Grundlagen Belichtung

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SchwachPerfekt 

Allgemeines

Unter der Belichtung versteht man den Vorgang der Einwirkung von Licht auf   den Bildsensor bzw. das lichtempfindliche Filmmaterial. Das von Robert   Bunsen und Henry Roscoe formulierte Reziprozitätsgesetz besagt, dass die   fotografische Auswirkung einer Belichtung vom Produkt der Lichtintensität   und der Belichtungsdauer abhängig sei. D. h., dass eine geringe   Lichtintensität bei langer Belichtungsdauer die gleiche Wirkung   hervorruft, wie einer intensive Lichtintensität bei kurzer   Belichtungsdauer, sofern nur das Produkt beider Faktoren gleich ist:

{Belichtung = Lichtitensität x Belichtungsdauer}

Das Reziprozitätsgesetz gilt uneingeschrängt auch noch heute für aktuelle   DSLR-Kameras!

Die Belichtungszeit
Die Belichtungszeit regelt die Dauer der Einwirkung des Lichtes auf den   Sensor und beeinflusst so die Lichtmenge. Fotografisch beeinflusst sie   auch die Bildstatik bzw. Dynamik. Bei Kameras wird sie durch die Dauer der   Öffnung des Verschlusses geregelt und wird somit auch als Verschlusszeit   bezeichnet.

Die genormte Belichtungszeitenreihe:

... 2 - 1 - 1/2 - 1/4 - 1/8 - 1/15 - 1/30 - 1/60 - 1/125 - 1/250 -   1/500 - 1/1000 - 1/2000 ...

Die Verschlusszeit wird bei Kameras in der Regel in 1/Sekunde [s]   angegeben. Die 125 auf dem LCD-Display oder der Verschlusszeitenskala der   Kamera entspricht somit 1/125s. Die einzelnen Stufen entsprechen dann   einer Verdoppelung bzw. Halbierung der Verschlusszeit. 1/60s entspricht   somit der doppelten und 1/250s der halben Verschlusszeit gegenüber der   1/125s. Bei besseren Kameras kann man die Zeiten auch in 1/2 bzw. 1/3   Stufen einstellen.

Wegen der Verwacklungsgefahr bei Aufnahmen aus freier Hand ohne Stativ   gilt die Regel, dass die Verschlusszeit in Sekunden maximal 1/Brennweite   in mm betragen sollte. D. h., dass bei einem 50mm-Objektiv die   Verschlusszeit maximal 1/50s betragen sollte. Kann z. B. bei einem   Objektiv mit 300mm Brennweite auf Grund der Lichtverhältnisse die maximale   Verschlusszeit von 1/300s nicht erreicht werden, so ist für eine   verwacklungsfrei Aufnahme ein stabiles Stativ oder eine feste Auflage   unverzichtbar. Die Praxis zeigt jedoch, das bei Brennweiten > 200mm   aber noch weit kürzere Verschlusszeiten notwenig sind um verwacklungsfrei   Aufnahmen aus der Hand zu bekommen. Steht die Kamera fest auf einem   stabilen Stativ, können weitgehend beliebig lange Verschlusszeiten (z. B.   bei Langzeitbelichtungen bei Nachtaufnahmen) für verwacklungsfreie   Aufnahmen realisiert werden. Abhilfe können hier auch Objektive oder   Kameras mit aktiven Bildstabilisatoren (z. B. Canon IS oder Nikon VR)   bringen.

Die Blende
Die Blende bezeichnet die Größe der Lichteintrittsöffnung des Objektivs   und ist neben der Belichtungszeit die zweite Möglichkeit die Lichtmenge   die auf den Bildsensor fallen soll zu regeln. Sie ist auch ein Maß für die   Lichtstärke des Objektivs. Des Weiteren beeinflusst sie die Schärfentiefe.   Die Größe der Blendenöffnung wird in Blendenzahlen angegeben.

Je größer die Blendenöffnung, desto kleiner die Blendenzahl! Die   Lichtmenge, die in einer bestimmten Zeit durch die Blendenöffnung   hindurchgelangt, ist gemäß der Berechnung der Kreisfläche dem Quadrat des   Blendendurchmessers proportional. Wird demzufolge der Blendendurchmesser   um den Faktor {Quadratwurzel aus 2} vergrößert, so verdoppelt sich die   Fläche der Öffnung und damit auch die auf den Film treffende Lichtmenge.   Die nächst höhere Blendenzahl ergibt jeweils eine Halbierung und die   nächst niedrigere Blendenzahl eine Verdopplung der Lichtmenge. So ergeben   die rechnerischen Unterschiede zwischen den Blendenzahlen den Faktor   {Quadratwurzel aus 2}. Theoretisch müssen alle Objektive (unabhängig von   Modell und Hersteller) bei der gleichen Blendenzahl auch die gleiche   Lichtmenge pro Fläche durchlassen.

