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Anfängerkurs, Lektion 8

Und ewig rauschen die Pixel: Die ISO-Empfindlichkeit

Vergleich ISO 100 und 3200Wie in der vorangegangenen Lektion 7 über Filmempfindlichkeit gezeigt wurde, haben Filme mit steigender Empfindlichkeit das Problem, dass sie das Bild nur grober und mit zunehmender Körnigkeit festhalten können. Auch bei Digitalfotografie gibt es einen ähnlichen Effekt: Das zunehmende „Bildrauschen“ bei höher eingestellter Empfindlichkeit der Kamera. Damit wollen wir uns auf dieser Seite beschäftigen.

Das Beispiel rechts zeigt schon auf einen Blick, worum es sich bei dem sogenannten „Bildrauschen“ handelt. Es ist zusammengesetzt aus zwei 100%-Ausschnitten des gleichen Motivs. Einmal wurde es mit starkem Bildrauschen auf der höchsten Empfindlichkeitsstufe der Canon EOS 20D (ISO 3200/36°) aufgenommen, während die zweite Hälfte die nahezu rauschfreie Darstellung bei ISO 100/21° zeigt.

Obwohl das Gesamt-Foto die gleiche Anzahl Bildpunkte (Pixel) hat, werden durch das Bildrauschen bestimmte Detailinformationen des Motivs überlagert, so dass auch hier (vergleichbar mit analogem Filmmaterial) der Eindruck geringerer Schärfe und größerer Körnigkeit entsteht. Dies ist eigentlich erstaunlich, denn im Gegensatz zu den größeren Silberhalogenidkristallen, die die höhere Empfindlichkeit des Films ermöglichen (siehe Lektion 7), sind die Pixel der Kamera bei höher eingesteller Empfindlichkeit ja nicht größer als bei normaler Empfindlichkeit. Warum es dennoch zu diesem Eindruck kommt, wird verständlicher, wenn man sich ein wenig mit der Frage beschäftigt, was „Bildrauschen“ überhaupt ist. Daher versuche ich, dies nun ziemlich vereinfacht zusammenzufassen:

Was ist Bildrauschen?

Den Begriff „Rauschen“ kennen die meisten wohl hauptsächlich aus dem Bereich der analogen Ton-Aufzeichnung auf Tonband bzw. Tonbandkassette. Ich hoffe, dass mir hier auch noch diejenigen Leser gedanklich folgen können, die jünger als die CD sind. :-)

Bei Aufnahme eines Musikstücks auf eine Kassette ist man bemüht, die Aufnahme so auszusteuern, dass die Musik möglichst laut auf das Band kommt (ohne jedoch bei zu lauter Aufnahme zu übersteuern, was jetzt aber für unseren Vergleich unwichtig ist). Hat man versehentlich zu leise aufgenommen, muss man beim Abspielen logischerweise die Lautstärke höher drehen. Das schwache Signal wird also stärker angehoben. Dabei wird dann aber auch das Bandrauschen, das leider auf jeder Aufnahme mit drauf ist, ebenfalls lauter wiedergegeben, als dies bei einer korrekt ausgesteuerten Aufnahme notwendig gewesen wäre. Man kann sagen, die zu leise Aufnahme hat einen geringeren Signal-Rausch-Abstand als die korrekt ausgesteuerte Aufnahme. Das Signal hebt sich nicht so stark vom Rauschen ab, wie dies ein stärkeres Signal tun würde.

Wenn man nun eine sehr leise Geräuschquelle aufnimmt – beispielsweise die Stimme eines entfernt singenden Vogels – dann kann es sein, dass man trotz voll aufgedrehtem Aufnahmeregler nur eine sehr leise Aufnahme hinbekommt, deren Signal-Rausch-Abstand recht klein ist. So wird man das schwache Signal bei Wiedergabe leider nur verrauscht abhören können, was aber meist trotzdem besser als gar nichts ist.

Spätestens jetzt wird die Parallele zum Bildrauschen von Digitalkameras erkennbar. Stellt man die Kamera auf einen sehr hohen ISO-Wert ein, kann man ein sehr schwaches Signal aufnehmen. Leider wird aber auch durch die kräftigere Verstärkung das Bildrauschen (das jeder Bildsensor genauso produziert wie ein Tonband sein Bandrauschen) mit verstärkt. So kommt es, das mit zunehmender ISO-Empfindlichkeit das Bildrauschen stärker sichtbar wird.

Bildrauschen ist vor allem auf Flächen, die eigentlich einen einheitlichen Farbton aufweisen müssten, besonders leicht zu erkennen. Obwohl eigentlich alle Pixel einer einfarbigen Fläche die gleiche Farbe und Helligkeit aufweisen sollten, sieht man je nach Stärke des Bildrauschens kleine oder größere Abweichungen: Pixel mit anderer Farbe und/oder anderer Helligkeit. Dies ist das Bildrauschen.

Nun haben moderne Digital-Spiegelreflexkameras wie z. B. meine EOS 20D schon einen sehr rauscharmen Bildsensor. Sie haben bei ISO 1600/33° weniger Bildrauschen als manch eine digitale Kompaktkamera bei ISO 400/27°. Dennoch ist auch nach Meinung von Canon die Einstellung von ISO 3200 schon kaum noch zumutbar – sie lässt sich nur auswählen, wenn man sie in den Individualfunktionen der Kamera, die tief im Menü versteckt sind, aktiviert. So soll wohl verhindert werden, dass jemand versehentlich allzu verrauschte Bilder produziert.

Eine etwas genauere Erklärung des Bildrauschens findet sich übrigens auf der entsprechenden Seite von Wikipedia.

Farbrauschen und Helligkeitsrauschen

Farb- und HelligkeitsrauschenBeim Bildrauschen wird unterschieden zwischen Farbrauschen („Chrominanzrauschen“) und Helligkeitsrauschen (etwas vornehmer auch „Luminanzrauschen“ genannt). Am einfachsten lassen sich diese beiden Arten des Rauschens unterscheiden, wenn man das entsprechende Bild in Graustufen konvertiert, also ein Schwarz-Weiß-Foto draus macht. Was dann noch an Rauschen übrig bleibt, ist das Helligkeitsrauschen.

Die beiden Bilder rechts zeigen dies anhand eines stark vergrößerten Ausschnittes aus der ISO-3200-Aufnahme der Fensterscheibe, die schon im obigen Bild sichtbar war (und die wir gleich noch etwas genauer in verschiedenen ISO-Stufen betrachten werden). Durch die starke Vergrößerung sind die einzelnen Pixel der Aufnahme besser erkennbar, da sie nun als kleine Quadrate zu sehen sind.

Das Farbrauschen eines Bildes wird im Allgemeinen etwas störender empfunden als das Helligkeitsrauschen, da die Farbunterschiede auffälliger erscheinen als Helligkeitsunterschiede.

Vergleich: Bildrauschen bei 100%-Wiedergabe des Sensorbildes

Die Canon EOS 20D hat die Möglichkeit der ISO-Einstellung in 6 Stufen von ISO 100 bis ISO 3200. Die Tabelle kennt Ihr ja im Prinzip schon von der vorhergehenden Seite über Filmempfindlichkeit. Die DIN-Werte habe ich in der Tabelle stehen lassen, auch wenn an der Canon ausschließlich in ISO eingestellt wird.

ISO-Empfindlichkeits-TabelleVon diesen 6 Empfindlichkeitsstufen zeige ich Euch nun jeweils ein Vergleichsfoto. Nach Anklicken der Miniatur sieht man 6 unverkleinerte Ausschnitte aus den Gesamtfotos, denn ein 8-Megapixel-Foto mit seinen 3504 mal 2336 Pixeln lässt sich (bisher?) an keinem Monitor komplett und unverkleinert darstellen. Die Anordnung der 6 Bilder ist übrigens absichtlich in dieser merkwürdigen Reihenfolge gemacht worden, damit man ISO 100 und ISO 3200 besser miteinander vergleichen kann. Zum Vergleich bitte großklicken:

Vergleich verschiedener ISO-Stufen

Wie man feststellen kann, wird das Bildrauschen tatsächlich auf den einfarbigen glatten Flächen (gespiegelter Himmel in der Fensterscheibe, Fensterrahmen) viel deutlicher sichtbar als z.B. auf der rauhen Oberfläche der Mauersteine.

