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Fotoexkurs: Licht, Blende, Zeit und Eimer.

Eigentlich ist Fotografieren total einfach. Es gibt eigentlich nur 3-4 Dinge, die man wissen muss und die sich gegenseitig beeinflussen. Licht, Blende, Zeit (und ISO).

Gartenschlauchbeispiel

Fangen wir mit etwas Handfestem an: Dem üblichen Gartenschlauch und Wasser in Eimer Beispiel.

• Der Schlauchquerschnitt" ist die Blende
• Die Zeit einen Eimer voll zu bekommen ist die Belichtungszeit
• Das Wasserdruck ist das Licht
• Der ISO Wert ist die Eimergröße

Ändert man einen Wert, kann man ihn mit einem anderen Wert kompensieren.
Eigentlich kann man sich die Zusammenhänge ganz einfach merken. Im Folgenden gehen wir von einem korrekt belichteten Bild aus und ändern immer einen Wert und beschreiben was man tun könnte um wieder zu einer korrekten Belichtung zu kommen. Ziel ist immer ein voller Eimer Wasser.

Blende / Schlauchquerschnitt

• Wird die Blende um die Hälfte verkleinert. (Der Schlauchquerschnitt wird um die Hälfte verkleinert)
• a) ISO: ISO Wert verdoppeln (halb so großen Eimer benutzen)
  b) Zeit: Belichtungszeit verdoppeln (Wasser länger fließen lassen)
  c) Licht: Für doppelt so viel Licht sorgen (Wasserdruck verdoppeln)
  

Licht / Wasserdruck

• Eine dunkle Aufnahmesituation mit halb so viel Licht (Wasserdruck fällt um die Hälfte ab)
• a) ISO: ISO Wert verdoppeln (halb so großen Eimer benutzen)
  b) Zeit: Belichtungszeit verdoppeln (Wasser länger fließen lassen)
  c) Blende: Die Blende doppelt so weit öffnen (Schlauchquerschnitt verdoppeln

Zeit / Eimergröße

• Belichtungszeit wird halbiert (Zeit um den Eimer zu füllen wird halbiert)
• a) ISO: ISO Wert verdoppeln (halb so großen Eimer benutzen)
  b) Licht: Für doppelt so viel Licht sorgen (Wasserdruck verdoppeln)
  c) Blende: Die Blende doppelt so weit öffnen (Schlauchquerschnitt verdoppeln

ISO / Eimergröße

• Wenn alle Stricke reißen, kann man die ISO verdoppeln. (Sensorempfindlichkeit verdoppeln und Bildfehler in Kauf nehmen)
• Wenn alle Stricke reißen, kann man einen um die hälfte kleineren Eimer nehmen (hat dann aber auch weniger Wasser)

Im Detail

Wer das Gartenschlauchbeispiel nicht verstanden hat, der braucht nun nicht weiter lesen. Lieber ein bisschen über die Beispiele nachdenken, verstehen und wieder kommen.

Die Zusammenhänge gestalten sich prinzipiell einfach. Kompliziert wird es, wenn man sich die Limits anschaut. Man kann eine Blende nicht ewig weit öffnen, die Zeit nicht beliebig lang wählen und die ISO lässt sich auch nicht beliebig hoch schrauben. Somit ist ein Foto immer ein Kompromiss der technischen Möglichkeiten. Eine Ausnahme davon ist die Studiofotografie in der man fast alle Komponenten beeinflussen kann.

Die Blendenreihe

Im Objektiv einer SLR Kamera steckt eine Blende, die regelt wie viel Licht in die Kamera gelangen kann. Diese Blende lässt sich einstellen. Meist in halben bis drittel Blenden. Dort stehen dann Zahlen von 1.4 bis 32.

Blende 1.4 bedeutet, dass die Blende weit offen steht, es kommt viel Licht in die Kamera.
Blende 32 bedeutet, dass die Blende sehr weit geschlossen ist, es kommt sehr wenig Licht in die Kamera.

Zwischen Blende 1.4 und 32 liegen 9 Blendenstufe. Das bedeutet Blende 1.4 lässt 512 mal so viel Licht durch wie Blende 32. Das aber nur am Rande. Eine Typische Blendenreihe sieht so aus (gerundet):

1.4 - 2.0 - 2.8 - 4.0 - 5.6 - 8.0 - 11 - 16 - 22 - 32

Um sich das leichter merken zu können: Die Werte verdoppeln sich abwechselnd. Die Blendenreihe wird je nach Objektiv nicht komplett unterstützt. Viele Objektive decken den Bereich von 5 bis 22 ab. Man spricht von lichtstarken Objektiven, wenn diese Werte ab und unter 2.8 ermöglichen. Werte über 22 werden i.d.R. von Macro-Objektiven unterstützt. Spezialobjektive für viele tausend Euros erweitern den Bereich nach unten und nach oben.

