
Backfokus
Als Backfokus bezeichnet man in der Fototechnik den Versatz der
tatsächlichen Fokusebene eines Fotos von der Kamera weg, im Vergleich zu
der beim Fokussieren, meist durch den Autofokus festgestellten Ebene.
Ein Versatz der Fokusebene in Richtung zur Kamera hin wird als
Frontfokus bezeichnet.
Bajonettverschluss
Als Bajonettverschluss bezeichnet man eine Vorrichtung zum leicht
lösbaren Verbinden zweier Teile in der Richtung ihrer Längsachse.
Balgengerät
Ein Balgengerät ermöglicht in der Fotografie eine in der Länge verschiebbare Verbindung zwischen
Objektiv und Kamera. Die Befestigung des Objektivanschlusses und des Kameraanschlusses wird auf einer Schiene
bewegt. Zudem besteht mitunter die Möglichkeit der Verschwenkung des Objektiv- und/oder Kameraanschlusses. Ein
Balgen verbindet das Objektiv und die Kamera lichtdicht. Das Balgengerät findet in der Makrofotografie Verwendung.
Es ermöglicht, die bildweite erheblich zu vergrößern, wodurch die Gegenstandsweite verkleinert und der Abbildungsmaßstab
vergrößert werden kann. Für den Einsatz am Balgengerät sind speziell für Nah- und Makroaufnahmen gerechnete Objektive
mit relativ geringer Anfangsöffnung verfügbar. An einem Balgengerät lassen sich auch Objektive von
Vergrößerungsapparaten sehr gut einsetzen, da diese für den Nahbereich mit Gegenstandsweiten um 30 bis 40 cm
optimiert sind.
Lichtstarke Normalobjektive und insbesondere Weitwinkelobjektive erreichen oftmals eine wesentlich bessere Bildqualität,
wenn sie in Umkehrposition mittels Umkehrringen am Filtergewinde befestigt werden.
Belichtung
Der Begriff Belichtung bezeichnet
- Die Lichtmenge, die bei der Fotografie oder bei einer Filmaufnahme auf den Film oder den Bildsensor gelangt.
- der Vorgang der Projektion des von Objekten ausgehenden bzw. reflektierten Lichts mit Hilfe eines Objektivs und eines
Verschlusses auf eine lichtempfindlichen Schicht.
Die Filmempfindlichkeit, der bei Digitalkameras die Empfindlichkeit des Bildsensors entspricht, wird heute überwiegend in ISO
angegeben. Die Reihe der gängigen Werte lautet:
ISO 100 200 400 800 1600
Dabei bedeutet die aufsteigende Zahlenfolge nicht nur rechnerisch eine Verdopplung des vorausgehenden Wertes, sondern ein
Film mit der nächsthöheren ISO-Angabe ist auch doppelt so lichtempfindlich wie der vorausgehende, in umgekehrter Reihenfolge
halb so lichtempfindlich.
Die Wahl der Empfindlichkeit hängt zunächst vom Motivkontrast ab. Ist der Unterschied zwischen Licht (nicht weiß) und
Schatten (nicht schwarz) im Motiv sehr groß, besitzt es also eine große Anzahl von fein differenzierten Zwischentönen,
wählt man die höhere Empfindlichkeit, weil sie eine flachere Gradition aufweist und somit feinere Details wiederzugeben in der
Lage ist. Dementsprechend wählt man bei geringem Motivkontrast eine niedrige Empfindlichkeit, weil die Gradation hier steiler ist
und weniger differenzierte Zwischentöne umfasst.
Mit zunehmender Empfindlichkeit steigt aber bei Filmen das Sichtbarwerden seiner Körnigkeit, bei Digitalkameras das Bildrauschen.
Daher sollte für die meisten Motive ein mittlerer Wert aus der vorstehenden Zahlenreihe ausreichend sein und nur in
Ausnahmesituationen eine geringe Empfindlichkeit gewählt werden, wenn etwa Dokumente abgelichtet oder unter gestalterischem
Gesichtspunkt kontrastreich nur wenige Details wiedergegeben werden sollen oder das Aufnahmelicht zu stark ist, hohe
Empfindlichkeit, wenn das Aufnahmelicht zu schwach ist.
Liegt die Empfindlichkeit des Aufnahmematerials einmal fest, bestimmen nur noch die Werte von Blende und Zeit die Belichtung.
Blende ist zunächst einmal eine meist aus dünnen einzelnen Lamellen gebildete Öffnung in den Objektiven, deren Durchmesser sich
häufig durch Drehen eines Ringes außen an den Objektiven vergrößern oder verkleinern lässt. Sodann meint Blende auch das
Verhältnis von Öffnung zu Brennweite eines optischen Systems. Ein Teleobjektiv beispielsweise von 50 mm freier Öffnung (D)
und 200 mm Brennweite (f) besitzt die Blende 50 : 200 = 1 : 4, auch f / 4 geschrieben. Die Öffnung selbst wird im Gegensatz zu
anderen optischen Geräten bei den fotografischen Objektiven nicht angegeben, weil sie für die fotografische Praxis ohne weitere
Bedeutung ist, sondern nur die Brennweite und die Blende, also 200 mm 1 : 4, wobei die angegebene Blende (hier 4) die größte
einstellbare des Objektivs und damit seine Lichtstärke bezeichnet. Übliche Blenden sind:
f 2,8 4 5,6 8 11 16 22
Da die Blende ein reziproker Wert ist, bedeutet eine große, weit geöffnete Blende eine kleine Blendenzahl und eine kleine, eng
geschlossene Blende eine große Blendenzahl. In der angegebenen Reihenfolge wird von Stufe zu Stufe die Lichtstärke des
Objektivs und damit die auf das Aufnahmematerial einwirkende Belichtung halbiert, in umgekehrter Reihenfolge verdoppelt.
So bezeichnet man den Unterschied in der Belichtung, der durch Verstellen um eine Blende zustande kommt, als Blendenwert,
auch Lichtwert (LW) genannt. Somit entspricht ein Blendenwert einer Filmempfindlichkeitstufe. Daher kann ein Bild beispielsweise,
das mit ISO 400 und Blende 16 belichtet wurde, bei gleich bleibender Belichtungszeit mit demselben Belichtungsergebnis auch mit
ISO 200 und Blende 11 gemacht werden.
Die Blende dient aber nicht nur der Belichtungssteuerung, sondern sie legt auch die Schärfentiefe im Bild fest. Soll sich das zu
fotografierende Objekt von unscharfem Hintergrund abheben, wählt man eine große Blende. Soll dagegen vom Vordergrund bis in
den Hintergrund hinein gleichermaßen Schärfe liegen, nimmt man eine kleine Blende.
Das Abblenden eines Objektivs kann aber nicht beliebig betrieben werden, denn sein optisches Auflösungsverfahren ist proportional
zu seinem Öffnungsverhältnis. Je größer die Öffnung und je kleiner die Brennweite, umso größer ist das Auflösungsvermögen. Mit
dem Schließen der Blende wird bei gleich bleibender Brennweite daher auch das Auflösungsvermögen des Objektivs herabgesetzt.
Ähnlich verhält es sich mit dem Auflösungsvermögen eines Films oder Sensors, das seiner Körnigkeit beziehungsweise der Anzahl
seiner Pixel entspricht. Je feinkörniger desto höher ist die Auflösung. Vergleicht man nun die Auflösungsvermögen von Objektiv
und Aufnahmematerial miteinander, gelangt man gewöhnlich bei Blende 16 in den Bereich, bei dem das Auflösungsvermögen des
Objektivs das Auflösungsvermögen des Aufnahmematerials unterläuft. Allgemeine Bildunschärfe ist die Folge.
Belichtungszeit ist die Dauer, für die sich der Verschluss der Kamera öffnet und das Aufnahmematerial dem durch das Objektiv
projizierten Bild aussetzt. Übliche Belichtungszeiten sind:
sec 1/15 1/30 1/60 1/125 1/250 1/500 1/1000
Wie bei der Blende wird auch hier in der angegebenen Reihenfolge die auf das Aufnahmematerial einwirkende Belichtung von
Stufe zu Stufe halbiert, in umgekehrter Reihenfolge verdoppelt, so dass man auch den Unterschied zwischen zwei Werten in der
Zeitreihe als Blendenwert oder Lichtwert bezeichnet.
Kurze Belichtungszeiten nimmt man, wenn das Aufnahmelicht sehr hell ist, oder um Bewegung zu stoppen, lange Belichtungszeiten,
wenn das Aufnahmelicht schwach ist oder um Wisch- oder Fließeffekte zu erzielen. Bei Belichtungszeiten von 1/125 sec an abwärts
besteht stets Verwacklungsgefahr, so dass Blitzlichteinsatz oder ein Stativ erforderlich werden.
Weil sowohl in der Blenden- als auch in der Zeitreihe die Lichteinwirkung in aufsteigender Reihenfolge halbiert und in absteigender
Reihenfolge verdoppelt wird, lassen sich die für eine korrekte Belichtung erforderlichen Werte für die Blende und die Zeit
gegeneinander verschieben. So erhält man dasselbe Belichtungsergebnis, wenn man statt mit Blende 8 und 1/250 sec mit weiter
geöffneter Blende 5,6 aber verkürzter Zeit 1/500 sec belichtet.