Die genormte Blendenreihe:

... 1 - 1,4 - 2 - 2,8 - 4 - 5,6 - 8 - 11 - 16 - 22 - 32 - 45 ...

Bei einigen Objektiven entsprechen die kleinsten Blendenzahlen nicht genau   der Blendenzahlen der genormten Blendenzahlenreihe. Hier handelt es sich   um konstruktionsbedingte Zwischenwerte. Blendenzahlen werden auch oft mit   f angegeben, z. B. f/5.6.

Die Änderung der Blende und damit veränderte Schärfentiefe lässt sich   gemäß dem Reziprozitätsgesetz durch eine andere Verschlusszeit   ausgleichen. Misst man wie in dem u. a. Beispiel bei Blende 8 eine Verschlusszeit   von 1/125s, so sind zahlreiche Kombinationen von Verschlusszeiten und   Blendenzahlen möglich, die für einen bestimmten Lichtwert die jeweils   gleiche Belichtung des Bildes ergibt.

Mit verschiedenen Zeit-Blendenkombinationen erhält man zwar die gleiche   Belichtung, aber man kann mit den verschiedenen Zeit-Blendenkombinationen   auch die Darstellung unseres Fotomotivs hinsichtlich Dynamik und   Schärfentiefe beeinflussen. Die Regelung von Verschlusszeit und Blende   wird somit zu einem wichtigen Faktor der Bildgestaltung. Hieraus ergeben   sich:

{Zeit = Konturschärfe} und {Blende = Schärfentiefe}

Die Belichtungsmessung

Um eine richtige Belichtung zu gewährleisten, also um sicherzustellen das genau die richtige Lichtmenge auf den Sensor oder Film trifft um das Bild nicht über- oder unter zu belichten, muss das vorhandene Licht mit einem Belichtungsmesser gemessen werden. Mit dem Messergebnis können dann die richtigen Werte für Belichtungszeit und Blende an der Kamera eingestellt werden. Hierbei gibt es zwei vollkommen unterschiedliche Arten der Belichtungsmessung: Die Objektmessung und die Lichtmessung.

Die Objektmessung
Bei der Objektmessung wird das vom Motiv ausgehende (reflektierte) Licht gemessen. Sie führt bei durchschnittlichen Motiven zu guten Ergebnissen. Die Objektmessung ist die am häufigsten angewendete Messmethode und weitgehend alle modernen Kameras haben Belichtungsmesser für diese Methode eingebaut. Sie messen dabei genau das Motivlicht, das durch das Aufnahmeobjektiv auf den Sensor oder Film fällt. Man spricht hier von TTL-Messung (TTL= Through The Lens). Bei der Objektmessung selbst unterscheidet man verschiedene Meßmethoden. Jede Messmethode hat ihre Vor- und Nachteile und ihre Anwendung hängt von der Aufnahmesituation ab. Moderne und gute SLR-Kameras beherrschen in der Regel verschiedene Messmethoden, die man nach Bedarf und Motiv frei wählen kann.

Mittenbetonte Integralmessung
Die Gewichtung der Messwerte ist in der unteren Bildhälfte und im Zentrum stärker als in den oberen Bildbereichen und am Rand, um die Auswirkung des hellen Himmels gering zu halten. Diese Messmethode findet in modernen Kameras in der Regel kaum noch Anwendung.

Mittenbetonte oder Selektivmessung
Die Gewichtung der Messwerte liegt bei modernen SLR-Kameras bei ca. 75/25% der Bildfläche. Das heißt, dass die zentralen 25% Bildfläche zu 75% und die restlichen 75% Bildfläche zu 25% in die Belichtungsmessung einfließen. Sie ist je nach Motiv und Anwendung eine zuverlässige Messmethode.