Das Lichtproblem

Die Kamera hat einen Sensor, wir Menschen haben Augen und ein Gehirn zur Bildverarbeitung. Das macht einen großen Unterschied. Die Kamera sieht anders als wir. Wir empfinden eine Wohnzimmerlampe als Hell. Wir empfinden aber auch die Sonne als hell. Dass die Sonne aber um sehr viele Faktoren heller ist als unsere Wohnzimmerlampe sehen wir nicht. Der Sensor schon. Das bedeutet obwohl es uns nicht direkt auffällt bekommen wir draußen je nach Tag um Faktor 200 - 4000 mehr Licht auf den Sensor als drinnen. Für uns kein Problem. Für die Kamera leider schon.

Auf den Gartenschlauch umgesetzt haben wir es in der Wohnung mit einem leicht aufgedrehten Wasserhahn zu tun. Gehen wir raus in die Natur kommen wahre Wassermassen auf uns zu. Entsprechend schnell müssen die Eimer gewechselt werden. Aber was, wenn das nicht geht?

Die Kamera kann je nach Modell bis zu 8000 Eimer pro Sekunde wechseln. Doch was wenn das nicht reicht? Ja, den Schlauch dünner gestalten. Und schon sind wir an den Limits. Blende 22 oder 32 ist der dünnste Schlauch und wir schaffen 8000 Eimerchen pro Sekunde.
Wenn man diese Werte an ihr Limit schiebt kann man wirklich fast in die Sonne fotografieren.

Doch was passiert wenn man mit genau diesen Werten im Wohnzimmer fotografiert? Ich mache also den Wasserhahn leicht auf und wechsle 8000 Mal pro Sekunden den 5L Eimer. Quizfrage: Wie voll wird jeder Eimer? :)

Okay, Spaß beiseite. Tatsache ist, dass die Eimer im Schnitt kaum Nass werden würden, was einem schwarzen Bild gleicht.

Sensor und Eimer

Jetzt ist es aber so, dass der Sensor nicht nur aus einem Eimer besteht. 5 Megapixel? Fein, das wären dann 20 Megaeimer :) Warum? Weil 10 Megaeimer für Grün, 5 Megaeimer für Rot und 5 Megaeimer für Blau. Warum das so ist steht auf Wikipedia. Also wechseln wir pro Sekunde maximal 8000 mal 20 Megaeimer aus. Beindruckend, nicht? :)

Tatsache ist, dass die Eimerchen je nach Farbe und Belichtung unterschiedlich schnell gefüllt werden. Möglicherweise hat ein Eimer grade mal ein paar Tropfen auf dem Boden, während ein Anderer bereits überläuft. Was tun? Es ist leider nicht möglich Eimer unterschiedlicher Größe zu mischen. Hier liegt das Hauptproblem. Ein Sensor hat einen bestimmten Dynamikumfang. Dynamik bedeutet in dem Fall der Lichtunterschied der notwenig ist um bei einer bestimmten Eimergröße den einen Eimer minimal und den anderen Eimer maximal zu füllen. Haben wir ein Bild bei dem ein Eimer leer bleibt und einer überläuft spricht man von ausgefressen (helle Farben die keine Struktur mehr enthalten) und abgesoffen (keine Struktur mehr im Schwarz). Beides will man nicht und darum ist der Fotograf immer auf der Suche nach dem optimalen Belichtungsbereich.

Low Light

Das Hauptproblem sind nicht die sonnigen Tage an denen unser Sensor ganze Wasserfälle abtragen muss - das kriegt der hin. Die Probleme ergeben sich in dunklen Gebieten. Wenn der Wasserhahn nur tropft und wir deshalb zu lange brauchen um die vielen Eimerchen zu füllen.

Sensorempfindlichkeit (ISO)

Der Kamerasensor kann auf verschiedene Empfindlichkeiten eingestellt werden. Das entspricht der Eimergröße, die wir leider nicht beliebig klein wählen können. Es fällt schwerer die genaue Füllmenge bei einem kleinen Eimer zu ermitteln als bei einem Großen. So könnte man das zumindest beschreiben. Tatsächlich hinkt der Vergleich hier. Je empfindlicher man den Sensor einstellt, desto eher ist er auch für technische Fehler anfällig. Es entsteht das sogenannte Rauschen. Je empfindlicher, desto schlimmer. Als Optimal würde man ISO 100 ansehen. Die meisten Kameras arbeiten bis ISO 400 sehr gut - das Rauschen ist kaum wahrnehmbar. Aber schon ab ISO 800 trennt sich die Spreu vom Weizen. Erst richtig teure Geräte mit größeren Sensoren bieten brauchbare Ergebnisse bei ISO 1600 oder sogar 3200. Also: Die Eimergröße ist begrenzt.