Bei Belichtungszeiten von etwa 1/2000 sec an abwärts und bei Belichtungszeiten von einer Sekunde an aufwärts gilt diese Regel
allerdings nicht mehr uneingeschränkt, denn tatsächlich wird für eine ausgewogene Belichtung mehr Licht benötigt, als die Regel
angibt. Im Kurzzeitbereich spricht man vom Kurzzeiteffekt, im Langzeitbereich nach seinem Entdecker vom Schwarzschildeffekt.
Die Ermittlung von richtiger Blende und Zeit erfolgt mit Belichtungsmesser.
Bei den Belichtungsmessern gibt es zwei Arten Licht zu messen, nämlich die Lichtmessung und die Objektmessung.
Die Lichtmessung erfolgt am Motiv. Man muss also zu ihm hingehen, was nicht immer möglich ist. Diese Art der Messung kommt
nur bei Handbelichtungsmessern vor, wobei das auf das Motiv einfallende Licht gemessen und der Belichtungsmesser mit
vorgeschobener Kalotte vom Motiv aus in Richtung Kamera gehalten wird.
In umgekehrter Richtung, bei der Messung von der Kamera zum Motiv hin, handelt es sich um Objektmessung. Dabei wird das vom
Motiv reflektierte Licht gemessen. Diese Art der Lichtmessung findet sich bei allen in die Kamera eingebauten Belichtungsmessern,
ist aber auch eine Einsatzmöglichkeit der Handbelichtungsmesser, bei denen dann die Kalotte zur Seite zu schieben ist.
Die Objektmessung ist weniger zuverlässig, weil nicht das gleichmäßig einfallende Licht, sondern das reflektierte gemessen wird,
das von den einzelnen Partien des Motivs recht unterschiedlich wiedergegeben werden kann. Das versuchen die Belichtungsmesser
unter Zugrundelegung des mittleren Grau auszugleichen. Ist aber ein Motiv nicht durchschnittlich, sondern überwiegend hell oder
überwiegend dunkel, setzen die Belichtungsmesser aufgrund ihrer Kalibrierung das Überwiegende als mittleres Grau voraus und
verschieben so die Graustufung des Motivs in die eine oder andere Richtung, so dass helle Motive unterbelichtet und dunkle
Motive überbelichtet wiedergegeben werden. Bei Schnee, Strand, weißer Hausfront, im tiefen Wald und ähnlichen Situationen
besteht daher die Gefahr, falsch zu belichten.
Unterbelichtete Bilder wirken zu dunkel und in den Schatten erscheint keine Zeichnung mehr. Sie laufen zu, was in der
Digitalfotografie regelmäßig mit verstärktem Bildrauschen verbunden ist, wenn man versucht, den Belichtungsfehler nachträglich
im Bildbearbeitungsprogramm am Rechner auszugleichen. Überbelichtete Bilder sind zu hell. In den Lichtern erscheint keine
Zeichnung mehr, sie wirken ausgefranst und die Farben verwaschen.
Mögliche Fehler bei der Belichtungsmessung lassen sich auf verschiedene Art und Weise vermeiden. Einfach ist eine
Belichtungsreihe mit mindestens drei, um einen halben oder einen drittel Blendenwert unterschiedlichen Belichtungen. Einfach ist
es auch, ein helles oder dunkles Motiv nicht direkt sondern seitlich des eigentlichen Motivs, da wo sich mittleres Grau findet, zu
messen und die Kamera mit diesen Werten auf das Motiv zu schwenken. Zuverlässig und einfach ist es, die beiden vorgenannten
Methoden miteinander zu kombinieren. Zuverlässig aber umständlich ist das Messen über eine Graukarte.
Belichtungsautomatik
Die Belichtungsautomatik ist ein Begriff aus de Fototechnik und ein Ausstattungsmerkmal moderner Fotoapparate,
welche die automatische Belichtungssteuerung durch Koppelung von Blende und Verschluss ermöglicht. Voraussetzung für
die Belichtungsautomatik ist ein in der Kamera eingebauter Belichtungsmesser.
Belichtungskorrektur
Die Belichtungskorrektur ist ein Begriff aus der Fototechnik und bezeichnet den Vorgang, bewusst von dem Belichtungswert
abzuweichen, den der Belichtungsmesser des Fotoapparates anzeigt. Durch diese Abweichung oder "Korrektur" wird das Bild
heller oder dunkler, als die Belichtungsautomatik oder der Belichtungsmesser es vorgibt. Eine Belichtungskorrektur ist immer
dann angezeigt, wenn die Motivhelligkeit nicht der Normung der Belichtungsautomatik entspricht.
Belichtungsreihe
Unter einer Belichtungsreihe versteht man in der Fotografie eine abgestufte Reihe von Belichtungen, um den
Objektumfang einer Vorlage oder eines Motivs möglichst präzise auf den Kopierumfang eines fotografischen Materials zu
übertragen bzw. abzustimmen. Dabei wird das selbe Motiv mehrmals bei unterschiedlichen Belichtungseinstellungen abgebildet
(beispielsweise +/- einer halben oder drittel Blendenstufe). Belichtungsreihen können sowohl beim Fotografieren selbst wie auch
während des Erstellens von Vergrößerungen im Fotolabor zur Anwendung kommen.
Die Veränderung der Belichtung erfolgt entweder über die Dauer der Belichtungszeit oder wird über die Blende gesteuert.
Moderne elektronisch gesteuerte Kameras können Belichtungsreihen zu meist drei, fünf oder sieben Bildern automatisch erstellen.
Eine Belichtungsreihe, bei der auf den einzelnen Bildern ein bewegtes Objekt zu sehen ist.
Auch in der Digitalfotografie sind Belichtungsreihen anzuraten, wenn es sich um komplexe Lichtverhältnisse handelt, die in weit
mehr Situationen auftreten als viele Amateure ahnen. In vielen Fällen empfiehlt sich dazu auch der Wechsel von automatischer
zu manueller Belichtungsmesser. Ein Beispiel dafür sind Bühnenaufnahmen, wo der störende Einfluss der zahlreichen
Punktlichtung - nämlich die Scheinwerfer, die Blitze und Leuchten anderer Fotografen etc. - bei Ausschnitt- und/oder
Perspektivwechseln eine halbwegs gleichmäßige Belichtung etwa einer Fotoserie des Hauptmotivs bei Verwendung einer
Automatik beinahe regelmäßig ausschließt.
Manche Digitalkameras verfügen außerdem über die Funktion einer Weißabgleichs-Belichtungsreihe. Hierbei werden unter
Beibehaltung der gleichen Belichtungszeit mehrere Aufnahmen mit einem Abgleich auf unterschiedliche Farbtemperaturen
aufgenommen.
Belichtungszeit
Unter der Belichtungszeit versteht man die Zeitspanne, in der ein photosensibles Medium (z. B. bei herkömmlichen
Kameras, CMOS- oder CCD-Senors bei Digitalkameras) zur Aufzeichnung eines Bildes dem Licht ausgesetzt wird. Bei der
Fotografie wird die Belichtungsdauer (bzw. Belichtungszeit) oft als '1/15s', '1/30s' (s für Sekunde) angegeben. Zusammen mit
der Blendenöffnung bestimmt die Belichtungszeit die auf das Medium einfallende Lichtmenge. Eine korrekte Belichtung des Mediums
ist abhängig von der Helligkeit des Motivs, der einfallenden Lichtmenge und der Empfindlichkeit des Mediums ISO-, ASA- oder
DIN-Zahl). Bei gegebener Motivhelligkeit und Empfindlichkeit des Mediums führt nur eine bestimmte Lichtmenge zu einer richtigen
Belichtung. Die Lichtmenge ergibt sich hierbei aus dem Quotienten aus Belichtungszeit und Blendenöffnung. Eine zu kurze
Belichtungszeit führt daher zu unterbelichteten, eine zu lange Belichtungszeit zu überbelichteten Bildern.
Die Belichtungszeit wird als zu steuernde Verschlusszeit an der Kamera eingestellt oder auf andere geeignete Weise gebildet
(insbesondere wenn die benötigte Belichtungszeit außerhalb des von der Kamera gesteuerten Verschlusszeitenbereichs liegt).
Die notwendige Belichtungszeit wird mit zunehmendem Lichteinfall (Helligkeit) sowie zunehmender Lichtempfindlichkeit des
Bildaufnehmers (ISO-Zahl- je höher, umso lichtempfindlicher) kürzer. Ermittelt wird die richtige Belichtungszeit mit einem (meist
in die Kamera integrierten) Belichtungsmesser.
Die Belichtungszeit kann je nach eingesetzter Technik von Bruchteilen einer Sekunde bis hin zu Stunden reichen. Bei extrem kurzen
Zeiten (unter ca. 1/5000s) wird von Kurzzeitfotografie gesprochen, bei Zeiten über ca. 5s von Langzeitbelichtung (insbesondere bei
Nachtaufnahmen, mikroskopischen Aufnahmen, Astrofotographie). Bei Langzeitaufnahmen auf Film ist der Schwarzschildeffekt
zu beachten.
