Brennweite

Die   Brennweite   einer   Linse   ist   die   Entfernung,   in   der   Lichtstrahlen   hinter   einer   Linse   in   einem   Punkt   gebündelt werden.   Bei   Fotoobjektiven   hängt   die   Brennweite   mit   dem   Bildwinkel   zusammen.   Die   Bedeutung   des   Bildwinkels kann   man   sich   folgendermaßen   verdeutlichen:   Betrachtet   man   die   Welt   mit   einem   zugekniffenen Auge   durch   einen leeren   Diarahmen   (oder   eine   entsprechende   Öffnung),   so   bekommt   man   einen   Eindruck,   der   dem   eines   Fotos ähnlich   ist   -   ein   zweidimensionales   Bild,   aus   der   Umgebung   herausgestanzt.   Durch   Vor-   und   Zurückbewegen   des Diarahmens   kann   man   einen   größeren   oder   kleineren   Ausschnitt   wählen.   Der   Abstand   Auge   -   Rahmen   entspricht hierbei    der    Brennweite    des    Objektivs,    mit    der    man    die    entsprechende    Aufnahme    machen    kann.    In    einem bestimmten Abstand,   der   ungefähr   der   Diagonale   des   Filmformats   beträgt   (bei   Kleinbildfilm   rund   45   mm)   entspricht der Ausschnitt, den man sieht, in etwa dem natürlichen Sehfeld. Eine Aufnahme mit einem Objektiv dieser Brennweite entspricht so auch dem natürlichen Eindruck, den man von der Szene hatte. Man nennt diese Objektive mit Brennweiten zwischen etwa 45 und 55 mm Normal- oder Standardobjektive. Sie vermitteln einen Bildausdruck, der natürlich, harmonisch, aber auch langweilig wirken kann. Vorteilhaft sind der geringe Preis, selbst für lichtstarke Normalobjektive, und die hohe optische Leistung auch bei billigen Objektiven. Sie sind als Einsteigerobjektive optimal geeignet. Die Angabe der Brennweite von Objektiven für Spiegelreflexkameras bezieht sich immer auf das Kleinbildformat (36,0 x 24,0mm). in der Digitalfotografie gibt es aber eine Menge unterschiedlicher Größen von Sensoren. Da diese Größe wieder Einfluss auf den Ausschnitt des Bildes hat, ändert sich auch die Brennweite eines Objektivs je nach Verwendung an der einen oder anderen Kamera. Vergleichen wir die markierten Modelle miteinander: die Canon EOS 5D Mark III hat einen Sensor der der Größe des Kleinbildformats entspricht (Full-Frame) - die Canon EOS 40D besitzt einen APSC Sensor der kleiner ausfällt. Im Vergleich würde also ein auf sie projiziertes Bild (z.B. mit einem Objektiv der Brennweite 100mm) einen Unterschiedlichen Ausschnitt ergeben. Der Unterschied (Umrechnung) erfolgt über den so genannten Cropfaktor. In unserem Vergleich würde der Ausschnitt des Bildes der EOS 40D 1,6-fach kleiner ausfallen was einer Brennweite von 160mm entspricht.

Tiefenschärfe

Die Blende verringert die durch das Objektiv fallende Lichtmenge, indem der Strahlengang vom Rand her beschnitten wird. Sie dient somit wie die Belichtungszeit zur Einstellung der korrekten Belichtung. Durch Variation der Blende und Ausgleich der dadurch entstehenden Belichtungsänderung durch eine andere Verschlusszeit hat man eine gewisse gestalterische Freiheit, die es erlaubt, die Wirkungen verschiedener Blenden gezielt einzusetzen. Durch das Abschneiden der Randstrahlen werden beim Abblenden bestimmte Linsenfehler verringert, und die Tiefenschärfe erhöht sich. Diese Erhöhung kommt dadurch zustande, dass durch schlankere Lichtkegel die Unschärfekreise in einem größeren Bereich vor und hinter der Schärfeebene so klein bleiben, dass sie vom Auge noch als scharf wahrgenommen werden: Die Grafik verdeutlicht, warum die Schärfentiefe mit kleinerer Blende zunimmt, aber auch, dass der genaue Wert von der Größe des Unschärfekreises abhängt. Wie groß der Unschärfekreis sein darf, um noch als scharf wahrgenommen zu werden, hängt im Wesentlichen vom Auflösungsvermögen des Auges ab. Da mit zunehmender Bildgröße auch der Betrachtungsabstand steigt, geht man generell von 1/1500 der Bilddiagonale aus, beim Kleinbildformat entspricht dies 0,03 mm. Einen guten Eindruck von der tatsächlichen Schärfentiefe erhält man, wenn man ein Spiegelreflexkamera mit Abblendtaste verwendet. Durch Schließen der Blende auf die Arbeitsblende wird das Sucherbild zwar dunkler, erlaubt aber ein Beurteilen der Schärfentiefe auf der Mattscheibe.