(Für die hier mitlesenden ‚Experten‘ noch ein Hinweis: Die Fotos wurden in den angegebenen ISO-Stufen als RAW-Dateien aufgenommen und dann (mit EOS Viewer Utility) am Rechner noch um 1 Blendenstufe aufgehellt. Das Bildrauschen wird dadurch natürlich auch mit angehoben, so dass die Bildreihe eher ISO 200 bis ISO 6400 entspricht. Aber in dieser Lektion geht es ja darum, das Bildrauschen möglichst auch für ungeübte Betrachter und auch auf den unterschiedlichsten Monitoren nicht erst bei der höchsten Empfindlichkeitsstufe sichtbar werden zu lassen. Daher wird mir dieser kleine Trick hoffentlich verziehen…)

Vergleich: Bildrauschen bei Verkleinerungen

Gesamtansicht ISO 3200Gesamtansicht ISO 100Bisher haben wir die Bilder auf dieser Seite immer unverkleinert bzw. sogar vergrößert betrachtet, um das Bildrauschen zu untersuchen. Nun ist aber der ‚feierliche Moment‘ gekommen, wo ich Euch das Gesamtfoto präsentiere – einmal mit Einstellung ISO 100 fotografiert, und einmal mit verrauschten und höchstempfindlichen ISO 3200. Auch diese Bilder lassen sich anklicken, um sie in einer Größe von 400 mal 600 Pixeln betrachten zu können.

Wie man sieht, handelt es sich um den gleichen Brunnen im Kreuzgang des Bonner Münsters, der schon in Lektion 6 (Schärfentiefe) als Beispiel herhalten musste. Und wie man auch sieht, werden die negativen Auswirkungen des Bildrauschens auf die Bildqualität selbst bei ISO 3200 durch das Verkleinern fast vollständig unsichtbar gemacht.

Wenn man sich vergegenwärtigt, dass das Bildrauschen ja eigentlich aus leichten ‚Messfehlern‘ der einzelnen Pixel bei der Aufnahme besteht (das eine Pixel ’sieht‘ die Fensterscheibe etwas heller und bläulicher, das andere Pixel ’sieht‘ sie etwas dunkler und rötlicher, etc.), dann kann man sich auch gut erklären, warum die Verkleinerung das Bildrauschen verschwinden lässt:

Um beispielsweise das Gesamtfoto von 2336 mal 3504 Pixel auf 400 mal 600 Pixel zu verkleinern, werden jeweils ca. 34 Pixel des Originals zu einem Pixel zusammengefasst. Es wird also ungefähr aus einem Quadrat von 6 mal 6 Pixeln ein neues Pixel erzeugt. Wenn die 6×6 Pixel nun ein verrauschtes Stück der Fensterscheibe sind, dann wird aus diesen Pixeln (vereinfacht gesagt) der Durchschnitt berechnet, und der entspricht ziemlich genau dem ‚richtigen‘ Wert des Farbtons der Scheibe.

Auch schon eine Verkleinerung auf 50% der Kantenlänge (2×2 Pixel werden zu 1 Pixel zusammengefasst) bringt schon ein Ergebnis mit deutlich geringerem Rauschen, wie die folgende Tabelle mit Bildausschnitten zeigt, die auf 50% skaliert wurden (50%, wenn man es großklickt):

Geringeres Rauschen durch Verkleinerung

Wie diese Beispiele zeigen, bringt selbst eine Verkleinerung auf 50% schon deutlich rauschärmere Ergebnisse. Wer also aus seinem 8-Megapixel-Foto ohnehin später durch Skalierung auf 50% nur ein 2-Megapixel-Foto macht, oder wer sie für Internetseiten noch stärker verkleinert, braucht eigentlich keine allzu große ‚Angst‘ vor höheren ISO-Werten zu haben. Eine unverwackelte ISO-800-Aufnahme gibt bestimmt ein besseres Bild ab, als ein Foto mit ‚fast rauschfreien‘ ISO 100, das aber wegen der 8fach längeren Verschlusszeit leider leicht verwackelt ist.

Nun bin ich gespannt, wie viel Widerspruch meine ISO-Theorien bei der Fraktion der Fotografen, die ISO 100 noch zu verrauscht finden, wecken wird. Sicherlich gibt es Motive, bei denen das Bildrauschen stärker auffällt als ausgerechnet bei meinem Brunnen-Bild. Vielleicht werde ich irgendwann als Ergänzung eine andere ISO-Vergleichsserie nachliefern. Sicherlich gibt es auch Anwendungsfälle, wo man die vollen 8 oder mehr Megapixel möglichst rauscharm braucht. Daher bin ich gespannt auf Eure Kommentare.

So, damit ist der Teil meines Fotokurses, den ich irgendwann mal als ‚Anfängerkurs‘ bezeichnet habe, erst einmal zu Ende. Falls Ihr der Meinung seid, ich hätte hier noch wichtige Grundlagen vergessen, bin ich gerne für Vorschläge dankbar. Im nächsten Teil, dem ‚Aufbaukurs‚, geht es weiter mit einigen Grundlagen von digitalen Bildern: Auflösung und Bildgröße.

High ISO: Quedlinburg Advent 2005

 

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Anfängerkurs, Lektion 7

Schnelle und langsame Filme: Die Filmempfindlichkeit

Wie bereits in der ersten Lektion gezeigt wurde, hängt die richtige Belichtung sowohl von der Verschlusszeit als auch von der Blende der Aufnahme ab. Es ist also sowohl entscheidend, wie lange das Licht auf den Film bzw. auf den Bildsensor fällt, als auch, wie groß die Öffnung ist, durch die das Licht eingelassen wird. Es gibt aber noch einen weiteren Faktor, und dies ist die „Filmempfindlichkeit“ bei analogen Kameras bzw. „ISO-Empfindlichkeit“ bei Digitalkameras. Damit wollen wir uns in dieser und der folgenden Lektion beschäftigen.

Beispiel für Negativfilm mit 3200 ASAAusschnitt aus dem BildBevor wir auf die Einstellung der Empfindlichkeit an Digitalkameras zu sprechen kommen (siehe Lektion 8), schauen wir zunächst einmal in den Analog-Bereich. Das Bild rechts habe ich 1994 in der Sixtinischen Kapelle in Rom mit einem höchstempfindlichen Film fotografiert. Links sieht man einen kleinen Ausschnitt aus dem Gesamtfoto, der jedoch das Hauptproblem von Filmen mit höherer Empfindlichkeit sehr deutlich demonstriert: Je empfindlicher der Film ist, desto grobkörniger wird das Foto. Dies hat mit der Struktur der winzigen lichtempfindlichen Silberhalogenidkristalle auf dem Film zu tun: Je größer die Oberfläche jedes einzelnen Kristalls, desto empfindlicher ist der Film. Logischerweise können jedoch größere Kristalle das Bild nicht so fein aufgelöst wiedergeben wie kleinere Kristalle. Das Bild wirkt daher körniger, wenn ein Film mit höherer Empfindlichkeit verwendet wird.

An düsteren Orten, wo man weder mit Blitz noch mit Stativ fotografieren kann bzw. darf, bietet ein hoch- bzw. höchstempfindlicher Film jedoch die Möglichkeit, mit kürzeren Verschlusszeiten zu fotografieren, während Aufnahmen mit einem normal empfindlichen Film aus freier Hand garantiert verwackeln würden.