Zu lange Belichtungszeiten können zu unscharfen ("verwackelten") Bildern führen. Die für ein ausreichend scharfes Ergebnis
nötige Belichtungszeit ist von vielen Faktoren abhängig: Verwendung von Stativ, Brennweite des Objektivs, optisch stabilisierter
Objektive oder gewünschte Auflösung des Bildes. Je länger die Brennweite des Objektives ist, um so kleiner der abgebildete
Blickwinkel, und um so größer der Einfluss einer Winkeländerung der Kamera innerhalb der Belichtungszeit. Bei Kameras mit
Kleinbildfilm gilt für Freihandaufnahmen als Faustregel, dass die Belichtungszeit nicht länger als der Kehrwert der Brennweite
sein sollte. Bei einem 50 mm Objektiv an der Kleinbildkamera sollte die Belichtungszeit also ca. 1/60 s, bei einem 500 mm Objektiv
ca. 1/500s nicht überschreiten.
Neben der Blende ist die Belichtungszeit das wichtigste Mittel zur Gestaltung fotografischer Werke. Sie bestimmt ob der Propeller
eines Flugzeuges als verschwommener Kreis (längere Belichtungszeit) oder als scheinbar stehender Propeller (kurze Belichtungszeit)
abgebildet wird (siehe auch Bewegungsunschärfe). Umgekehrt erzwingen gewünschte Blenden (insbesondere zur Erzeugung
bestimmterSchärfentiefe) im allgemeinen bestimmte Belichtungszeiten. Ausnahmen können durch Verwendung spezieller
Filmempfindlichkeiten oder durch Graufilter erreicht werden.
Beugungsunschärfe
Beugungsunschärfe ist in der Fotografie die Bezeichnung für eine das gesamte Bild betreffende Schärfeminderung, die
durch Beugungseffekte an der Blende im Objektiv verursacht wird.
Die Schärfentiefe nimmt bei einer gegebenen Brennweite grundsätzlich mit dem Schließen der Blende zu. Bei einigen
Motiven, insbesondere in der Makrofotografie, benötigt man eine möglichst hohe Schärfentiefe, um das Objekt vollständig
scharf abgebildet zu erhalten. Dies wird durch starkes Abblenden, das heißt durch die Wahl einer kleinen
Blendenöffnung erreicht. Dann treten allerdings die Effekte der Beugungsunschärfe auf, die den möglichen Gewinn
an Schärfentiefe wieder kompensieren. In vielen Fällen ist daher ein Kompromiss zwischen Schärfentiefe und
Beugungsunschärfe erforderlich. Dieser Kompromiss wird auch förderliche Blende oder optimale Blende
genannt. Bei einem Abbildungsmaßstab von 1:1, das heißt, das abzubildende Objekt wird auf dem Sensor oder Film in der
gleichen Größe dargestellt, kann man als Richtwert für die Förderliche Blende den Wert 22 annehmen.
Die Beugungsunschärfe ist direkt von der realen Größe der Blendenöffnung abhängig und nicht von der Blendenzahl. Je
kleiner das Loch ist, desto stärker fällt die Beugungsschärfe aus. In vielen Digitalkameras sind die Bildsensoren deutlich
kleiner als das im analogen Bereich weit verbreitete Kleinbildformat (36Χ24 mm²). Bei den in diesen Digitalkameras
eingesetzten Objektiven mit kurzer Brennweite kommen besonders kleine Blenden zum Einsatz. Entsprechend hoch ist die
Beugungsunschärfe. Viele digitale Kompaktkameras verfügen daher nicht über Blendenwerte oberhalb von 8. Allerdings
haben diese Kameras bedingt durch den kleinen Sensor und die kurze Brennweite eine große Schärfentiefe.
Bewegungsunschärfe
Als Bewegungsunschärfe bezeichnet man in der Fotografie eine auf Zonen begrenzte Unschärfe in Bildern
bewegter Objekte. In der Geschichte der Fotografie war dies anfangs ein unerwünschter Effekt, daher mussten Personen
und Objekte im 19. Jahrhundert noch mehrere Sekunden stillhalten, um scharf abgelichtet zu werden. Je nach Kameraführung kann
dabei das bewegte Objekt oder, wie beim Mitziehen, der Hintergrund unscharf dargestellt sein. Das Gegenteil hiervon ist die Schärfe.
Beim meist ungewollten Verwackeln ist hingegen das gesamte Bild unscharf.
Bewegungsunschärfe entsteht durch eine merkliche Bewegung der fotografierten Objekte während der Belichtung.
Den Haupteinfluss auf die Bewegungsunschärfe haben dabei die relative Geschwindigkeit des bewegten Objektes im Zusammenspiel
mit der Belichtungszeit; durch eine kürzere Verschlusszeit kann Bewegungsunschärfe vermindert, jedoch nicht in jedem Fall ganz
vermieden werden.
Auch in der Bildbearbeitung spielt der Effekt der Bewegungsunschärfe eine wichtige Rolle. Häufig, um Bildern einen Hauch
von Bewegung zu verleihen. Daher gibt es in den meisten modernen Bildbearbeitungsprogrammen synthetische
Bewegungsunschärfe-Effekte, die sich durch Filter, wie z.B. das Weichzeichnen hervorrufen lassen.
In einem gewissen Grad kann Bewegungsunschärfe zum Zwecke der Bildrestaurierung auch durch spezielle Filteralgorithmen
reduziert oder beseitigt werden.
Bildebene
Als Bildebene bezeichnet man in der Photographie den Bereich des
optischen Systems einer Kamera , an dem durch Einstellen der Brennweite
am Objektiv eine scharfe Abbildung des photographierten Objektes
erfolgen soll. Tatsächlich werden in der Bildebene nur Objekte scharf
abgebildet, die sich in der Gegenstandsweite vor der Linse befinden.
Näher oder weiter entfernte Objekte werden in der Bildebene unscharf
abgebildet.
Bei analogen Fotokameras ist diese Abbildungsebene mit der Filmebene
identisch, das heißt mit der Aufnahmeebene, an der die Belichtung der
lichtempfindlichen Schicht des Films stattfindet.
Bei Digitalkameras befindet sich in der Bildebene der Bildwandler (CCD
oder CMOS). Dieser ist ein elektronische Bauelement (lichtempfindlicher
Halbleiter ), der das Licht - proportional zur Lichtintensität - in eine
mehr oder weniger starke elektrische Spannung umwandelt.
Die Anordnung der Bildebene in einer Kamera beruht wie ihr Strahlengang
auf den physikalischen Gesetzen der Optik.
Bildprozessor
Der Bildprozessor ist eine der wichtigsten Komponenten einer
Digitalkamera. Neben dem Objektiv und dem Bildsensor spielt er eine
wesentliche Rolle bei der Herstellung des digitalen Bildes . Seine Güte
ist für die Qualität der Aufnahme mitentscheidend.
Farbdarstellung
Der Bildprozessor wertet die Farb- und Helligkeitswerte jedes einzelnen
Pixels aus und vergleicht die Informationen mit denen der benachbarten
Bildpunkte. Ein komplexer Algorithmus berechnet die korrekte Farbe und
Helligkeit des jeweiligen Pixels. Gleichzeitig analysiert der
Bildprozessor das gesamte Bild, um die korrekte Kontrastverteilung zu
ermitteln. Durch die Anpassung des Gammawertes (Erhöhen oder Verringern
des Kontrastumfangs der Mitteltöne des Bildes) werden feine Farbverläufe
- etwa bei der menschlichen Haut oder dem Blau des Himmels -
realistischer dargestellt.
Rauschunterdrückung
Als Rauschen werden Störungen bezeichnet, die bei allen elektronischen
Schaltkreisen auftreten. Auf Digitalfotos zeigt sich Bildrauschen in
Form von unregelmäßig auftretenden Bildpunkten, die in Farbe und/oder
Helligkeit von der Umgebung abweichen. Verstärkt wird der Effekt durch
höhere Umgebungstemperaturen, längere Belichtungszeiten oder höhere
ISO-Einstellungen.
Bei hohen ISO-Werten (= hoher Empfindlichkeit des Sensors) wird das
elektronische Signal im Bildsensor angehoben und somit gleichzeitig das
Rauschen verstärkt, wodurch das Signal-Rausch Verhältnis sinkt. Der
Bildprozessor versucht, Bild- und Störsignale voneinander zu trennen und
so das Rauschen zu unterdrücken. Dies ist insbesondere bei Bildbereichen
mit feinen Detailstrukturen schwierig. Werden diese fälschlicherweise
vom Bildprozessor als Rauschen betrachtet und behandelt, verlieren sie
an Zeichnung.
Glatte und scharfe Kanten
Nachdem die Farb- und Helligkeitswerte für jedes Pixel interpoliert
wurden, zeichnet der Bildprozessor die Aufnahme etwas weich, um
eventuelle Farbabweichungen in einzelnen Pixel auszugleichen. Um dennoch
ein scharfes und detailreiches Bild zu erhalten, werden anschließend
Kanten und Konturen nachgeschärft. Die Qualität des Ergebnisses hängt
davon ab, wie gut der Bildprozessor Kanten erkennt und diese glatt und
ohne Überschärfen reproduziert.
Geschwindigkeit
Besonders angesichts der stetig steigenden Megapixel Zahl bei
Digitalkameras ist die Verarbeitungsgeschwindigkeit des Bildprozessors
zunehmend wichtig. Um Wartezeiten im Arbeitsablauf möglichst
auszuschließen, müssen sie also auch hinsichtlich ihrer Geschwindigkeit
ständig optimiert werden.