Lichtstärke

Als Lichtstärke bezeichnet man bei einem Objektiv die maximale Blendenöffnung, also die größtmögliche Blende. Eine hohe Lichtstärke hat den Vorteil, dass man auch unter schlechten Lichtbedingungen noch mit Verschlusszeiten arbeiten kann, die Fotografieren aus der Hand ermöglichen. Weiterhin hat die große Blendenöffnung gestalterische Vorteile, wenn man eine geringe Schärfentiefe wünscht. Da die Leistung der Optik mit dem Abblenden steigt, haben lichtstärkere (=schnelle) Objektive meistens eine bessere Abbildungsqualität als ihre lichtschwächeren Kollegen bei gleicher Blende. Nachteilig sind der hohe Preis, das höhere Gewicht und die Größe lichtstarker Objektive. Hochlichtstarke Objektive weisen einige Vorteile auf: o Manuelle Scharfstellung: Die hohe Lichtstärke kommt bei Spiegelreflexkameras der Einstellhelligkeit des Sucherbildes zugute und erleichtert das Scharfstellen. Zudem geht die größere Blendenöffnung mit einer geringeren Schärfentiefe einher, wodurch die Lage der Schärfeebene im Sucher exakter beurteilt werden kann. Einstellhilfen für das manuelle Scharfstellen, wie z.B. Schnittbildindikatoren, funktionieren bei lichtschwachen Objektiven (1:5,6 oder weniger) nur noch eingeschränkt oder gar nicht mehr. Bei Kameras, deren Scharfeinstellung nicht durch das Objektiv erfolgt, ist dieser Aspekt ohne Bedeutung. o Autofokus: Hohe Lichtstärken erleichtern den AF-Sensoren die Funktion, i. d. R. ist der Autofokus daher bei Verwendung hochlichtstarker Objektive schneller und präziser als bei Objektiven gleicher Brennweite aber geringerer Lichtstärke. o Bildgestaltung: Objektive mit hohen Lichtstärken erweitern den gestalterischen Spielraum. Beispielsweise ermöglichen es hochlichtstarke Objektive mittlerer Telebrennweiten (Brennweiten im Bereich 85, 100, 135 mm, Lichtstärken im Bereich 1:1,4, 1:2,0, 1:2,8) in der Portraitfotografie, das scharfe Motiv vom unscharfen Hintergrund freizustellen. o Nicht zuletzt ermöglicht eine hohe Lichtstärke kürzere Belichtungszeiten und/oder die Verwendung von geringeren Filmempfindlichkeiten mit höherem Auflösungsvermögen, feinerem Korn) bzw. bei Digitalkameras geringerem Rauschen. Nachteile hochlichtstarker Objektive sind: o Mit der Lichtstärke erhöhen sich zugleich das Volumen, das Gewicht und vor allem der Preis des Objektivs. o Hochlichtstarke Objektive erreichen auch bei Abblendung um einige Blendenstufen oft nicht die Abbildungsgüte vergleichbarer Modelle mit geringerer maximaler Öffnung.  

Blende

Die Blende (englisch aperture „Öffnung“, von lateinisch aperire „öffnen“) ist eine Vorrichtung an Fotoapparaten, mit

deren Hilfe der Lichteinfall durch das Objektiv geregelt werden kann. Sie ist meist als Lamellen- oder Irisblende

ausgeführt, bei der sich lamellenförmig angeordnete Bleche so ineinander verschieben, dass der Lichtdurchlass

enger oder weiter wird und so das einfallende Lichtbündel kleiner oder größer wird. Die Blende ist dabei so im

Strahlengang positioniert, dass sie nur als Aperturblende und nicht als Gesichtsfeldblende wirkt.