Das gezeigte Foto stammt von einem Film mit ISO 3200 („Konica SR-G 3200“). Gegenüber einem „Schönwetterfilm“ mit ISO 100 ist er 32mal empfindlicher. Wo also mit einem ISO-100-Film eine Verschlusszeit von 1/2 Sekunde notwendig wäre (was ohne Stativ garantiert verwackelt), kann man Michelangelos „Erschaffung Adams“ mit 1/60 Sekunde noch aus freier Hand fotografieren – sehr zum Ärger der vatikanischen Aufpasser, die auch gleich angelaufen kamen und mir weitere Fotos untersagten, obwohl am Eingang stand, nur Stativ und Blitz seien verboten…

ISO, ASA und DIN

Damit kommen wir auch schon zur Skalierung und Angabe von Filmempfindlichkeiten. Heutzutage üblich ist die ASA- bzw. ISO-Angabe, die (vereinfacht gesagt) die gleiche Skala beschreiben. Auch die DIN-Angabe ist noch verbreitet. Wichtig ist, dass man eine Vorstellung hat, wofür die einzelnen Zahlenwerte stehen. Wenn man die Skalen untersucht, stellt man fest, dass es eigentlich ganz einfach ist. Von links nach rechts verdoppelt sich mit jedem Kästchen die Empfindlichkeit des Films. Wie bei den bereits besprochenen Skalen der Verschlusszeiten kommt es also von links nach rechts bei jedem Kästchen zu einer Halbierung der notwendigen Lichtmenge (d.h. der Wert ändert sich um 1 Blendenstufe):

Tabelle der FilmempfindlichkeitenWie man sieht, wird bei doppelter Filmempfindlichkeit der ISO/ASA-Wert ebenfalls verdoppelt, während der DIN-Wert je Blendenstufe um 3 Schritte aufwärts zählt. (Der DIN-Wert wird übrigens mit einem Grad-Zeichen niedergeschrieben, das aber nicht mitgesprochen wird. Man sagt also „21 DIN“). Wer sich merken kann, dass ISO 100 umgerechnet 21° sind, der kann im Kopf schnell ausrechnen, dass der viermal empfindlichere Film mit ISO 400 bzw. 27° bezeichnet wird. Die Filmempfindlichkeit ISO 100/21° ist heutzutage sozusagen der Standardwert, die ’normalste‘ Filmempfindlichkeit. Daher habe ich diesen Wert in der Tabelle auch fett geschrieben.

Natürlich gibt es auch (ähnlich wie bei den Blenden- und Verschlusszeitenwerten) Zwischenwerte, die nicht auf der obenstehenden Skala eingetragen sind. Beispielsweise gibt es Filme mit ISO 64/19° oder ISO 125/22°, meist Schwarzweiss-Filme und/oder Diafilme. Bei Farbnegativfilmen sind allerdings überwiegend die obigen Werte zwischen ISO 100 und ISO 1600 üblich.

Niedrig-, normal- und hochempfindliche Filme

Bei Kleinbildfilmen sind in der Hobby- und Urlaubsfotografie die Filme ISO 100, ISO 200 und ISO 400 die Gebräuchlichsten. Während man zwischen ISO 100 und 200 auf normalgroßen Papierabzügen gewöhnlich keinen Unterschied in der Feinkörnigkeit erkennen kann, ist es evtl. bei einem ISO-400-Film möglich, dass man schon etwas Filmkorn sieht. Es hängt u. A. von der Größe des Abzugs, aber auch von der Beschaffenheit des Motivs und der Helligkeit der Belichtung ab, wann das Filmkorn sichtbar wird, beziehungsweise ab wann es eventuell auch als störend empfunden wird.

Da mit höherer Empfindlichkeit des Films (man spricht auch von „schnelleren“ Filmen) die Bildqualität also schlechter wird (weniger Detailauflösung, mehr Körnigkeit), sollte man daher den Film so „langsam“ wie möglich, aber so „schnell“ wie nötig wählen. Nimmt man einen zu langsamen Film, kommt es leichter zu Verwacklungen. Hat man jedoch einen unnötig schnellen Film genommen, muss man durch das ‚gröbere‘ Filmmaterial und die stärkere Körnigkeit Abstriche an der Qualität hinnehmen.

Die niedrigempfindlichen Filme (z.B. ISO 25 oder ISO 50) finden aufgrund der notwendigen langen Verschlusszeiten im Hobby-Bereich selten Anwendung. Als normalempfindliche Filme gelten daher heutzutage ISO 100 (der „Sonnenschein-Urlaubsfilm“) und ISO 200 (mein Lieblingsfilm, mit dem man auch bei etwas weniger strahlenden Lichtverhältnissen gut zurecht kommt). Wer schnelle Motive fotografiert (z.B. Sportfotografie) wird vermutlich eher zu einem hochempfindlichen Film (ISO 400, oder seltener ISO 800) greifen, was ihm kürzere Verschlusszeiten ermöglicht.

Höchstempfindliche Filme

Die höchstempfindlichen Filme bringen (wie oben am Beispiel Adams zu sehen) deutliche Qualitätseinbußen, so dass sie wirklich nur dann eingesetzt werden sollten, wenn es nicht anders geht (wenn beispielsweise Blitz und Stativ nicht erlaubt sind und nur wenig Licht vorhanden ist). Wobei zu betonen ist, dass ein Film mit ISO 1600 noch deutlich weniger Filmkorn zeigt, als meine Experimente mit dem oben bereits gezeigten ISO-3200-Film.

Übrigens habe ich im Sommer 2005 in zwei Fotogeschäften nach höchstempfindlichen Filmen nachgefragt: ISO-1600-Farbnegativfilm wird nach wie vor produziert, aber ISO 3200, mit dem ich 1994 in Rom fotografiert habe, ist offenbar nicht mehr erhältlich. Daher zeige ich Euch noch einige Bilder mit diesen ‚grausam groben Filmkorn‘ – wie ich finde, hat dies durchaus auch seinen eigenen besonderen Reiz. Neben dem Verlust an Detailauflösung und dem deutlich sichtbaren Korn stellt man auch fest, dass dieser Film seine eigene Art hat, mit Farben und Kontrasten umzugehen. Hier also noch ein paar Bilder aus Rom und aus den Vatikanischen Museen (Musei Vaticani), zu denen auch die Cappella Sistina gehört. Meine Hommage an den krassesten Film, den ich je in meiner Kamera hatte, den „Konica SR-G 3200“:

Engelstatue, aufgenommen mit Konica SR-G 3200 Musei vaticani, aufgenommen mit Konica SR-G 3200 Laokoongruppe, aufgenommen mit Konica SR-G 3200

Natürlich sind die Ergebnisse eines einzelnen Farbnegativfilms mit ISO 3200 nicht als repräsentativ anzusehen, zumal die Bilder jeweils nur einen Ausschnitt des Fotos zeigen. Auch kann man daraus nicht ableiten, dass auch im S/W-Bereich das Filmkorn von höchstempfindlichen Filmen ähnlich grob sein muss. Wer es genauer wissen will, kann ja mal ein paar Tests machen und die Ergebnisse hier für den Fotokurs zur Verfügung stellen…

Einstellung der Empfindlichkeit, DX-Codierung

Als Benutzer einer Kleinbildfilm-Kamera oder einer anderen ‚analogen‘ Kamera ist es wichtig, dass die Kamera (bzw. der Belichtungsmesser) korrekt auf die Empfindlichkeit des gerade verwendeten Filmmaterials eingestellt ist. Bei ‚älteren‘ Kameramodellen muss dies von Hand geschehen. Vergisst man es, und legt z. B. einen ISO-400-Film ein, obwohl der Belichtungsmesser noch von ISO 100 ausgeht, werden logischerweise alle Bilder um das Vierfache (2 Blendenstufen) überbelichtet – der Film bräuchte ja eigentlich nur 1/4 des Lichts. Vermutlich ist mit den Bildern dann nicht mehr viel anzufangen, auch wenn Negativfilme im Gegensatz zu Diafilmen den Vorteil mit sich bringen, dass man (nicht allzu große) Unter- bzw. Überbelichtungen bei Herstellung des Papierabzugs ausgleichen kann.