Mehrfeldmessung
Hier wird das Bild in verschiedene Zonen zerlegt. Die Messwerte haben in den einzelnen Zonen die gleiche Gewichtung und werden nach einem Matrixsystem mit zum Teil vielen tausend gespeicherten Vergleichswerten bewertet. Diese Methode liefert bei Standardmotiven in den Automatikfunktionen gute Ergebnisse, kann je nach Motiv aber auch stark daneben liegen!

Spotmessung
Die Gewichtung der Messwerte liegt bei ca. 95/5% der Bildfläche oder sogar noch extremer. Das heißt, dass bei diesen Werten die zentralen 5% Bildfläche zu 95% und die restlichen 95% Bildfläche nur zu 5% in die Belichtungsmessung einfließen. Für Fotografen mit guten fotografischer Erfahrung ist diese Methode eine interessante Messmethode aber für Anfänger sehr mit Vorsicht zu genießen.

Für asymmetrische Lichtverhältnisse hilft ein Messwertspeicher (wenn vorhanden) um die richtige Belichtung für das Gesamtmotiv zu finden.

Der Belichtungsmesser sieht nur grau
Für die genormten Belichtungsmesser - egal ob in digitalen oder analogen Kamers integriert oder als separate Handbelichtungsmesser - sehen alle Bildmotive immer gleich aus: Es ist eine gleichmäßige graue Fläche das 18% des auffallenden Lichtes reflektiert! Dieser Wert entspricht einem durchschnittlichen Grauwert unterschiedlichster Motive. Diese Arbeitsweise der Belichtungsmesser bei der Objektmessung hat Folgen:

Problem Brautpaar – ein wunderbares Beispiel:

Ein schwarzer Anzug eines weitgehend bildfüllenden Bräutigams wird nicht schwarz, sondern dunkelgrau abgebildet, da der Belichtungsmesser dem Irrtum unterliegt, er sehe eine Fläche von 18 % grau. Um den Anzug auf dem Foto realistisch schwarz abzubilden, muss die Belichtung nach Minus (-) korrigiert werden. Das Foto muss also in Bezug auf die tatsächliche Belichtungsmessung etwas unterbelichtet werden.

Das weiße Brautkleid seiner Gemahlin wird auf einem separaten Foto nicht weiß, sondern hellgrau abgebildet, da der Belichtungsmesser wieder dem Irrtum unterliegt, er sehe eine Fläche von 18 % grau. Um das Brautkleid auf dem Foto realistisch weiß abzubilden, muss die Belichtung nach Plus (+) korrigiert werden. Das Foto muss also in Bezug auf die tatsächliche Belichtungsmessung etwas überbelichtet werden.

Das ist auch der Grund, weshalb die Kleidung von Braut und Bräutigam auf einem Foto nicht exakt belichtet sein wird. Wenn man nun wissen will welche Werte für Verschlusszeit und Blendenwert einzustellen sind, damit eine weiße Fläche auch weiß und eine schwarze Fläche schwarz abgebildet wird, benötigt man ein Objekt als Hilfsmittel, das genau dem entspricht was der Belichtungsmesser zu messen glaubt. Zu diesem Zweck gibt es die sogenannte Graukarte. Es ist eine genormte graue Fläche, die 18% des auffallenden Lichtes reflektiert. Diese Karte wird direkt vor das aufzunehmende Objekt gehalten und angemessen. Die mit der Graukarte ermittelten Belichtungswerte ergeben nun die exakte Belichtung. Wenn keine Graukarte zur Hand ist, kann man auch die Asphaltfarbe einer trocken Straße oder eine dicht bedruckte Zeitung als Ersatz verwenden.

Anmerkung:
Die Hersteller versuchen mit ausgeklügelten Mehrfeld-Messystemen dem o. a. Arbeitsweise ein Schnippchen zu schlagen. Das mag oft sehr gut funktionieren, aber Vorsicht: Niemals blind einer Kameraautomatik vertrauen, sondern immer selbst entscheiden was man auf dem Bild richtig belichtet haben will!

Die automatische Belichtung

Neben der manuellen Belichtungssteuerung, bei denen der Fotograf Verschlusszeit und Blende manuell einstellen muss, gibt es auch Belichtungsautomatiken. Die Wichtigsten sind hier die Zeit-, Blenden-, und Programmautomatik. DSLR-Kameras beherrschen neben der manuellen Einstellung in der Regel alle drei Automatikfunktionen und haben auch immer eine Möglichkeit der Belichtungskorrektur. Bei den sogenannten Motivprogrammen kann man die Automatikfunktionen in der Regel nicht beeinflussen und man ist ihnen somit hilflos ausgeliefert.