Bildsensor
Ein Bildsensor ist eine Vorrichtung zur Aufnahme von zweidimensionale Abbildern aus Licht auf elektrischem oder
mechanischem Wege. In den meisten Fällen werden als Bildsensoren Halbleiterdetektoren verwendet. Es existieren auch
zweidimensionale Bildsensoren für die Aufnahme anderer Strahlungsarten.
Bildbearbeitung
Der Schwerpunkt von Bildbearbeitung ist es, die Fehler zu beheben, die beim Fotografieren oder anderen
Bilderfassungen entstehen können, zum Beispiel Über- und Unterbelichtung, Unschärfe, Kontrastschwäche, Bildrauschen,
rote Augen Effekt, Stürzende Linien etc.. Durch diese Fehler wirken Bilder oft zu dunkel, zu hell, zu unscharf oder
anderweitig mangelhaft.
Bildbearbeitung beinhaltet Techniken wie Retusche, Unscharf markieren, Abwedeln und andere Optimierungsmethoden.
Bei der digitalen Bildbearbeitung handelt es sich um die computergestützte Bearbeitung von digitalen Bildern, üblicherweise
von Rastergrafiken, meist Fotos oder gescannten Dokumenten.
Die nötige Hard- und Software ist sehr preisgünstig zu bekommen, daher ist diese Art der Bildbearbeitung weit verbreitet.
Die Möglichkeiten digitaler Bildbearbeitung sind extrem vielfältig und meist nur durch die mangelnden Kenntnisse des
Bearbeiters beschränkt.
Die traditionelle Bildbearbeitung beinhaltet Foto-, Negativ- und Diabearbeitung. Für diese Art der Bildbearbeitung sind
spezielle Geräte, Materialien und Kenntnisse notwendig.
Diese Art der Bildbearbeitung ist eine Domäne für Spezialisten. Die Möglichkeiten sind sehr vielfältig; durch den oft
sehr großen Aufwand aber ökonomisch nicht sinnvoll.
Die Software mit der die Bildbearbeitung erfolgt, nennt man Bildbearbeitsprogramm, wobei es zahlreiche
Bearbeitungsfunktionen gibt, die sich zumeist in einem Programmmenü, einer Symbolleiste oder einer Werkzeugleiste
befinden. Beispiele hierfür sind:
- Abwedeln und Nachbelichten: Durch das Abwedeln und das Nachbelichten wird die Belichtung korrigiert.
- Auswählen: Bestimmte Bereiche des Bildes können zum Beispiel rechteckig oder kreisförmig markiert und
dadurch ausgewählt werden. Diese Bereiche lassen sich dann getrennt von anderen Bildabschnitten bearbeiten. Für
auswählen gibt es unterschiedliche Auswahlwerkzeuge, einerseits geometrisch bestimmte, wie ein Rechteck, eine Ellipse etc.,
andererseits bestimmte Hilfsmittel, wie das Lassowerkzeug oder der Zauberstab.
- Automatische Korrekturen: Für Einsteiger und Neulinge der Bildbearbeitung bieten Bildbearbeitungsprogramme
automatische Korrekturen an. Mit ihnen werden verschiedene Bereiche, wie zum Beispiel der Kontrast, die Farbe und der
Tonwert auf Knopfdruck korrigiert. Im Gegensatz zur eigenhändigen Korrektur sind die Ergebnisse der automatischen
Korrektur aber eher nüchtern zu betrachten.
- Colorkey: Die Colokey-Technik bezeichnet die farbliche Hervorhebung eines Hauptmotivs in einer Umgebung
mit geringerer Farbsättigung (zumeist farblos/schwarzweiß).
- Dateiformat: Konvertierung oder Speicherung in ein bestimmtes Grafikprogramm. Man unterscheidet dabei
u.a. das JFIF-, PNG-, GIF-, TIFF-, oder JPEG 2000-Format. Für die Speicherung von Ebenen, Masken und Kanälen eignet
sich das PSD- oder XCF-Format.
- Drehen: Durch das Drehen eines Bildes können Aufnahmefehler beseitigt (leichtes Drehen) oder besondere
Effekte erzielt werden.
- Ebenen: verschiedene Bildelemente können wie auf Transparentfolien übereinander angeordnet werden. Die
einzelnen Elemente werden auf unterschiedlichen Ebenen angeordnet und einzeln bearbeitet. Ebenen können gesperrt werden,
um versehentliches Bearbeiten oder Löschen zu verhindern. Durch Austauschen von Ebenen werden Objekte in den
Vordergrund oder Hintergrund verschoben.
- Exif-Informationen: Das Anzeigen von Exif-Informationen, wie Aufnahmezeit, Digitalkamerahersteller und
Digitalkameradaten.
- Farben: Farben spielen in der Bildbearbeitung eine wichtige Rolle. Der Farbton kann verändert werden, die
Farbsättigung jeweils angepasst und Farbstiche entfernt werden. Andererseits lassen sich auch die Farben eines Bildes
entziehen, zum Beispiel zur Erstellung von s/w Bildern. Man unterscheidet bei den Farben zwischen der substraktiven und
additiven Farbsynthese. Dabei dienen Farbmodelle bzw. Farbräume wie RGB.Der Crosseffekt bezeichnet ein nachträgliches
Verschieben des Farbspektrums.
- Farbmodus und Farbtiefe: Man kann ein Bild in einen gewünschten Farbmodus bzw. Bildmodus umwandeln.
Man unterscheidet die Modi: Bitmap, Graustufen, Duplex, Indizierte Farben, RGB, Lab und CMYK. Je nach Farbmodus
erhält man eine unterschiedliche Farbtiefe. Man unterscheidet bei der Farbtiefe zwischen True Color, High Color, indizierten
Farben, aber auch zwischen Graustufen und Schwarz-Weiß.
- Filter: Bilder können mit vielfältigen Grafikfarben bearbeitet und verfremdet werden: häufig verwendet werden
Unschärfe- und Schärfefilter (z. B.Kantenscharfung). Filter mit eher künstlerischen Effekten sind zum Beispiel Reliefeffekte,
Beleuchtungseffekte, Schatteneffekte, Weichzeichner. Weiterhin gibt es die Möglichkeit der Erweiterung von Grafikfiltern
durchPlug-Ins.
- Formen: Dienen zur Herstellung von geometrischen Objekten, wie Rechtecken, Ellipsen oder Polygonen; aber
auch zur Erstellung von Musterformen, wie Sprechblasen, Symbole etc.
- Fotomontage: Bei der Fotomontage werden mehrere Bilder, zu einer Art Komposition, zusammengefügt. So
können zum Beispiel einzelne Bildobjekte ausgewählt und in ein anderes Bild kopiert werden.
- Fotomosaik: Beim Fotomosaik wird ein Bild aus vielen nebeneinander gelegten Fotos erstellt.
- Freistellen: Unbrauchbare Bildabschnitte werden entfernt, um ein Objekt zu betonen. Die Freistellung von
Bildern gehört zu den wesentlichen Aufgaben der Bildbearbeitung.
- Füllen: Das Füllwerkzeug dient dazu, ein ganzes Bild oder nur einen Bildabschnitt mit einer gewünschten Farbe
zu füllen.
- Gammakorrektur: Bei einer Gammakorrektur werden die Lichtverhältnisse und die Farbtöne verändert.
- Gradation: Mit einer Graditionskurve wird der Kontrast und die Helligkeit verändert.
- Histogramm: Mit einem Histogramm werden Farbfehler angezeigt, die sich daraufhin gezielt korrigieren lassen.
Das Histogramm spielt vor allem in der Tonwertkorrektur eine wichtige Rolle.
- Invertieren: Beim Invertieren werden die Farben umgekehrt.
- Kanäle: Ein Farbkanal deutet an, dass jede Grundfarbe einen Farbkanal verwendet. Im CMYK-Modus gibt es
vier Kanäle (Cyan, Magenta, Gelb, und Schwarz) und bei RGB die Grundfarben: Rot, Grün und Blau. Weiterhin werden
Alphakanäle unterschieden, hier lassen sich Auswahlen und Masken speichern.
- Kippen: Durch Kippen können Perspektivfehler in einem Bild beseitigt werden.
- Kolorieren: Beim Kolorieren werden Bilder oder Bildabschnitte farblich verändert; im Gegensatz zum Colorkey
werden üblicherweise Graustufenbilder nachträglich eingefärbt.
- Konvertierung von Bilddateien in verschiedene Dateiformate bzw.Grafikformate. Siehe dazu Dateiformat.
- Kopierstempel: Dient zur Korrektur von Schönheitsfehlern und zur Übertragung von Bildabschnitten in andere
Bereiche. Wird in der Portraitretusche stark verwendet.
- Korrektur der Helligkeit, des Kontrastes und des tonwertes
- Lasso: Mit dem Lasso werden Bildbereiche ausgewählt.
- Makros: Eine Folge von Bearbeitungsschritten kann als Makro gespeichert werden und kann dann beliebig
oft und auf beliebige Bilder angewendet werden.
- Malen: Eine der grundlegendsten Funktionen von Bildbearbeitungsprogrammen ist die Möglichkeit zu Malen.