Um solche Fehlbelichtungen durch falsch eingestellte Kameras möglichst zu vermeiden, haben sich die wichtigsten Kleinbildfilmhersteller Anfang der 1980er Jahre auf einen gemeinsamen Standard geeinigt, wie die Kamera schon an der Filmpatrone erkennen kann, welche Empfindlichkeit (und wie viele Aufnahmen) der enthaltene Film hat. Dieses Verfahren nennt sich DX-Codierung. Ein Bestandteil sind ‚Schachbrettcodes‘ auf der Patrone, die von der Kamera erkannt werden können. Genaueres findet sich unter dem Stichwort DX-Codierung in Wikipedia. Als Fotograf muss man sich dank der DX-Codierung meist heute gar nicht mehr um die Einstellung der richtigen ISO-Empfindlichkeit kümmern, da diese automatisch von der Kamera erkannt wird. Ein kurzer Kontrollblick beim Einlegen ist natürlich trotzdem nicht verkehrt. Besonders auf die Einstellung der Filmempfindlichkeit achten muss jedoch derjenige, der eine Kamera hat, die DX-Codes noch nicht unterstützt, oder wer Kleinbildfilme ohne DX-Code verwendet, oder wer nicht Kleinbildfilm (bzw. APS), sondern ein anderes Filmformat verwendet.

Push-Entwicklung

Was macht man aber, wenn man eigentlich einen ISO-400-Film bräuchte, aber in der Tasche hat man nur noch Filme mit ISO 200? Dann bietet sich die Möglichkeit der „Push-Entwicklung“ an: Darunter versteht man, dass der Film bei der Entwicklung so behandelt wird, dass er eine Empfindlichkeit von ISO 400 hat, obwohl es ein ISO-200-Film ist. Natürlich geht das auch mit anderen Filmen, das Pushen von ISO 200 auf ISO 400 ist also nur ein Beispiel. Es kann sogar um zwei Blendenstufen gepusht werden – beispielsweise von ISO 100 auf ISO 400. Allerdings ist beim Pushen um zwei Stufen mit gewissen Qualitätsverlusten zu rechnen.

Natürlich muss man den Film, den man später bei der Entwicklung im Fotolabor pushen lassen möchte, dann so belichten, wie es der gewünschten Filmempfindlichkeit entspricht. Daher muss man die Filmempfindlichkeit an der Kamera in den obengenanten Beispielen manuell auf ISO 400/27° umstellen. In Wirklichkeit wird der Film daher um 1 bzw. 2 Blenden unterbelichtet. Diese Unterbelichtung wird dann durch eine Verlängerung der Zeit im Entwicklerbad ausgeglichen. Foto-Fachlabors werden wissen, welche Entwickler geeignet für Push-Entwicklung sind, und wie dies im einzelnen funktioniert. Logisch, dass man für eine solche Entwicklung einen Aufpreis zahlen muss und dass eine Push-Entwicklung wahrscheinlich nicht beim Discounter um die Ecke zu bekommen ist, sondern eher im Foto-Fachhandel.

Mit der Push-Entwicklung lässt sich evtl. auch ein Film ‚retten‘, der versehentlich mit falsch eingestellter Filmempfindlichkeit belichtet wurde. Stellt man z.B. erst nach 10 oder 15 Aufnahmen fest, dass die Kamera trotz ISO-100-Film noch auf ISO 400 eingestellt ist, dann lässt man am besten für den Rest des Films diese Einstellung bestehen und sucht sich dann zur Entwicklung ein Fotolabor, das den Film um zwei Blendenstufen pusht. Ohne Pushen wären in diesem Fall alle Bilder unterbelichtet, dank Push-Entwicklung erhält man aber doch noch brauchbare Fotos.

Wenn der Film versehentlich überbelichtet wurde (beispielsweise ein ISO-400-Film eingelegt, aber der Belichtungsmesser der Kamera steht noch auf ISO 100), kann dies in gewissen Grenzen auch bei der Entwicklung ausgeglichen werden. Man spricht dann von einer Hold-Entwicklung.

In Wirklichkeit wird übrigens bei Push- und Hold-Entwicklung nicht wirklich die Filmempfindlichkeit verändert, sondern die „Gradationskurve“. Ein auf ISO 400 gepushter Film hat daher eine andere Farbwiedergabe und ein anderes Kontrastverhalten als ein echter ISO-400-Film. Beim Pushen um 1 Blendenstufe fällt dies aber noch nicht so sehr auf, zumindest bei den Negativfilmen, die ich bisher habe pushen lassen.

Wer möchte, kann daher mittels Push-Entwicklung eines ISO-1600-Films ebenfalls Bilder mit ISO 3200 machen und sich über gigantisches Filmkorn mit einer Rauhfasertapeten-Optik freuen. Für den Besuch in der Sixtinischen Kapelle würde ich jedoch eine sehr schnelle und gute Digital-Spiegelreflex empfehlen, die schneller als die vatikanischen Aufpasser ist und auch bei ISO 3200 noch deutlich bessere Fotos macht als ein entsprechend schneller Negativfilm. Doch dazu mehr in Lektion 8, wo es um die Einstellung der ISO-Empfindlichkeit an Digitalkameras geht.

Köln Hauptbahnhof 1995: gröbstkörnixter ISO 3200 SW-Film

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Anfängerkurs, Lektion 6

Vorne scharf, hinten unscharf: Die Schärfentiefe

Ähnlich wie sich die (in der vorigen Lektion besprochene) Verwacklung kreativ nutzen lässt, indem Teilbereiche des Bildes scharf und andere verwischt erscheinen, kann man auch die Schärfe kreativ beeinflussen und je nach Situation beispielsweise den Hintergrund verschwommen erscheinen lassen, während das Hauptmotiv scharf erscheint. Möglich wird dies durch möglichst geschickte Beeinflussung der Schärfentiefe.

Als Schärfentiefe wird der Bereich vor und hinter der Scharfstellebene bezeichnet, der auf dem Foto noch als scharf wahrgenommen wird. Das Bildbeispiel links (das manchen Lesern dieser Homepage schon von meiner Rom-Seite bekannt ist) soll dies verdeutlichen: Während die Tauben (einigermaßen) scharf abgebildet sind, liegt der Hintergrund schon nicht mehr im Bereich der Schärfentiefe, sondern ist leicht unscharf. In diesem Falle ist dies so gewollt, um die Tauben plastischer vor dem Hintergrund erscheinen zu lassen. Gleichzeitig soll in diesem Fall der Hintergrund aber noch erkennbar sein, also nicht allzu unscharf. Daher ist es von Vorteil, die Schärfentiefe bewusst steuern zu können.

Wie aus der Definition von Schärfentiefe im vorigen Absatz erkennbar ist, kann man als Fotograf durch Bestimmung der Schärfentiefe nicht nur den Hintergrund in Unschärfe verschwimmen lassen. Das gleiche kann man auch mit dem Vordergrund eines Bildes machen. Ein Beispiel hierfür findet sich bei meinen Abbruzzen-Fotos auf dieser Homepage. Das Foto vom Lago di Bomba zeigt einen verschwommenen Vordergrund. Die unscharf abgebildeten Blätter des Baumes geben dem Blick auf den See einen gewissen Eindruck von Tiefe.

Übrigens: Statt „Schärfentiefe“ sagen manche Leute auch „Tiefenschärfe“, obwohl ich persönlich das unlogisch finde. Denn man sagt ja auch „Wassertiefe“ und nicht „Tiefenwasser“, und in beiden Fällen ist es die Tiefe, die sich ändert, und nicht die Schärfe des Fotomotivs. Mit anderen Worten: Es geht um die ‚Tiefe der Schärfe‘ und nicht um die ‚Schärfe der Tiefe‘. Aber von mir aus können sie auch gerne „Schiefentärfe“ oder „Tärfenschiefe“ sagen. :-) Ich sage jedenfalls „Schärfentiefe“, weil es mir am logischsten erscheint.