Zeitautomatik
Bei der Zeitautomatik wählt der Fotograf die gewünschte Arbeitsblende am Objektiv vor und die Kamera stellt entsprechend der Belichtungsmessung die Belichtungszeit automatisch ein.
Mit der Zeitautomatik und Blendenvorwahl kann man somit gut die Schärfentiefe der Aufnahme steuern.

Blendenautomatik
Bei der Blendenautomatik wählt der Fotograf die gewünschte Belichtungszeit an der Kamera vor und die Kamera stellt entsprechend der Belichtungsmessung die erforderliche Blende automatisch ein.
Mit der Blendenautomatik und Zeitvorwahl kann man somit gut die Dynamik und die Konturschärfe der Aufnahme steuern.

Programmautomatik
Bei der Programmautomatik stellt die Kamera entsprechend der Belichtungsmessung nach einem bestimmten Programmverfahren die erforderliche Belichtungszeit und Blende automatisch ein. Hierbei wird im Prinzip zuerst Priorität auf die Zeit (gegen Verwackelungen) gelegt, dann erst die Blende für die Schärfentiefe gesteuert.

Motivprogramme
Motivprogramme haben die Aufgabe, die Kamerafunktionen so einzustellen, dass sie für ganz bestimmte Aufnahmesituationen geeignet sind um ein bestimmtes Ergebnis zu erziehlen. Im wesentlichen tun diese Motivprogramme aber nicht anderes als die Zeit und Blende wie bei der Programmautomatik zu steuern. Der Nachteil dabei ist, dass man z. B. bei einem "Sportprogramm" nicht unbedingt die gewünschten langen Zeiten (wie z. B. beim Mitziehen erforderlich) bekommt, da das Sportprogramm bevorzugt versucht Bewegeungen mit kurzen Zeiten einzufrieren. Auch sonst hat man bei den Motivprogrammen keinen Einfluss und Korrekturmöglichkeiten auf die Belichtung. Mit genügend Erfahrungen weiß der Fotograf besser als jedes Motivprogramm wie er das Motiv anzumessen, Zeit und Blende enzustellen hat, um den gewünschtebn Effekt zu erzielen und die Motivprogramme werden darurch mehr als überflüssig.

Wichtig:
Obwohl die Messsysteme und Automatikfunktionen moderner Kameras bei Standardmotiven recht gut arbeiten, darf man sein angestrebtes Bildergebnis und den Irrtum der Belichtungsmesser nie aus den Augen verlieren und sich auf die Automatikfunktionen der Kamera nicht blind verlassen!

Die Mehrfeldmessung - Segen oder Fluch?

1983, also vor über 20 Jahren integrierte erstmals ein Hersteller die Mehrfeld- oder Matrixmessung in eine SLR-Kamera, es war die Nikon FA. Das war der Beginn des Siegeszuges dieser Messmethode und ist heute in allen modernen DSLR-Kameras als eine mögliche Belichtungsmessmethode integriert. Bei einigen Einsteigerkameras findet man sogar nur ausschließlich diese Messung. Die Hersteller versprechen sich dadurch eine sicherere Belichtung, vor allem für die Anwender, die einfach nur auf den Auslöser drücken wollen, ohne sich tiefer mit der Belichtungsmessung auseinander zu setzen.

Bei der Mehrfeldmessung wird das Bild, wie der Name schon sagt, in verschiedene Felder bzw. Zonen (nicht zu verwechseln mit den AF-Feldern) zerlegt. Jeder Hersteller glaubt nun das beste Rezept für die Bewertung der einzelnen Bildfelder zu haben. Dabei werden die Messwerte nach einem bestimmten herstellerspezifischen System mit zum Teil vielen tausend Vergleichsdaten ausgewertet um die richtige Belichtung zu ermitteln. Den aktuellen Höhepunkt dieser Entwicklung zeigt der Erfinder der Mehrfeldmessung mit der 3D-Color-Matrixmessung, in dem das Bild mit einem 1000 Pixel-Sensor (welcher sogar Farben interpretieren kann) und Entfernungsdaten bewertet wird.

Für Standartsituationen, wie zum Beispiel Landschaft im Vordergrund, in der Mitte ein Hauptmotiv und oben Himmel, bringt die Mehrfeldmessung sicher eine über 95% richtige Belichtungen. Auch asymmetrische Belichtungssituationen werden erstaunlich gut behandelt.