Dabei werden mit Hilfe von unterschiedlichen Pinsel, Maltechniken simuliert. Der Artikel "Digitales Malen" geht näher
darauf ein. Unterscheiden sollte man zwischen dem Malen und dem Zeichnen. Beim Malen werden Pixel erzeugt, beim
Zeichnen dagegen nicht. Für das Zeichnen benutzt man deshalb Pfade, mit ihnen lassen sich Vektorelemente erstellen.
- Maskieren: Beim Maskieren werden bestimmte Bereiche ausgewählt, um sie vor Bearbeitung zu schützen.
Die Maske kann im Maskenmodus mit dem Pinsel erweitert oder mit dem Radiergummi reduziert werden. Fehler lassen
sich im Maskenmodus leicht rückgängig machen.
- Monochrom: Die Erzeugung monochromer Bilder lässt sich, mit Hilfe eines Bildbearbeitungs-Programmes,
einfach durchführen.
- Panorama: Aus Einzelbildern, zum Beispiel einer großen Landschaft, lässt sich ein Panoramabild erstellen
- Pfade: Mit Bildbearbeitungsprogrammen lassen sich auch Vektorelemente zeichnen. Pfade dienen hier zur
Erstellung von einfachen Vektorelementen. Will man hingegen komplexere Zeichnungen erstellen, sollte man zu
Vektorgrafikprogrammen greifen. Berücksichtigen sollte man weiterhin, dass beim Zeichnen, im Gegensatz zum Malen mit
dem Pinsel, keine Pixel entstehen.
- Pinsel: der Pinsel hat sich zum universellen Malwerkzeug entwickelt: Größe und Pinselspitze können gewählt
werden, es kann eine Farbe gewählt werden oder mit einem Muster gefüllt werden. Eine besondere Verwendung findet der
Pinsel beim digitalen Malen.
- Pipette: Die Pippette dient zur Farbbestimmung und zur Farbaufnahme.
- Radiergummi: Wegnehmen von Bildinformationen mit verschiedenen Radiergummispitzen.
- Rückgängig: Arbeitsschritte, die es erlauben, können mit der Undo-Funktion rückgängig gemacht werden.
- Scharfzeichnen: Beim Schärfen wird der Schärfeeindruck eines Bild oder einzelner Bildpartien erhöht. Die
dominierende Methode heißt Unscharf maskieren.
- Skalieren: Bilder können vergrößert oder verkleinert werden. Der Maßstab wird auch als Skalierungsfaktor
bezeichnet.
- Solarisation: Bei der elektronischen Solarisation werden die Farben von Pixeln, deren Helligkeit über einem
einstellbaren Grenzwert liegt, invertiert.
- Spiegeln: Spiegeln (horizontal oder vertikal) wird häufig zur Korrektur von eingescannten Negativen oder für
das Einpassen von Bilder in ein Layout verwendet.
- Stapelverarbeitung: Funktionen und/oder Makros werden automatisch auf mehreren Bilddateien durchgeführt.
Besonders für digitale Fotoalben ist diese Funktion sehr hilfreich.
- Texte: Mit einem Textwerkzeug lassen sich Texte unterschiedlichster Art, auf einem Bild erstellen, wobei es
viele Texteffekte, wie Relief usw. gibt.
- Tonwertkorrektur: Mit einer Tonwertkorrektur lässt sich der Tonwertumfang korrigieren. Das Histogramm
dient dabei als Hilfsmittel, indem es die hellen und dunklen Bereiche anzeigt. Die Helligkeit, der Kontrast und die Farbsättigung
können daraufhin gezielt korrigiert werden.
- Veränderung der Dateigröße, der Auflösung bzw. Bildauflösung beispielsweise für die Verwendung von Bildern
im Internet.
- Verlauf: Mit Verläufen erzeugt man Farbübergänge.
- Weichzeichnen: Beim Weichzeichnen wird das Bild oder einzelne Bildpartien unscharf gemacht, zum Beispiel
um einen ungeeigneten Hintergrund zu verdecken. Durch das Weichzeichnen lassen sich aber auch Effekte, wie zum Beispiel
Bewegungsunschärfe erzeugen.
- Zauberstab: Markierungswerkzeug, welches alle Pixel auswählt, die mit dem angeklickten Pixel benachbart
sind und einen ähnlichen Farbton und eine ähnliche Helligkeit haben. Wird häufig benutzt, um den Hintergrund auszuwählen.
- Zeichnen: Beim Zeichnen werden, im Gegensatz zum Malen, keine Pixel erzeugt, sondern Vektoren. Hier
dienen Pfade zum Erstellen von Vektorelementen.
- Zoom: Für viele Bearbeitungsschritte ist es notwendig, näher an das Objekt heranzufahren, zum Beispiel um
Bildfehler zu beseitigen.
Bildrauschen
Als Bildrauschen bezeichnet man die Verschlechterung eines digitalen bzw. elektronisch aufgenommenen
Bildes durch Störungen, die keinen Bezug zum eigentlichen Bildinhalt, dem Bildsignal, haben. Die störenden Pixel weichen
in Farbe und Helligkeit von denen des eigentlichen Bildes ab. Das Signal-Rausch-Verhältnis ist ein Maß für den Rauschanteil.
Das Erscheinungsbild des Bildrauschens ist nicht direkt mit dem so genannten "Korn" bei der Fotografie auf herkömmlichem
Filmmaterial vergleichbar, hat jedoch ähnliche Auswirkungen auf die technische Bildqualität, insbesondere die Detailauflösung.
In manchen Bildern wird das Bildrauschen auch zur künstlerischen Gestaltung herangezogen.
Bei elektronischen Bildsensoren, wie CCD - und CMOS-Sensoren ist das Bildrauschen zu einem großen Teil
Dunkelrauschen; es tritt also auf, ohne dass Licht auf den Sensor fällt. Grund für dieses Rauschen ist einerseits der
Dunkelstrom der einzelnen lichtempfindlichen Elemente (Pixel), andererseits auch Rauschen des Ausleseverstärkers
(Ausleserauschen). Bei einzelnen Bildpunkten mit besonders hohem Dunkelstrom (aufgrund von
Fertigungsungenauigkeiten oder Defekten im Bildsensor) spricht man von Hotpixeln.Mit einschlägigen
Nachbearbeitungsverfahren kann dieser unerwünschte Effekt unterdrückt werden. Da der Dunkelstrom von Pixel zu Pixel
unterschiedlich ist, können diese Variationen durch Subtraktion eines Dunkelbilds eliminiert werden; damit wird das
Dunkelrauschen reduziert. Die Elektronik, die dem Bildsensor nachgeschaltet ist, kann auch noch Quelle weiterer Anteile
des Dunkelrauschens sein.
Zusätzlich zum Dunkelrauschen gibt es auch (meist kleinere) Anteile des Bildrauschens, die von der aufgenommenen
Lichtmenge abhängen. Dazu zählt das Schrotrauschen, das durch die Zufallsverteilung der Anzahl von Photonen entsteht,
die in einem Pixel auftreffen, sowie kleine zufällige Schwankungen der Lichtempfindlichkeit der Pixel (daher auch häufig
als "Photonenrauschen" bezeichnet).
Bildrauschen wird auch durch die Pixelgröße, sowie den Pixelabstand des Bildsensors beeinflusst. Je geringer der
Pixelabstand zu den einzelnen Pixel eines Bildsensors sind und je kleiner die Pixelgröße ist, desto weniger Photonen (Licht)
können die einzelnen Pixel aufnehmen und das bedeutet mehr Rauschen bzw. mehr Störsignale beim Bildsensor. Das
Rauschen bei einem Bildsensor wird bei höheren ISO-Lichtempfindlichkeiten bemerkbar. Man spricht auch beim Abstand
der Pixel bzwFotodioden von Pixelpitch eines Bildsensors. In der Praxis bedeutet dies, je mehr Pixel beispielsweise ein
APS-C Format Bildsensor hat desto größer wird das Bildrauschen gegenüber anderen APS-C-Format Sensoren mit weniger
Megapixeln, denn mehr Megapixel bedeutet gleichzeitig auch einen geringeren Pixelabstand und eine geringere Pixelgröße
der einzelnen Fotodioden am Bildsensor.
Bei Digitalkameras werden die Helligkeitswerte in digitale Werte (ganze Zahlen) umgewandelt. Bei diesem Prozess
entsteht das so genannte Quantisierungsrauschen, weil die kontinuierlichen Signale des Bildsensors in diskrete Werte
umgewandelt werden.
Störendes Bildrauschen kann durch verschiedene Verfahren reduziert werden. Bei den meisten Verfahren nimmt der
Fotograf jedoch Einbußen anderer Qualitätsmerkmale (beispielsweise Bildschärfe) einer Fotografie in Kauf.
Folgende Verfahren werden üblicherweise eingesetzt:
- Kameraseitige Unterdrückung des Bildrauschens: Während der Speicherung der Fotografie werden spezielle Algorithmen
angewendet, die das Bildrauschen minimieren.
- Verwendung von Sensoren geringer Packungsdichte (zum Beispiel in digitalen Spiegelreflexkameras)
- Belichtung auf die "rechte Seite des Histogramms". Dabei wird das Bild derart belichtet, dass das Motiv
möglichst hell abgebildet wird. Unter der Annahme eines "konstanten" Rauschpegels des Sensors werden somit die
gefährdeten dunklen Stellen gemieden. Dabei ist natürlich zu vermeiden, dass bildrelevante Teile überbelichtet werden (dies
gilt auch für einzelne Farbkanäle rot, grün, blau).