Um die Schärfentiefe steuern zu können, ist es wichtig zu verstehen, welche Faktoren einer Aufnahme sie in welcher Weise beeinflussen. In den nächsten Unterabschnitten werden wir uns daher mit dem Einfluss von Blende, Brennweite und Abbildungsmaßstab bzw. Entfernung des Motivs (der Scharfstellebene) beschäftigen. Die Begriffe Blende und Brennweite wurden ja in vorangegangenen Lektionen betrachtet. Wer sich damit noch nicht so sicher ist, kann es sich ja nochmal anschauen.

Schärfentiefe und Blende

Der wichtigste Faktor zum Beeinflussen der Schärfentiefe ist wohl die am Objektiv eingestellte Blende, denn die Blende lässt sich (im Gegensatz zu Brennweite und Motivabstand) ändern, ohne dass dadurch Bildausschnitt bzw. Perspektive verändert werden. Man bekommt also ‚das gleiche Bild‘, nur mit einer veränderten Schärfentiefe, wenn man die Blende verstellt. Die folgenden Fotos zeigen den Effekt der Blende auf die Schärfentiefe. Sie sind mit der EOS 20D und einer Brennweite von 55mm aufgenommen. Zwischen den einzelnen Bildern liegen jeweils 2 Blendenstufen:

Rosen, Blende 5.6, 11 und 22

Wie man eindeutig erkennen kann (insbesondere, wenn man das Bild durch Anklicken vergrößert), nimmt die Schärfentiefe mit kleinerer Blende (also größerer Blendenzahl) deutlich zu. Während bei Blende 5,6 die kleinen Schleierkraut-Blüten im Hintergrund der Rose außerhalb der Schärfentiefe liegen, sind sie bei Blende 22 mit im Schärfebereich.

Eine Verkleinerung der Blende bringt also eine Erhöhung der Schärfentiefe. Leider aber gleichzeitig auch eine Verlängerung der Belichtungszeit. Während das Bild mit der größten Blende (5,6) mit einer Verschlusszeit von ’nur‘ 1/15 Sekunde aufgenommen wurde, verlängert sich diese Verschlusszeit auf 1 Sekunde bei der kleinsten Blende (22). Daher sind diese Aufnahmen selbstverständlich mit Stativ gemacht.

Schärfentiefe und Brennweite

Ein weiterer wichtiger Faktor, der die Schärfentiefe beeinflusst, ist die Brennweite des Objektivs. Um dies zu zeigen, habe ich den gleichen Rosenstrauß mit einer Brennweite von 100mm abgelichtet:

Blende 5.6, 11 und 22 bei 100mm Brennweite

Vergleicht man diese Fotos, die mit 100mm Brennweite aufgenommen wurden, mit der vorangegangenen Serie, deren Brennweite 55mm betrug, so stellt man leicht fest, dass die Verlängerung der Brennweite zu einer geringeren Schärfentiefe führt. Mit einer längeren Brennweite (Teleobjektiv) ist es also bei möglichst offener Blende ganz einfach möglich, ein scharfes Motiv vor einem unscharfen Hintergrund abzubilden. Will man dagegen eine größere Schärfentiefe, muss man im Telebereich stärker abblenden, was aufgrund der dann längeren Verschlusszeiten nicht immer ganz einfach ist, sondern leicht zu Verwacklungen führen kann.

Typische Portrait-BrennweiteDie geringere Schärfentiefe bei längerer Brennweite ist übrigens ein Grund dafür, warum sich leichte Tele-Objektive im Bereich von ca. 80 bis 135mm Brennweite sehr gut für Portrait-Aufnahmen eignen. Denn bei Portraits und Portrait-Schnappschüssen macht sich der ‚Trick‘ mit dem verschwommenen Hintergrund meist recht gut, wie auch das Foto ‚Kleiner Italiener‘ aus meiner Fotogalerie belegt.

Mit Blende und Brennweite haben wir nun 2 der 3 Faktoren betrachtet, die die Schärfentiefe eines Fotos maßgeblich beeinflussen. Einer bleibt noch übrig, die Entfernung. Bevor wir dazu kommen, möchte ich jedoch noch kurz auf einen in diesem Zusammenhang wichtigen Begriff zu sprechen kommen:

Der Abbildungsmaßstab

Maßstäbe kennen wir z. B. von Plänen und Landkarten. Während ganz Europa in dem winzigen Maßstab von 1:16.000.000 (1 zu 16 Millionen) auf eine Schulatlas-Doppelseite passt, braucht die Zeichnung der heimischen Küche vielleicht einen Maßstab von 1:25. Das Uhrwerk einer Armbanduhr wird man vielleicht in dem großen Maßstab von 5:1 auf einer technischen Zeichnung darstellen. Kleine Maßstäbe stellen also Gegenstände kleiner dar als größere Maßstäbe. 1:100.000 ist ein kleinerer Maßstab als 1:10, der wiederum kleiner ist als z. B. 1:1 oder gar 2:1. Soviel erst einmal zu den Begriffen „größer“ und „kleiner“ bei Maßstäben, die (ähnlich wie bei den Blendenzahlen) manchmal verwechselt werden.

In der Fotografie wird häufig vom „Abbildungsmaßstab“ gesprochen – insbesondere im Zusammenhang mit der Schärfentiefe und dem Fotografieren im Nahbereich (Makrofotografie). Daher möchte ich an dieser Stelle erläutern, was mit dem Abbildungsmaßstab gemeint ist:

Wenn ich eine 1 cm große Fliege so nah fotografiere, dass sie auch auf dem Film bzw. Bildsensor der Kamera in einer Größe von 1 cm abgebildet wird, spricht man von einem Abbildungsmaßstab von 1:1. Es geht also um die Abbildung in der Kamera und nicht etwa um eine spätere Vergrößerung. Wenn ich also von der Fliegen-Nahaufnahme später einen Abzug bestelle, ist sie natürlich viel größer als 1:1, denn Abzüge aus dem Fotolabor (oder auch Ausdrucke am PC) sind ja Vergrößerungen des Negativs (bzw. der vom Bildsensor aufgezeichneten winzigen Pixel). Für einen Abbildungsmaßstab von 1:1 braucht man schon eine etwas speziellere Ausrüstung; entweder ein Makroobjektiv, einen Retro-Adapter, Zwischenringe, Nahlinsen, etc. Mehr dazu vielleicht später in einer anderen Lektion.

Wenn ich eine 4cm große Rosenblüte so fotografiere, dass sie auf dem (15mm breiten) Bildsensor etwa 1cm breit erscheint, beträgt der Abbildungsmaßstab 1:4 – die Rose ist also 4fach verkleinert. Diese Werte, die vielleicht in etwa den oben gezeigten Rosenfotos entsprechen, erreicht man z.B. mit dem „Kit-Objektiv“ (18-55) der Canon EOS 20D (und anderer) problemlos, also auch ohne zusätzliche Makro-Ausrüstung.

Wenn ich einen Brunnen von vielleicht 1 Meter Durchmesser so abbilde, dass er auf dem Chip eine Breite von 5 Millimetern einnimmt, beträgt der Abbildungsmaßstab 1:200, er ist also 200fach verkleinert in der Kamera abgelichtet worden.

