In der Fotografie ist der Goldene Schnitt für einen harmonischen Bildaufbau hilfreich.

Und hier haben wir auch schon das Anwendungsgebiet - für harmonische Fotos macht ein harmonischer Bildaufbau Sinn. Haben die gezeigten Inhalte vom Foto allerdings nichts mit Harmonie zu tun, wird auch nicht zwingend ein harmonischer Bildaufbau benötigt bzw. kann ein harmonischer Bildaufbau irritieren.

Eine Steigerung des goldenen Schnitts, die auf dem goldenen Schnitt basiert, ist die goldene Spirale (für Mathematiker: Fibonacci-Spirale).

Aber ich bin zu schnell. Schauen wir uns erst einmal den Goldenen Schnitt und seine Anwendung an und was wir damit beim Fotografieren machen können und später im Kapitel dann die Goldene Spirale.

Eine Annäherung an die Streckenaufteilung ist 1/3 zu 2/3 - was oft als Unterteilung in den Kameras als Raster angezeigt wird.

Werden nun an diesen Achsen „bildwichtige“ Elemente platziert, wird der Bildaufbau als harmonisch empfunden.

Sprich: Wir platzieren bei einem Porträt den Kopf nicht mittig, sondern auf dieser Linie des Goldenen Schnitts. Schon wird die Wirkung des Fotos eine komplett andere sein als bei mittiger Platzierung.

Jetzt können wir noch einen Schritt weiter gehen. Wir bekommen ja Schnittpunkte durch die vertikale und horizontale Anwendung des goldenen Schnitts (siehe Raster oben).

Deshalb platzieren wir bei einem Porträt das Auge exakt auf dem Schnittpunkt (unser Foto kann sowohl horizontal als auch vertikal mit den gedachten Linien versehen werden). Somit haben wir auf einem Bild dann 4 „Kreuzungspunkte“, die exakt im Goldenen Schnitt liegen.

Der Goldene Schnitt ist nichts anderes als eine Aufteilung in einem bestimmten Teilungsverhältnis. Exakt dieses Teilungsverhältnis kommt extrem oft in der Natur vor und wird im Allgemeinen vom Menschen als harmonisch empfunden - wahrscheinlich eben weil es so oft in der Natur vorkommt.

Eine Annäherung an die Streckenaufteilung ist 1/3 zu 2/3 - was oft als Unterteilung in den Kameras als Raster angezeigt wird.

Werden nun an diesen Achsen „bildwichtige“ Elemente platziert, wird der Bildaufbau als harmonisch empfunden.

Sprich: Wir platzieren bei einem Porträt den Kopf nicht mittig, sondern auf dieser Linie des Goldenen Schnitts. Schon wird die Wirkung des Fotos eine komplett andere sein als bei mittiger Platzierung.

Jetzt können wir noch einen Schritt weiter gehen. Wir bekommen ja Schnittpunkte durch die vertikale und horizontale Anwendung des goldenen Schnitts (siehe Raster oben).

Deshalb platzieren wir bei einem Porträt das Auge exakt auf dem Schnittpunkt (unser Foto kann sowohl horizontal als auch vertikal mit den gedachten Linien versehen werden). Somit haben wir auf einem Bild dann 4 „Kreuzungspunkte“, die exakt im Goldenen Schnitt

liegen.

Die Goldene Spirale: Erweiterung des Goldenen Schnitts

Was wir gerade mit dem Goldenen Schnitt gemacht haben, können wir noch besser mit der „Goldenen Spirale“ machen.

Erst einmal zur Erklärung, wie die Goldene Spirale entsteht - dabei wird auch klar, dass auch damit ein harmonischer Bildaufbau gemacht werden kann. Meines Erachten sogar noch einfacher als nur mit dem Goldenen Schnitt.

Aufbau der Goldenen Spirale

Teilt man ein Blatt nach dem Goldenen Schnitt auf, kann man in der ersten größeren entstandenen Fläche (A) einen ¼-Kreis einzeichnen.

Die Fläche B wird nun ebenfalls durch den Goldenen Schnitt aufgeteilt. Es entsteht in der Fläche B wieder eine größere Fläche (nennen wir sie nun C) und eine kleinere Fläche (diese nennen wir D).

In der neuen, zweitgrößten Fläche C zeichnen wir wieder einen ¼ Kreis ein, der an den ersten ¼ Kreis ansetzt.

Und diesen Vorgang können wir beliebig oft fortsetzen - 9-mal reicht und wir erhalten dann folgende Fibonacci-Spirale.