Probleme bei Dunkelheit

• Eine bestimmte Belichtungszeit wird benötigt um ein unverwackeltes Bild zu bekommen. Man kann hier die Daumenregel 1 / (Brennweite * Cropfaktor) anwenden. Man muss aber beachten, dass die Daumenregel nur das eigenen (un)vermögen die Kamera ruhig zu halten kompensiert und nicht die Bewegung des zu fotografierenden Objektes.
• Das Problem besteht darin, dass bei der minimalen Belichtungszeit, die ein unverwackeltes Foto liefert das Licht nicht ausreicht. Jetzt kann man die Blende auf machen - 2.8 oder darunter sind gute Werte für dunkle Umgebungen.
• Reicht das auch noch nicht muss die ISO hoch. Hier muss man mit Rauschen rechnen...

Man kommt bei Dunkelheit sehr schnell an all diese Limits und muss dann mit dunklen oder verwackelten (Stativ?) oder verrauschten Bildern leben. Das ist der ständige Fluch des Fotografen - die richtigen Kompromisse zu finden

Blenden(un)schärfe

Wo es grade um die Limits geht. In Fotoforen etc. liest man immer wie wichtig es ist Lichtstarke Objektive zu besitzen und was für ein wahnsinniges Freistellpotential diese haben. Das ist zwar prinzipiell richtig, nur sollte man sich Gedanken darüber machen ob man das überhaupt will. Wer nur Gruppen oder Partyfotografie betreibt wird sich von Blende 2.8 fern halten weil sonst immer irgendwas unscharf ist.

Jeder kennt Bilder mit einem Blümchen und der komplette Hintergrund verschwimmt - nur das Blümchen ist scharf. Das ist meist kein Photoshop sondern lediglich der optische Effekt einer weit geöffneten Blende. Das bedeutet, dass der scharf abgebildete Bereich einer weit geöffneten Blende im Nahbereich nur wenige Millimeter beträgt. Bedeutet: Nase scharf, Ohren verschwommen.

Je weiter das Objekt entfernt ist, desto größer wird der scharfe Bereich. So bietet Blende 4 im Macrobereich wenige Millimeter an Schärfe an, im Normalbereich 20-30cm und im Telebereich einige Meter.

Daraus ergeben sich wieder fotografenspeziefische Limits.

Persönliche Anforderungen

Partyfotografen brauchen eine gewisse Belichtungszeit und eine gewisse Blende um alles scharf zu bekommen. Meist müssen sie zum Blitz greifen.

Peoplefotografen spielen gern mit der Tiefenschärfe. Sie mögen die große Blende um viel freistellen zu können und um z.B. die Augen zu betonen.

Macrofotografen hätten gerne kleinere Blenden als 32 um ihr Insekt wirklich ganz scharf zu bekommen. Leider brauchen sie dafür unglaublich viel Licht, denn die Belichtungszeit soll auch schnell sein um z.B. den Flügelschlag einer Biene einzufangen.

Tierfotografen - ihnen kann die Blende nicht groß genug sein. Am besten 1.4 an 1000mm. Leider gibt es sowas nicht zu kaufen und Lichtstarke Teleobjektive sind unglaublich teuer. Die Tiefenschärfe spielt hier kaum eine Rolle, weil die Entfernung das Wett macht. Ausnahme sind hier Vogelfotografen die u.U. das Problem haben, dass ihnen der Vogel in der Zeit die die Kamera zum fokussieren braucht aus der Schärfeebene raus fliegt.

Der Landschaftsfotograf kann mit großen Blenden wieder nichts anfangen. Dafür ist ihm die Zeit ziemlich egal. Er wird ein Stativ verwenden und eher weitwinklige Objektive.

Der Studiofotograf ist durch die Studioblitze gezwungen Belichtungszeiten von unter 1/200 zu verwenden - je nach Blitzanlage. Dadurch kann er unter Umständen nicht das Freistellpotential der größten Blende verwenden ohne dass das Bild überbelichtet wird. Für ihn gibt es Graufilter, die man vor das Objektiv schraubt und die nichts anderes zu tun haben als Licht zu schlucken.

Schlusswort

Alle Beispiele lassen sich an Hand des Gartenschlauchs mehr oder weniger gut bildlich darstellen. Wer fragt was denn für ihn jetzt die "beste" Kamera sei, der wird immer zur Antwort bekommen: "keine Ahnung, was möchtest du denn damit machen?"

Der Fotograf kämpft immer gegen technische Limitationen - doch sind die Bilder in den letzten 10 Jahren mit all den technischen Innovationen besser geworden? Die Frage soll sich jeder selbst beantworten. Zwar kann man sich mit teurem Equipment einen größeren Spielraum erkaufen, die Fotos müssen deshalb aber nicht besser werden. Sehr viele fragen sich: Was für ein Objektiv ist das Beste. Was kann der neue Kamera Body von Canon. Welche Cam kann die höchsten ISO Werte ab. Wer hat die beste Bildqualität...

Je weiter man fortschreitet, desto eher kehrt man auf den Boden zurück und es wird egal mit welchem Equipment man arbeitet. Wichtig ist wo das Licht her kommt. Der goldene Schnitt. Bildkomposition. Bildwirkung.