Natürlich kann ich auch versuchen, die Fliege zu fotografieren, während sie auf dem Brunnen sitzt. Sollte ich aber nicht näher rangehen, wird man sie kaum erkennen, denn der Abbildungsmaßstab bei der Brunnen-Entfernung beträgt ja 1:200, die Fliege ist also auf dem Chip 1/200stel Zentimeter, also 0,05mm groß. Wie man an diesem (etwas unsinnigen) Beispiel erkennt, ist der Abbildungsmaßstab eines Motivs abhängig von dessen Entfernung zur Kamera (und nicht von der Größe des Objekts, wie manchmal behauptet wird). Allerdings wird man als Fotograf wohl automatisch einen Abbildungsmaßstab wählen, der bei der Größe des Motivs eine sinnvolle Darstellungsgröße ergibt.

Manchmal wird der Abbildungsmaßstab nicht als Verhältnis „1 zu X“ angegeben, sondern als Faktor. Beispielsweise habe ich für mein Kit-Objektiv per Google erfahren: „Abbildungsmaßstab 0,28-fach. Kleinstes Objektfeld 54 x 81 mm“. Eine 4cm-Rose kann also maximal (0,28×4) 1,12cm groß auf dem Bildsensor abgebildet werden. Der sichtbare Gesamt-Bildausschnitt beträgt dann 54 mal 81 Millimeter. Wenn ich versuche, ein kleineres Objekt formatfüllend aufzunehmen, wird es sich nicht fokussieren lassen, weil ich für dieses Motiv näher ran müsste, als das Objektiv scharfstellen kann.

Wer die Faktor-Angaben (unter 1,0) in Verhältnis-Angaben umrechnen will, muss einfach einen Bruch draus machen. Ein Abbildungsmaßstab „0,25-fach“ ist also das gleiche wie „1:4“.

Schärfentiefe und Entfernung

Die Entfernung des Motivs beeinflusst ganz wesentlich, wie groß die Schärfentiefe ist. Wenn das Objektiv auf ein sehr nahes Motiv scharfgestellt ist, wird die Schärfentiefe wesentlich kleiner. Dies ist eines der Hauptprobleme bei der Makrofotografie.

Um sichtbar zu machen, wie sich die Schärfentiefe bei gleicher Brennweite und Blende nur durch die Scharfstell-Entfernung verändert, schauen wir uns noch einmal die ersten Rosen-Fotos an (die ich hier noch einmal zeige, um lästiges Zurückscrollen zu ersparen), die mit 55mm Brennweite aufgenommen wurden. Um eine Rose in dieser Größe zu fotografieren, ist die Kamera schon recht nahe an dem Blumenstrauß. Mit anderen Worten: Die Rose wird in einem großen Abbildungsmaßstab auf den Film (bzw. den Bildsensor) aufgenommen.

Im Gegensatz dazu zeigt die danach folgende Reihe Fotos einige Bilder, bei denen auf ein weiter entferntes Motiv scharfgestellt wurde – auf den Brunnen im Kreuzgang des Bonner Münsters. Das gleiche Objektiv, die gleiche Brennweite (55mm) und die gleichen Blenden-Einstellungen. Aber eine größere Entfernungs-Einstellung, und daraus folgend ein kleinerer Abbildungsmaßstab des Brunnens:

Rosen, Blende 5.6, 11 und 22

Kreuzgang, Blende 5.6, 11 und 22

Es zeigt sich, dass die Veränderung der Blende bei den Brunnen-Fotos bei weitem nicht so starke Auswirkungen auf die Schärfentiefe hat wie bei den Rosen-Fotos. Selbst bei offener Blende (5,6) ist der Bogen im Vordergrund nur leicht unscharf, und die Wand im Hintergrund liegt noch im Bereich der Schärfentiefe. Dabei ist die Wand doch viel weiter von der Scharfstellebene (Brunnen) entfernt, als dies die Schleierkraut-Blüten von der Rose sind. Wie man sieht, beträgt also bei gleicher Brennweite und Blende die Schärfentiefe im Nahbereich nur wenige Zentimeter, während sie bei entfernteren Objekten viele Meter einschließt.

Die Schärfentiefe-Skala

Canon AE-1
Canon AE-1

Nun drängt sich die Frage auf, wie man als Fotograf denn wissen kann, von wo bis wo die Schärfentiefe reicht, wenn diese doch von so vielen verschiedenen Faktoren abhängig ist – von der Blende, der Brennweite und der Fokussier-Entfernung. Im Sucher der Spiegelreflexkamera kann man den Bereich der Schärfentiefe ja auch nicht so einfach sehen, da dieser vor dem Auslösen meist das Sucherbild bei Offenblende zeigt. Erst mit dem Drücken des Auslösers wird dann auf die eingestellte Blende abgeblendet, aber das sieht man ja dann nicht mehr.

Hierzu haben sich die Kamera-Entwickler schon vor längerer Zeit etwas sehr praktisches einfallen lassen: Eine Skala am Objektiv, die die fokussierte Entfernung anzeigt, aber auch die zu erwartende Schärfentiefe bei verschiedenen Blenden. Leider ist diese praktische Skala heutzutage an vielen Autofokus-Objektiven gar nicht mehr vorhanden. Daher zeige ich sie Euch am Normalobjektiv der abgebildeten Canon AE-1.

Schärfentiefe-Skala
Schärfetiefe-Skala

Wie man an der Zahl über dem orangefarbenen Strich sehen kann, ist das Objektiv auf eine Entfernung von 5 Metern fokussiert. Natürlich sollte man nicht mit dem Maßband fokussieren oder gar die Entfernung nur schätzen, sondern die Kamera hat ja einen Schnittbildindikator, um präzise auf das Motiv scharf zu stellen (siehe Manuelle Scharfstellung in Lektion 4).

Rechts und links des Ablese-Striches für die Fokussier-Entfernung sieht man einige Zahlen symmetrisch um den orangefarbenen Strich angeordnet. Es sind die schon bekannten Blendenzahlen 4, 8, 11, 16 und 22. Sie deuten an, wie weit bei der jeweiligen Blende die Schärfentiefe geht. Bei der derzeit am Objektiv eingestellten Blende 4 reicht die Schärfentiefe demnach nur von ca. 4,5 Meter bis ca. 7 Meter. Ein Abblenden auf Blende 8 würde den Schärfentiefe-Bereich ausdehnen von ca. 3,5m bis 10m. Und falls die Situation es zulässt, auf Blende 16 oder 22 abzublenden, reicht die Schärfentiefe bis unendlich, auch wenn nach wie vor auf 5 Meter fokussiert ist. Blende 16 würde alles ab einer Entfernung von ca. 2,70m scharf abbilden, Blende 22 sogar schon ab ca. 2,20m.

Das Ablesen einer solchen Schärfentiefe-Skala ist also ganz einfach. Auch an manchen Zoom-Objektiven gibt es solche Skalen. Da sich die Schärfentiefe jedoch mit zunehmender Brennweite verringert, sind für die verschiedenen Blendenzahlen Kurvenpaare auf dem Objektiv angebracht, die die Schärfentiefe bei der jeweils eingestellten Brennweite anzeigen. Bei Auszug des Zoom-Objektivs, also Einstellen einer höheren Brennweite, laufen die Kurvenpaare zur Mitte hin zusammen.

Lage der Schärfentiefe

Zaun mit geringer SchärfentiefeWenn wir uns die im vorigen Abschnitt gezeigte Schärfentiefe-Skala genauer anschauen, stellen wir fest, dass die Verteilung der Schärfentiefe vor und hinter dem fokussierten Objekt nicht symmetrisch ist. Das Objektiv ist auf 5 Meter fokussiert, und wie die Skala zeigt, würde beispielsweise bei Blende 11 alles ab ca. 3 Metern scharf abgebildet. Die Schärfentiefe reicht also in diesem Falle ungefähr 2 Meter in Richtung Vordergrund. Gleichzeitig geht sie bis deutlich über 10m Entfernung, also über 5m hinter die Scharfstellebene.