- Bildbearbeitungsprogramme: Eine spezielle Funktion in manchen Bildbearbeitungprogrammen, aber auch speziell
ausschließlich auf das Entrauschen spezialisierte Programme erlauben die Reduzierung des Bildrauschens. Der Vorteil bei
einer Verarbeitung nach der eigentlichen Aufnahme liegt darin, dass der Benutzer die Rauschunterdrückung selbst, angepasst
auf die Aufnahme, optimieren kann. Außerdem kann man so die Originaldatei erhalten.
Das Dunkelrauschen kann auch durch Kühlen des Sensors reduziert werden, jedoch wird dies bisher nur bei Kameras für
astronomische und wissenschaftliche Zwecke eingesetzt.
Bildstabilisierung
Als Bildstabilisierung bezeichnet man in der Fotografie Verfahren zur Vermeidung von Verwacklungsunschärfe.
Die so genannte Freihandgrenze für das Fotografieren ohne Stativ liegt nach einer bewährten Faustregel beim Reziprokwert
(Kehrwert) der Brennweite (entsprechend der Brennweite des Kleinbildformates) des jeweiligen Objektivs; bei ruhiger Hand sind
bei einem 200-mm-Teleobjektiv also verwacklungsfreie Aufnahmen ab einer Verschlusszeit von 1/200 Sekunde oder kürzer
möglich; für Superteleobjektive gilt diese Faustregel allerdings nur noch eingeschränkt.
Der praktische Gewinn einer Bildstabilisierung liegt nach Herstellerangaben bei bis zu vier Blendenstufen, sie ermöglicht
demnach eine bis zu sechzehnfach längere Belichtungszeit. Das bedeutet, dass der Fotograf durch eine Bildstabilisierung bei einer
Available-Light-Aufnahme mit einer Belichtungszeit von 1/3 Sekunde und einem 50-mm-Normalobjektiv in etwa dieselbe
Verwacklungsarmut erzielen kann wie bei einer Belichtung mit 1/50 Sekunde, der Freihandgrenze für die Aufnahmesituation.
Daher erweitert ein Bildstabilisator die Möglichkeiten der Freihandfotografie in Bezug einerseits auf die Verschlusszeit sowie
andererseits auf die Brennweite des Objektivs.
Bei der Verwendung langer Brennweiten(> 200 mm) und bei schlechten Lichtverhältnissen kann es bei Freihandaufnahmen leicht
zur Verwacklung der Aufnahmen kommen, zum Einen durch unruhige Kamerahaltung mit der Hand, zum Anderen durch
Bewegungen des ganzen Körpers. Um Verwacklungsunschärfe zu vermeiden bzw. verringern, gibt es eine Reihe technischer
Möglichkeiten:
- die Verwendung empfindlicheren Filmmaterials (hohe ISO-Zahl), welches aber grobkörnigere Bilder erzeugt bzw. bei
Digitalkameras zu Bildrauschen führt.
- Fotografieren bei weiter geöffneter Blende (also kleine Blendenzahlen), wodurch die Schärfentiefe geringer wird,
- Fotografieren mit Blitzgerät oder die Verwendung von Scheinwerfern
- und/oder die Verwendung eines Stativs und eines Fernauslösers, um die Kamera mechanisch zu fixieren und Erschütterungen
zu vermeiden.
Während die ersten beiden Methoden die Verschlusszeit verkürzen, gleichzeitig aber eine Verringerung der Bildqualität zur Folge
haben, bedeuten die beiden letzten Methoden für den Fotografen die Anschaffung und ggf. Mitführung von mehr Zubehör.
Bildweite
Die Bildweite beschreibt den Abstand zwischen dem von einer optischen Linse oder einem Spiegel erzeugten
Bild und der bildseitigen Hauptebene entlang der optischen Achse . Bei einzelnen dünnen Linsen kann die Hauptebene
durch die Linsenmitte angenähert werden.
Ein reelles Bild hat eine positive Bildweite, bei Linsen sind dann Gegenstand und Bild auf den gegenüberliegenden
Seiten. Hingegen erscheint ein virtuelles Bild "hinter" der Linse zu liegen, wenn man durch sie in Richtung des Gegenstandes
blickt, also auf der Seite des Gegenstandes. Die Bildweite ist in diesem Fall negativ.
Blende
Die Blende ist eine Vorrichtung an Kameras, mit deren Hilfe der
Lichteinfall durch das Objektiv geregelt werden kann. Je größer die
Blendenzahl wird, desto weniger Licht kann durch das Objektiv dringen.
Zum Beispiel lässt das Objektiv bei der Blendenzahl-Einstellung 5.6
weniger Licht durch als bei 2.8.
Andererseits beeinflusst die Blende mit ihrer ringförmigen Abschattung
die Schärfentiefe. Mit größerer Blendenzahl und damit kleinerer
Blendenöffnung wird nicht nur die wirksame Lichtmenge verringert, auch
die Unschärfenkreise werden durch den spitzeren Lichtkegel kleiner.
Folglich vergrößert sich der Bereich des Motivs, der noch als scharf
wahrgenommen wird, bis der zulässige Grenzwert erreicht wird. Der
Bereich der scharfen Abbildung (Schärfentiefe) nimmt beim Schließen der
Blende also zu. Daraus folgt:
- Je größer die Blendenzahl ist, desto größer ist die
Schärfentiefe (und desto kleiner ist die Blendenöffnung)
- Je kleiner die Blendenzahl ist, desto kleiner ist die
Schärfentiefe (und desto größer ist die Blendenöffnung)
Im Sprachgebrauch der Fotografie wird der Begriff "Blende" auch als
Kurzform für "Blendenöffnung" benutzt, und beispielsweise anstatt von
"großer Blendenöffnung" von "großer Blende" gesprochen. Dieser
Sprachgebrauch ist üblich, kann aber zu Missverständnissen führen da
eine große Öffnung einer kleinen Blendenzahl (und umgekehrt) entspricht.
In manchen einäugigen Spiegelreflex-Kameras kann der Fotograf die
Schärfentiefe beurteilen, indem er mit einem kurzen Druck auf die
Abblendtaste die Arbeitsblende der Kamera aktiviert.
Blendenautomatik
Als Blendenautomatik oder Zeitvorwahl wird eine Belichtungsautomatik
bei Kameras bezeichnet, bei der die Belichtungszeit des Verschlusses von
Hand vorgewählt wird: Die Kamera stellt den Wert der von der
Belichtungsmessung als geeignet bestimmten Blendenzahl automatisch
ein. Kameras, die über eine Blendenautomatik oder Zeitvorwahl verfügen,
werden auch als Blendenautomaten bezeichnet. Auf dem
Betriebsarten-Wählrad der meisten Kameras wird dieser Modus mit |S| oder
|Tv| gekennzeichnet.
Die Verschlusszeit ist ein fotografisches Gestaltungsmittel. Mit ihr
werden wichtige Eigenschaften des Bildes wie die Bewegungsunschärfe
beeinflusst. Die Blendenautomatik wird dann eingesetzt, wenn der
Fotograf beispielsweise bei der Sportfotografie bewusst eine möglichst
kurze Belichtungszeit anstrebt, um rasche Bewegungen der Sportler im
Bild "einfrieren" zu können, oder in der Naturfotografie , wenn durch
eine möglichst lange Belichtungszeit das Verwischen der Konturen von
fließendem Wasser angestrebt wird.
Die meisten modernen Spiegelreflexkameras verfügen über eine
Blendenautomatik, bei Kompaktkameras besitzen meistens höherwertige
Modelle diese relativ gezielte Steuerungsmöglichkeit der Belichtung.
Blendenkupplung
Die Blendenkupplung ist ein Begriff in der Fotoapparatetechnik zur
Kopplungs-Funktionalität von Kameragehäuse und Objektiv , und kann
mehrerlei bedeuten:
- eine einfache Fotografische Blenden-Betätigung, z.B. das Schließen
der generell offenen Blende zum Zweck der Messung vor einer
Aufnahme , oder im Moment der Aufnahme,
- eine Übertragung des voreingestellten Blendenwertes ans
Kameragehäuse, damit die Auswert-Elektronik eine Information
erhält, um wie viel sich das Licht vermindern wird im
Aufnahme-Zeitpunkt, womit die Elektronik dann befähigt wird, eine
hierzu passende Verschlusszeit einzustellen (Zeitautomatik),
- eine analoge Beeinflussung der Blende zum Zweck der Regelung bei
fester Aufnahmezeit (Sportfotografie mit kurzen
Belichtungszeiten), oder bei einer Programmsteuerung. Bzw. die
mechanische Realisierung, dass eine am Objektiv geschlossen
vorgewählte Blende im Aufnahmezeitpunkt um nur genau das
notwendige Maß geschlossen wird, das eine richtige Belichtung ergibt.
Blendenreihe
Eine Blendenreihe ist eine Folge von Aufnahmen, bei der die Blende stufenweise geöffnet oder geschlossen
wird, während die Belichtungszeit gegenläufig verkürzt bzw. verlängert wird, sodass die effektive Belichtung gleich bleibt.
Blendenreihen werden eingesetzt, um Aufnahmen mit unterschiedlicher Schärfentiefe zu erhalten oder um eine Kamera oder
ein Objektiv zu testen.