Bei Wasserspiegelungen ist die Mehrfeldmessung aber in den meisten Fällen schon überfordert: Als Beispiel nehmen wir mal eine Landschaft mit einem Bergsee und einer symmetrischer Wasserspiegelung des sich darin spiegelnden Berges im Hintergrund. Die Spiegelung ist im Wasser immer dunkler als der reale Hintergrund. Die Mehrfeldmessung interpretiert nun die dunklere Spiegelung als das reale Hauptmotiv und den hellen Hintergrund (der reale Berg) als Himmel. Ergebnis: Das Foto wird deutlich überbelichtet!

Ein immer wieder schönes Beispiel ist folgendes:

Man sitzt in einem Cafe an einer Rückwand und schaut durch dem Raum in Richtung der Außenfenster nach draußen. Am Nebentisch sitzt eine Person direkt am Fenster. Außen ist es Tag, also ist es draußen deutlich heller als der Innenraum des Cafes.

Wir wollen die Person mit der Fensterfläche als Hintergrund fotografieren. Wir schalten auf die Mittenbetonte- oder Selektivmessung, messen die Person an und belichten: Die Person ist richtig, aber die Außenwelt durch das Fenster wird überbelichtet. Das Foto wäre richtig belichtet!

Wir wollen nun bei gleichem Bildausschnitt die Außenwelt durch das Fenster fotografieren. Wir schalten wieder auf die Mittenbetonte- oder Selektivmessung, messen durch das Fenster nach außen und belichten: Die Außenwelt würde nun richtig belichtet und die Person würde als dunkle Silhouette dargestellt. Das Foto wäre richtig belichtet!

Was macht die Mehrfeldmessung in dieser Situation? Wird sie die Person oder den Hintergrund richtig belichten? Wir wissen es nicht...

Die Schärfentiefe

Unter der Schärfentiefe versteht man die räumliche Tiefe eines Motivbereiches, die in einer Abbildung scharf wiedergegeben wird. Genau genommen wird allerdings bei der Abbildung durch ein Objektiv nur eine Ebene - die Bildebene - scharf abgebildet. Alle Punkte vor und hinter dieser Bildebene werden, da für sie keine Scharfstellung vorgenommen wurde, auf dem Film als Kreisflächen abgebildet, deren Größe mit wachsender Entfernung von der Bildebene zunimmt. Auf Grund des begrenzten Auflösungsvermögens des menschlichen Auges werden diese Kreisflächen, solange sie eine bestimmte Größe nicht überschritten als Punkte und damit scharf wahrgenommen.

Man kann die Schärfentiefe nach bestimmten Regeln klein oder groß halten um z. B. bei Portrait-Aufnahmen eine Person bewusst durch einen unscharfen Hintergrund hervor zu heben bzw. frei zu stellen. Die Schärfentiefe stellt somit ein aktives Element der Bildgestaltung dar.

Alle aktuellen auf dem Markt befindlichen SLR-Kameras arbeiten mit Offenblendenmessung. Das heißt, dass das Sucherbild auch beim Abblenden des Objektives, entsprechend dem kleinsten Blendenwert des Objektives, immer gleich hell bleibt. Die eingestellte Blende wird erst mit dem Auslösen und vor dem Öffnen des Verschlusses auf den eingestellten Wert geschlossen.
Somit kann man im Sucher nicht die tatsächliche Schärfentiefe bestimmen. Dafür kann die Schärfentiefe mit der so genannten „Abblendtaste“ kontrolliert werden, welche die meisten SLR-Kameras eingebaut haben. Dabei wird die Blende auf den vorgewählten Blendenwert geschlossen. Das Sucherbild wird dadurch natürlich dunkler, aber man kann die Schärfentiefe vor der Aufnahme sehr gut bestimmen.

Die Schärfentiefe ist umso größer,
- je kleiner die Blendenöffnung (je größer die Blendenzahl)
- je größer die Aufnahmeentfernung
- je kleiner der Abbildungsmaßstab (Weitwinkelobjektiv)

Die Schärfentiefe ist umso kleiner,
- je größer die Blendenöffnung (je kleiner der Blendenzahl)
- je kleiner die Aufnahmeentfernung (Makrobereich)
- je größer der Abbildungsmaßstab (Teleobjektiv)

© Horst Schneider
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