Als Faustformel hat sich daher eingebürgert, dass etwa 2/3 der Schärfentiefe hinter dem Fokussierpunkt liegen, und etwa 1/3 davor. Dies ist aber nur ein sehr grober Anhaltspunkt bei ’normalen‘ Fotografierentfernungen, und spätestens dann, wenn die Schärfentiefe bis Unendlich reicht, kann das mit dem Drittel überhaupt nicht mehr hinkommen, denn was ist schon ein Drittel der Unendlichkeit? Eine Frage für Philosophen, aber nicht für Fotografen. :-)

Im Makrobereich kehrt es sich übrigens um. Bei Abbildungsmaßstäben über 1:1 ist der Bereich der Schärfentiefe vor der Scharfstellebene größer als dahinter. Hab ich jedenfalls irgendwo gelesen – ausprobiert habe ich das noch nicht…

Die Abblendtaste

Abblendtaste der Canon AE-1Um vor der Aufnahme im Spiegelreflex-Sucher die Ausdehnung der Schärfentiefe überprüfen zu können, haben viele Kameras eine sogenannte „Abblendtaste“. Wird sie betätigt, verringert sich die Blende im Objektiv auf den eingestellten Blendenwert. Dadurch wird das Sucherbild zwar dunkler, aber man sieht dafür den Schärfeeindruck der späteren Aufnahme, so dass man die Schärfentiefe besser bestimmen kann. Hat man eine kleine Blende (hohe Blendenzahl) wie z.B. 16 oder 22 eingestellt, dann verdunkelt sich das Sucherbild natürlich stärker als bei weiter geöffneten Blenden.

Unschärfekreise (Zerstreuungskreise)

Natürlich sind die Grenzen der Schärfentiefe nach vorne und nach hinten keine festen Linien, zwischen denen alles gleich scharf ist, während direkt davor und dahinter mit einem Schlag alles unscharf wird. Vielmehr ist es ein fließender Übergang. Je weiter ein Motiv von der eingestellten Schärfeebene entfernt ist, um so unschärfer wird es. Nur genau auf der Schärfeebene ist ein Punkt des Motivs auch wirklich als Punkt abgebildet. Alles, was ein wenig davor oder dahinter liegt, wird etwas unscharf abgebildet, also nicht als Punkt, sondern als winzig kleines Scheibchen. Bis zu einer gewissen Größe erscheinen diese „Unschärfekreise“ (auch „Zerstreuungskreise“ genannt) dem menschlichen Auge jedoch noch als scharfe Punkte, sofern man einen ’normalen‘ Betrachtungsabstand zum Foto hat, also nicht mit einer Lupe über dem Foto hängt.

Nun hat man sich bei verschiedenen Kameratypen darauf geeinigt, wie groß diese Zerstreuungskreise maximal sein dürfen, um noch als ’scharf‘ durchzugehen. Für Kleinbildfilm-Kameras beträgt dieser Wert meist 0,03 mm. Alles, was mit Unschärfekreisen von maximal drei hundertstel Millimetern auf dem Dia oder Negativ abgelichtet wurde, erscheint auch in der Vergrößerung (bei einem Betrachtungsabstand, der die Erfassung des ganzen Fotos ermöglicht) noch als scharfe Wiedergabe – jedenfalls für menschliche Augen. Adler mögen da anders drüber denken…

Macht man nun von einem solchen Negativ oder Dia eine Ausschnittsvergrößerung (auf die gleiche Größe wie das Gesamtfoto) und betrachtet diese dann ebenfalls im ‚idealen‘ Betrachtungsabstand, dann sind auch die Unschärfekreise natürlich stärker vergrößert worden, so dass nun auch Unschärfekreise von 0,03 mm eventuell schon unscharf erscheinen. Das, was also bei Betrachtung des Gesamtfotos noch innerhalb der Schärfentiefe-Zone lag (an deren Rand), erscheint nun bei einer Betrachtung der Ausschnittsvergrößerung nicht mehr scharf. Nur Unschärfekreise, die deutlich kleiner sind als 0,03 mm werden noch scharf abgebildet. Daher sind die Schärfentiefe-Skalen, die weiter oben besprochen wurden, auch nur für Aufnahmen im Kleinbildfilm-Format zutreffend, von denen keine Ausschnittsvergrößerungen gemacht werden. Hilfreich für eine grobe Abschätzung der Schärfentiefe sind sie aber dennoch.

Crop-Faktor und Schärfentiefe

Der in der Lektion über Brennweite erläuterte Crop-Faktor digitaler Spiegelreflexkameras führt ja bekanntlich zu einer angeblichen „Brennweiten-Verlängerung“. Ein 50mm-Objektiv erzeugt an einer DSLR mit Crop-Faktor 1,6 einen Bildausschnitt, der dem eines 80mm-Objektivs an einer Kleinbild-SLR entspricht. Daher kann man sich fragen: Wie verhält es sich mit der Schärfentiefe bei Fotos mit Digitalkameras, deren Bildsensor kleiner als das Negativformat ist? Ändert sie sich, oder nicht? Und welche Auswirkungen hat dies?

Wie wir gesehen haben, hängt die Schärfentiefe zunächst einmal überwiegend von Eigenschaften des Objektivs ab: Brennweite, Blende und Fokussier-Entfernung. Die Kamera selbst hat darauf nur indirekten Einfluss. Den Lichtstrahlen im Objektiv ist es sozusagen ‚egal‘, ob sie dahinter auf einen Film oder einen Bildsensor fallen, und wie groß der ist.

Allerdings spielt die Frage der Unschärfekreise nun eine wichtige Rolle. Denn genauso, wie eine Ausschnittsvergrößerung den Wert des maximal ‚zulässigen‘ Zerstreuungskreis-Durchmessers verändert, tut dies der Crop-Faktor ebenso. Auf der Brennweiten-Seite wurde ja bereits anschaulich gemacht, dass der Crop-Faktor ja im Prinzip nichts anderes ist als eine Ausschnittsvergrößerung.

Für digitale Spiegelreflexkameras wie z.B. meine EOS 20D (und viele andere Kameras mit einem Chip im APS-C-Format) wird die Größe der Unschärfekreise mit maximal 0,019 mm angegeben. Dies ist ziemlich genau der Wert, wenn man die 0,030 mm des Kleinbildfilms durch den Cropfaktor 1,6 teilt. Dies sollte man im Sinn behalten, wenn man tatsächlich Nah- und Ferngrenze der Schärfentiefe genau bestimmen will. Die passenden Formeln und einige anschauliche Abbildungen gibt es hierzu beispielsweise bei Wikipedia.

Wem es aber in erster Linie darum geht, die Schärfentiefe ‚kreativ‘ zu nutzen, um sein Motiv elegant vor einem unscharfen Hintergrund ‚freizustellen‘, muss sich nicht mit Formeln und Zerstreuungskreisen plagen. Um einen richtig unscharfen Hintergrund zu erreichen, muss dieser weit genug von der Fokussierebene entfernt sein, und die Brennweite muss ausreichend lang sein. Denn aus dem bisher gesagten folgt, dass ein 50mm-Objektiv an der digitalen Spiegelreflexkamera zwar den Bildausschnitt eines 80mm-Kleinbildfotos widergibt, dass die Schärfentiefe aber nach wie vor einem 50mm-Objektiv ähnelt – speziell, wenn es um den Freistellungs-Effekt geht.