Blendenreihe ist ein Begriff aus der Fotografie. Er bezeichnet die Gesamtheit aller möglichen Blendeneinstellungen eines
Objektivs, sortiert von der größten zur kleinsten Blendenöffnung.
Bei den Blendenzahlen handelt es sich um relative Werte, die sich durch Division der Brennweite durch den effektiven
Öffnungsquerschnitt ergeben. Die alte (vollständige) Schreibweise der Blendenzahl (BZ) lautete dementsprechend
f/(BZ); "f/4" entspricht der heutigen Blendenzahl 4.
Der Wert bei voll geöffneter Blende wird als Lichtstärke bezeichnet. Ein Objektiv mit Blende 2 hat bei 50 mm
Brennweite einen effektiven Öffnungsquerschnitt von 25 mm, ein 135 mm-Teleobjektiv hat dagegen bereits einen
Durchmesser von 67,5 mm. Deshalb werden Objektive mit längerer Brennweite im allgemeinen mit geringer Lichtstärke
gefertigt oder sind bei hoher Lichtstärke überproportional teurer.
Die Blendenzahl ist der Nenner eines Bruchs ; daraus erklärt sich der scheinbare Widerspruch, dass eine größere Blendenzahl
eine kleinere Blendenöffnung bezeichnet.
Ganze Blendenstufen
f/ 0,5 0,7 1,0 1,4 2 2,8 4 5,6 8 11 16 22 32 45 64 90 128
Jede Zahl wird aus der vorhergehenden durch Multiplikation mit der Wurzel aus 2 berechnet und gerundet. Die mathematische
Funktion, die aus dem Lichtwert diese Blendenreihe liefert ist
Blendenzahl = 2 hoch (Lichtwert / 2)
Hier fällt auf, dass die mathematisch richtigen Werte sich nicht genau mit der üblichen Blendenreihen-Konvention decken,
die Unterschiede sind für die fotografische Praxis vernachlässigbar:
1 - 1,4 - 2 - 2,8 - 4 - 5,7 - 8 - 11,3 - 16 - 22,6 - 32 -
An der Blendenreihe kann man die Lichtmenge, die durch die Blende fällt, abschätzen. Da sich der Durchmesser jeweils
um etwa Wurzel aus 2 ändert, wird die aktive Fläche verdoppelt bzw. halbiert. Entsprechend verdoppelt oder halbiert sich
auch die Belichtungszeit, für den Fall, dass das Bild gleich belichtet werden soll. Ein voller Schritt in der Blendenreihe nach
unten (z. B. von 4 auf 2,8) entspricht daher der Verdopplung der Lichtmenge und damit der Halbierung der Belichtungszeit.
Umgekehrt gilt dies natürlich analog.
Halbe Blendenstufen
(gerundet)
f/ 1,0 1,2 1,4 1,7 2 2,4 2,8 3,4 4 4,8 5,6 6,7 8 9,5 11 13 16 19 22
Halbe Blendenstufen lassen sich an vielen manuellen Objektiven am Blendenring einstellen. In der Regel sind sie nicht beschriftet.
Drittel-Blendenstufen
(gerundet)
f/ 1,0 1,1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,5 2,8 3,2 3,6 4 4,5 5,0 5,6 6,3 7 8 9 10 11 12,5 14 16 18 20 22
Moderne Kameras sind häufig in der Lage, Drittel-Blendenstufen einzustellen. Dies geschieht dann meist elektronisch über
ein Wahlrad an der Kamera. Die Drittelstufen oder andere abweichende Werte werden oft angegeben, um die Anfangsöffnung
von Objektiven zu beschreiben, wenn diese nicht mit einer ganzen Blendenstufe übereinstimmt. Viele Standard-Zoomobjektive
haben zum Beispiel eine Anfangsöffnung von 3,5 bis 4,5, je nach Brennweite.
Blitzlicht
Unter der Sammelbezeichnung Blitzlicht werden in der fotografie Beleuchtungseinrichtungen zusammengefasst,
die für die notwendige Objektausleuchtung im Moment der Aufnahme mittels eines Lichtblitzes sorgen. Man spricht in diesem
Zusammenhang auch von der Blitzlichtfotografie.
Eine kurze, blitzartige Beleuchtung reicht in der Fotografie wegen der relativ kurzen Belichtungszeiten aus. Dazu muss die Zeit, in
der das Blitzlicht ausgelöst und vom Objekt reflektiert wird, mit der Verschlusszeit der Kamera synchronisiert werden. Da der
Blitz im Vergleich zu üblichen Verschlusszeiten nur sehr kurz leuchtet, muss er zu einem Zeitpunkt ausgelöst werden, zu dem der
Verschluss vollständig geöffnet ist. Die kürzeste Verschlusszeit, bei der ein Schlitzverschluss den Film bzw. Sensor zu einem
Zeitpunkt vollständig freigibt, nennt man Blitzsynchronzeit.
Durch unterschiedliche Blitzmethoden können verschiedene Effekte und Stimmungen im Foto erreicht werden.
Ein wichtiges Kriterium beim Blitzlicht ist die Lichtfarbe angegeben in Kelvin. Die meisten aktuellen Blitzgeräte strahlen ein neutral
weißes Licht ähnlich direktem Sonnenlicht von 5500 K bis 6500 K ab. Sie lassen sich daher problemlos mit Sonnenlicht
kombinieren (zum Beispiel beim Aufhellblitzen). In Innenräumen wirkt Blitzlicht zum Beispiel im Vergleich zu Glühlampenlicht
eher kalt, so dass man hier Mischlicht eher vermeiden sollte außer für kreative Effektfotografie.
Die Leitzahl (LZ) eines Blitzes dient der einfachen Berechnung der Kameraeinstellungen bei Verwendung von Blitzbirnen oder
manuellen Einstellungen bei Computerblitzgeräten.
Der Leuchtwinkel eines Blitzgerätes steht für die maximale Objektivbrennweite, bei der das von der Kamera aufgenommene Bild
noch vollständig ausgeleuchtet werden kann.
Die Belichtung kann über die Leuchtdauer eingestellt werden. Manche Elektronenblitzgeräte können während der Aufnahme selbst
eine Belichtungsmessung durchführen. Bei modernen Kamerasystemen hat sich die Steuerung des Blitzes durch die Kamera
durchgesetzt (etwa bei der TTL-Blitzmessung).
Die gängigsten Bauformen sind das Aufsteck-, das Stab- und das Ringblitzgerät. Letzteres dient vorwiegend zur gleichmäßigen
Ausleuchtung in der Makrofotgrafie.
Viele moderne Fotokameras haben ein Blitzlicht eingebaut. Hochwertige Kameras verfügen zudem über einen so genannten
Blitzschuh, auf den externe Blitzgeräte aufgesteckt werden können. Ein Vorteil des Blitzeinsatzes bei der Makrofotografie liegen in
der Erzielung einer größeren Schärfentiefe sowie Detailausleuchtung (dazu das Beispielbild eines Schmetterlings).
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Dieses Bild eines männlichen Geißklee-Bläulings wurde ohne Blitzlichteinsatz mit Tageslicht (bei bedecktem Himmel) gemacht.
Die Schärfentiefe ist relativ gering, der Schmetterling befindet sich aber noch ausreichend innerhalb der scharfen Bildebene. Der
Hintergrund ist (erwünscht) verschwommen und hebt so das Motiv hervor. Die Farben sind nah an der Realität und es tritt durch
die diffuse Lichtquelle von oben nur ein sehr moderater, natürlicher Schattenwurf auf. Das Bild wirkt eher weich kontrastiert und
"harmonisch".
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Dieses Foto wurde mit dem in der Kamera eingebauten Elektronenblitz angefertigt. Im Vergleich ist die Schärfentiefe etwas höher;
auch erscheinen Details wie die blaue Beschuppung der Flügeloberseite kontrastreicher und klarer. Der Körper wird intensiver
ausgeleuchtet - allerdings "künstlich" von der Seite. So treten auch seitliche Verschattungen auf (z. B. am linken Fühler) und die
Zeichnung der Flügelunterseite ist weniger gut erkennbar. Der Hintergrund wird durch die kurze Verschlusszeit und die kleinere
Blende stärker abgedunkelt. Das Bild wirkt infolge der Blitzbelichtung "härter" und schärfer.
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Die Belichtungssteuerung erfolgt bei Blitzaufnahmen durch die eingestellte Blende und die Lichtleistung des Blitzgeräts. Bei
Studio-Blitzgeräten und besseren Blitzgeräten kann man zudem den Reflektor schwenken und ggf drehen, um nicht direkt, sondern
indirekt mit dem von einer weißen Fläche (z.B. Raumdecke) reflektierten Licht zu blitzen. Die Verschlusszeit hat, außer in
Sonderfällen, keinen Einfluss auf die eigentliche Blitzbelichtung. Besonders komfortabel ist eine in die Kamera eingebaute
Belichtungsautomatik, die sowohl den Blitz als auch die Objektivblende steuern kann. Aber auch Elektronenblitzgeräte mit
eigenständiger Lichtsteuerung erlauben in der Regel zuverlässig korrekte Blitzaufnahmen. Ohne solche Automatiken benötigt man
einen Blitzbelichtungsmesser oder man arbeitet nach Tabellen und Erfahrungswerten. Eine gute Hilfestellung sind auch die
Histogramme moderner digitaler Kameras. Um möglichst kurze Blitzsynchronzeiten zu erreichen, muss der Ablauf der
Verschlussvorhänge möglichst schnell sein. Dafür hat man im Laufe der Zeit verschiedene effiziente Techniken entwickelt.