Die Blende erfüllt zwei wichtige Funktionen: o Einerseits steuert sie die Stärke der Beleuchtung des Films, Fotopapiers oder Bildsensors: Je größer die Blendenzahl wird, desto weniger Licht kann durch das Objektiv dringen. So wird in Verbindung mit der Belichtungszeit die Belichtung des Films bzw. Chips geregelt. In diesem ersten Aspekt lässt sich ihre Wirkung mit der unterschiedlich dunkler Filter vergleichen, welche vor dem Objektiv befestigt werden und eine Abdunklung des Bildinhaltes bewirken.

o

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

(Zerstreuungskreisdurchmesser, hier 0,1 mm) erreicht wird. Der Bereich der scharfen Abbildung

(Schärfentiefe) nimmt beim Schließen der Blende also zu. In manchen einäugigen

Spiegelreflexkameras kann der Fotograf die Schärfentiefe beurteilen, indem er mit einem kurzen

Druck auf die Abblendtaste die Arbeitsblende der Kamera aktiviert.

Die Blende wird als dimensionslose Blendenzahl angegeben, die aus dem Verhältnis von Brennweite zu

Öffnungsweite der Optik (Objektiv) errechnet wird. Die Lichtstärke des Objektivs entspricht der kleinsten

Blendenzahl, also der größten relativen Öffnung. Diese wird oft als Bruchteil der Brennweite f, z. B. f/2,

angegeben. Größere Blendenzahlen bedeuten bei gleicher Brennweite demzufolge stärkere Abblendung, also

einen geringeren Lichteinfall. Die größte denkbare Öffnung ist daher f/1.

Die Blendenzahl wird bei mechanischen Kameras am Objektivring, bei modernen elektronischen Kameras auch

über Steuerelemente am Kameragehäuse eingestellt.

Als Blendenreihe bezeichnet man eine Reihe von Blendenwerten, die jeweils die doppelte Menge Licht einlassen.

Die benachbarten Werte einer Blendenreihe stehen, da sie sich auf den Durchmesser der Öffnung beziehen,

immer im Verhältnis 1 : \sqrt{2} \approx 1 : 1{,}4, so dass die offene Fläche sich im Quadrat dieser Werte ändert.

So kann die Verstellung der Blende um einen Wert eine entsprechend entgegen gesetzte Verstellung der

Verschlusszeit um einen Wert kompensieren.

Eine Belichtungsautomatik, bei der die Belichtungszeit manuell eingestellt wird und die Blende durch die Kamera

in Abhängigkeit der verfügbaren Lichtmenge gesteuert wird, bezeichnet man als Blendenautomatik. Alternativ wird

bei der Zeitautomatik die Blende vorgewählt und die Belichtungszeit von der Kamera gesteuert. Werden sowohl

Belichtungszeit als auch die Blende nach einem fest programmierten Schema von der Kamera gesteuert, spricht

man von einer „Programmautomatik“. Einige Kameras lassen die Veränderung der von der Programmautomatik

vorgegebene Zeit/Blenden-Kombination über manuelle Bedienelemente zu.

Verschlusszeit

Als Verschlusszeit wird die Belichtungszeit bezeichnet, die durch einen Kameraverschluss gebildet wird. Die Steuerung erfolgt entweder rein mechanisch oder elektronisch. Die übliche Verschlusszeitenreihe halbiert bei jedem Einstellungsschritt die Zeitdauer, der der Aufnahmesensor dem Lichteinfall ausgesetzt ist. Die Zeitangaben auf dem Verschlusszeiteneinstellrad einer Kamera werden in Reziprokwerten (Nenner des Bruchs) angegeben. Daraus ergibt sich beispielhaft die folgende Zeitenreihe in Sekundenbruchteilen:     1 - 2 - 4 - 8 - 15 - 30 - 60 - 125 - 250 - 500 - 1000 - 2000 Kürzere Belichtungszeiten können durch größere Blendenöffnungen (= kleinere Blendenzahl) kompensiert werden, dabei entspricht eine Stufe der Blendenreihe einer Stufe der Zeitreihe. Kameras mit elektronischem Verschluss können im Vergleich zu den klassischen Zeit- und Blendenreihen diverse weitere Belichtungszeiten einsteuern. Neben kürzeren und insbesondere längeren Verschlusszeiten können dabei häufig noch Zwischenstufen in halben oder drittel Blendenstufen manuell eingestellt werden, im Automatikbetrieb sind praktisch stufenlose Einstellungen möglich. Die Wahl der Verschlusszeit hat neben der Einstellung der korrekten Belichtung ebenso wie die Wahl der Blende großen Einfluss auf die Bildwirkung. Mit einer kurzen Verschlusszeit können schnelle Bewegungen "eingefroren" werden. Eine relativ lange Belichtungszeit ermöglicht es, Bewegungen durch Verwischen dynamisch darzustellen.  

Einführung in die digitale Spiegelreflex-Fotografie