So genannte Systemblitzgeräte arbeiten eng mit der Kamera zusammen und entlasten im Automatikbetrieb den Fotografen von
solchen Einstellungen. Sie passen die Blitzleistung und/oder die Blende an die aktuelle Lichtsituation an. Dabei wird in nicht zu
dunkler Umgebung oft noch eine lange Belichtungszeit gewählt um das vorhandene Licht einzufangen und durch den Blitz die
Lichtstimmung möglichst wenig zu stören.
Bei vielen Blitzgeräten kann man die Leitzahl auch stufenweise verringern (meist auf 1/2, 1/4, 1/8 usw.).
Blitzsynchronanschluss
Als Blitzsynchronanschluss, einfach nur Synchronanschluss, bezeichnet man eine standardisierte
Anschlussbuchse an Fotoapparaten, an die systemfremde Blitzgeräte oder Blitzanlagen in der Studiofotografie
angeschlossen werden.
Blitzsynchronzeit
Als Blitzsynchronzeit, Synchronzeit, Offenzeit oder X-Sync bezeichnet man in
der Fotografie die kürzeste Zeitspanne, in der der Verschluss eines Fotoapparates vollständig geöffnet ist und der Blitz die
gewünschte Leistung vollständig abgibt, der Verschlussablauf also synchronisiert ist mit dem Blitzgerät.
Typische Blitzsynchronzeiten heutiger Kleinbildkameras mit Schlitzverschluss sind 1/60, 1/125 oder 1/250 Sekunde; in diesem
Bereich liegen auch die meisten kompakten Digitalkameras. Einige schnelle Kleinbild-Spiegelreflexkameras erlauben
Blitzsynchronzeiten von 1/300 Sekunde. Viele moderne Kameras unterlaufen durch HSS in Verbindung mit speziellen
Blitzgeräten die Einschränkungen durch Blitzsynchronzeiten und ermöglichen die Blitzlichtfotografie mit jeder einstellbaren
Verschlusszeit, allerdings mit reduzierter Blitzleistung und unter Verringerung des Einfriereffekts von Bewegungsabläufen
durch den Blitz. Realisiert wird diese Technik durch eine schnelle Folge mehrerer kleinerer Blitze oder durch eine verlängerte
Blitzabgabe während der gesamten Verschlusszeit. Die Kamerahersteller haben für diese Blitzbetriebsart die Bezeichnungen
FP-Modus oder Super FP-Modus eingeführt. Ein weiteres Gestaltungswerkzeug bieten moderne Kameras durch
Langzeitsynchronisation des Blitzlichts auf den ersten oder zweiten Verschlussvorhang.
Die schnellsten handelsüblichen digitalen Spiegelreflexkameras erlauben Blitzsynchronzeiten von 1/500 Sekunde. Auch
einige kompakte Digitalkameras haben derart kurze Synchronzeiten. Gelegentlich ist die Synchronzeit kürzer als die
Öffnungszeit des Verschlusses.
Unabhängig von der Abbrenndauer des Blitzes erfolgt für die Dauer der Blitzsychronzeit eine Belichtung des Sensors durch
das Umgebungslicht. Dies verursacht, wenn es hinreichend stark ist, Bewegungsunschärfen und Geisterbilder.
Reduzieren kann man diese bis zu einem gewissen Grad durch Abblenden/geringere ISO-Zahl und Nutzen der vollen
Blitzleistung.
Blitzaufhellung bei großer Blende (kleiner Blendenzahl) und starkem Umgebungslicht
Die Umgebungshelligkeit allein würde schon eine geringere Belichtungszeit als die Blitzsynchronzeit erfordern. In diesen
Fällen kommt es zu Überbelichtungen bei Blitzeinsatz. Primäre Ursache ist nicht der Blitz, sondern das Fremdlicht.
Reduzieren lässt sich dieser Effekt durch
- Graufilter
- Einsatz von lang abbrennenden Blitzen, die wieder kurze Belichtungszeiten erlauben (HSS-Blitz).
Beide führen zu einer (deutlichen) Reduzierung der effektiven Blitzleistung, erlauben aber Fotografieren mit großer Blende
bei viel Fremdlicht und Blitzeinsatz.
Stand der Technik wäre es in solchen Fällen, dass auch bei Blendenvorwahl die Kamera die Blende schließt, um auf diese
Weise eine ordnungsgemäße Belichtung zu erlauben. Viele (moderne?) Kameras erzeugen aber in solchen Fällen überbelichte
Bilder.
Blooming
Als Blooming bezeichnet man in der Digitalfotografie einen hellen Streifen, der von besonders hellen, überbelichteten
Bildstellen ausgeht. Dieser Effekt tritt vor allem bei älteren CCD-Kameras auf.
Ursache dafür ist, dass die einzelnen lichtempfindlichen Elemente (Pixel) eines CCD -Sensors nur eine begrenzte
Ladungsmenge aufnehmen können. Wird ein Bildelement zu stark belichtet, so wird diese Ladungsmenge überschritten,
und die Zelle gibt die überzähligen Ladungen an die Nachbarzellen ab. Da diese natürlich auch nur eine begrenzte
Ladungsmenge aufnehmen können, kann sich der Blooming-Effekt abhängig von der Beleuchtungsstärke deutlich ausweiten.
Dabei fließen die Ladungen vor allem zwischen jenen Zellen, die zum Ladungstransport beim Auslesen des CCD-Sensors
miteinander gekoppelt sind. Bei allen Videokameras und den meisten anderen CCD-Kameras ist das die senkrechte Richtung
(parallel zur kurzen Seite des Bilds). Die meisten vom Blooming betroffenen Zellen haben also die maximale Ladungsmenge
und erscheinen im Bild überbelichtet (maximale Helligkeit; bei Farbkameras zumindest eine Farbe gesättigt, oder weiß, wenn
alle Farben gesättigt sind).
Als Maßnahme gegen den Blooming-Effekt kann man zwischen den Zellen so genannte Anti-Blooming Gates (ABG)
anbringen, damit überschüssige Ladungen abgegeben werden können. Da diese ABGs aber die Pixelgröße und somit die
Empfindlichkeit verringern, ist diese Lösung nicht immer praktikabel. Außerdem kann ein Anti-Blooming Gate auch bewirken,
dass bei langen Belichtungszeiten schon Ladungen abfließen, bevor eine Speicherzelle voll ist. Daher werden auch noch heute
hochempfindliche CCD-Sensoren ohne ABG hergestellt.
Blooming ist nicht mit dem "Smear"-Effekt zu verwechseln, bei dem nicht Ladungsträger unerwünschterweise
weiterfließen, sondern die Belichtung des CCD-Sensors während des Verschiebens der Ladungen zu einem Streifen führt.
Im Gegensatz zu dem meist scharf begrenzten Blooming-Streifen reicht der Streifen des Smear-Effekts immer bis zum
Bildrand und erscheint nicht völlig überbelichtet.
Brennweite
Die Brennweite f ist in der Optik der Abstand des Brennpunkts, auch Fokus genannt, von der ihm zugeordneten
Hauptebene einer Linse oder eines Hohlspiegels.
Physikalisch gesehen ist die Brennweite die Entfernung einer Linse zu ihrem Brennpunkt. Sammellinsen und Hohlspiegel
bündeln in diesem Punkt auf der optischen Achse sämtliche parallel einfallenden Lichtstrahlen.
Ein Beispiel: Bündelt man Sonnenlicht mit Hilfe einer Sammellinse auf eine Projektionsfläche (im Folgenden
"Bildebene"), so entsteht auf dieser ein Abbild der Sonne. Die Größe des projizierten Abbildes verändert sich hierbei
mit dem Abstand der Linse zur Bildebene. Ist die Größe des Bildes am kleinsten, entspricht der Abstand der Linse zur
Bildebene genau der Brennweite der Linse.
Der Punkt genau in der Mitte des Bildes ist der Fokus. Befindet sich ein brennbarer Gegenstand (wie zum Beispiel Papier) im
Fokus, kann dieser so stark erhitzt werden, dass er entflammt (daher auch die Namensgebung).
Objekte, die näherungsweise unendlich weit entfernt sind (entspricht parallel einfallendem Licht, in unserem Beispiel die
Sonne), werden (nur) im Fokus scharf abgebildet. Für näher liegende Objekte muss der Abstand der Linse zur Bildebene
vergrößert werden.
In der Fotografie bestimmt die Brennweite eines Objektivs zusammen mit dem Aufnahmeformat den Bildwinkel und
damit den bildausschnitt vom Objekt. Ein Objektiv, dessen Brennweite etwa der Diagonalen des Aufnahmeformats entspricht,
wird als Normalobjektiv für das jeweilige Format bezeichnet.
Der Zusammenhang zwischenObjektweite, Bildweite und Brennweite einer Linse ist in der Abbildungsgleichung enthalten.
Bei Sammellinsen ist die Brennweite positiv, bei Zerstreungslinsen negativ.