Beispiel: APS-C-Format als Ausschnitt aus KleinbildformatDie Schärfentiefe ist hauptsächlich von der ECHTEN Brennweite abhängig und wird durch den „Verlängerungsfaktor“ nur indirekt beeinflusst. Der Cropfaktor schneidet bekanntlich sozusagen nur die Ränder ab, macht aber KEINE längere Brennweite. Lediglich die Tatsache, dass man aufgrund der ‚abgeschnittenen Ränder‘ für ein gleich großes Foto stärker vergrößern muss, verschiebt ein wenig die Grenzen zwischen scharfer und unscharfer Wahrnehmung. Portraitfotografen wird es vermutlich nicht erfreuen, dass die Schärfentiefe eines 50mm-Objektivs an der Crop-Kamera trotz gleichem Bildausschnitt deutlich größer ist als die eines 80mm-Objektivs an der Kleinbildkamera. Denn sie benötigen ja die geringere Schärfentiefe einer längeren Brennweite, um das Gesicht vor dem unscharfen Hintergrund freizustellen. Dazu brauchen sie nach wie vor die längere Brennweite. Damit aber die Köppe nach wie vor auf’s Bild passen, müssen sie nun mit ihrer Kamera ein Stück weiter weg rücken. Hoffentlich ist das Studio groß genug, sonst stehen sie evtl. ‚mit dem Rücken zur Wand‘. :-)

Nahaufnahme PassionsblumeIm Nah- und Makrobereich, wo die sehr geringe Schärfentiefe ohnehin meist das Hauptproblem ist, bringt der kleinere Chip jedoch den Vorteil größerer Schärfentiefe bei gleichem Bildausschnitt. Hier haben digitale Sucherkameras eventuell sogar noch größere Vorteile, denn sie haben einen wesentlich kleineren Chip und verwenden daher Objektive mit sehr kurzen Brennweiten, beispielsweise 6,5-19,5mm (auch wenn evtl. 35-105mm draufsteht, weil es auf Kleinbildformat umgerechnet wurde). Das gezeigte Foto einer Passionsblume wurde mit einer digitalen Sucherkamera, deren Brennweite 6,5 bis 19,5 mm beträgt, aus freier Hand (im ‚Makro-Modus‘) fotografiert.

Nachdem nun die Grundlagen zur richtigen Belichtung und zur kreativen Beeinflussung von Verschlusszeit und Blende alle behandelt wurden, wird es nun Zeit, noch einen weiteren wichtigen Aspekt der Belichtungssteuerung anszusprechen: Die Filmempfindlichkeit, um die es in Lektion 7 geht.

Alles klein, auch die Schärfentiefe: Miniatur-Wunderland Hamburg

 

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Anfängerkurs Fotografie Fotokurs

Anfängerkurs, Lektion 5

Wischi-Waschi: Verwacklungs- und Bewegungs-Unschärfe

Nachdem wir in der vorangegangenen Lektion geklärt haben, dass Verwacklung eigentlich nichts mit Unschärfe (im Sinne von Fehlfokussierung) zu tun hat, auch wenn man von „Verwacklungsunschärfe“ bzw. „Bewegungsunschärfe“ spricht, wollen wir nun noch etwas näher darauf eingehen, wie man ungewollte Verwacklung vermeiden kann und wie man Verwacklungs-Effekte wirkungsvoll für interessantere Fotos einsetzen kann.

Verwacklung

Wir haben bereits festgestellt: Verwacklung entsteht, wenn sich die Kamera während der Verschlusszeit relativ zum Motiv bewegt. Dann erscheint die ganze Aufnahme verwischt, macht also einen ‚unscharfen‘ Eindruck, auch wenn korrekt scharfgestellt wurde. Das ganze Foto ist dann misslungen.

Um Verwacklung zu vermeiden, sollte man daher (wie bereits erläutert) entweder eine ausreichend kurze Verschlusszeit wählen, oder ein Stativ verwenden. Auch sind eine ‚ruhige Hand‘ beim Fotografieren oder die Verwendung eines Blitzgerätes ebenfalls gute Mittel gegen verwackelte Fotos.

Natürlich ist Verwacklung eine relative Sache, und es kommt auf den Verwendungszweck und die eigenen Ansprüche an. Dem Einen ist ein Foto zu stark verwackelt, weil er große Abzüge mit hoher Schärfe in Top-Qualität davon braucht. Dem Anderen würde das gleiche Foto vielleicht noch ausreichend erscheinen, weil er nur kleine Abzüge benötigt oder eine geringe Auflösung zur Veröffentlichung im Internet. Dennoch sollte man sich immer bemühen, bei jedem Bild eine möglichst hohe Qualität zu erreichen. Denn sonst ärgert man sich vielleicht später, falls man doch mal einen größeren Abzug des Fotos machen lassen möchte, dass es dann matschig und unscharf aussieht.

Verwacklung vermeiden: Mit ‚ruhiger Hand‘ fotografieren

Im Bereich der ‚analogen‘ Kleinbild-Fotografie hat sich als Faustregel eingebürgert, dass man aus freier Hand (also ohne Stativ oder sonstige Abstützung der Kamera) Verschlusszeiten längstens bis zum Kehrwert der Brennweite verwenden kann. Das klingt komplizierter als es ist, daher erkläre ich es mit einem Beispiel:

Hat man beispielsweise ein 30mm Weitwinkel-Objektiv aufgesetzt, kann man nach dieser Faustformel längstens 1/30 Sekunde aus freier Hand belichten, ohne dass es verwackelt. Verwendet man hingegen z.B. ein 200mm Tele-Objektiv, dann sollte auch die Verschlusszeit bei Fotos aus freier Hand nicht länger als 1/200 Sekunde betragen.

Bei digitalen Spiegelreflex-Kameras verlängert sich dieser Wert theoretisch noch um den Crop-Faktor der Kamera (siehe Lektion 2: Brennweite), aber wer eine ruhige Hand hat, kann evtl. auch mit der Kleinbildkamera-Faustformel auskommen. Genaugenommen müsste man so rechnen: „Ich hab ein 50mm-Objektiv drauf, das sind (50×1,6) umgerechnet auf Kleinbild 80mm, also sollte ich nicht länger als 1/80 Sekunde belichten“.

AusschnittDas Bild rechts beweist, dass ich wohl eine ‚ruhige Hand‘ habe: Es ist ein unverkleinerter Ausschnitt (100%) aus dem Bild oben. Man sieht also jedes Pixel so, wie es von der Kamera aufgezeichnet wurde. Bei 22mm Brennweite habe ich es mit 1/25 Sekunde aus freier Hand fotografiert, und Verwacklungsspuren sind nicht zu erkennen. Würde ich die Formel mit Berücksichtigung des Crop-Faktors anwenden, hätte ich mich nicht getraut, unter 1/35 Sekunde zu belichten, denn 22mm Brennweite entsprechen an der EOS 20D ja bekanntlich 35mm auf Kleinbild umgerechnet. Aber wie man sieht, hat es hingehauen, auch mit 1/25 Sekunde.

Was macht man aber, um eine ausreichend kurze Verschlusszeit gemäß dieser Faustformel auch bei düsteren Lichtverhältnissen zu erreichen? Wie bereits in Lektion 1 (Verschlusszeit und Blende) besprochen, kann man evtl. eine Blende einstellen, die weiter offen ist. Das Problem ist nur, dass die Objektive mit einer hohen Lichtstärke (große Offenblende) meist so unbezahlbar teuer sind. Man kann auch einen empfindlicheren Film einlegen bzw. die Digitalkamera auf eine höhere Empfindlichkeit umstellen. Welche Vor- und Nachteile dies bringt, wird in Lektion 7 und Lektion 8 behandelt.

Verwacklung vermeiden: Bildstabilisatoren

Dort, wo selbst eine ‚ruhige Hand‘ nicht mehr ausreicht, um ein verwacklungsfreies Bild zu erzeugen, können vielleicht Objektive bzw. Kamerasysteme mit einem Bildstabilisator weiterhelfen. Im Objektivprogramm von Canon sind solche Objektive mit den Buchstaben IS für „Image Stabilizer“ gekennzeichnet. Sigma nennt es OS für „Optical Stabilizer“, und andere Hersteller haben wiederum andere Bezeichnungen. Konica Minolta und andere Firmen (z.B. Sony) gehen einen anderen technischen Weg und bauen ein „Anti-Shake-System“ mit „Sensor-Shift“ in das Kameragehäuse statt in das Objektiv.

Beiden Systemen gemeinsam ist, dass sie Wackelbewegungen einer in der Hand gehaltenen Kamera reduzieren können, und zwar um ca. 2 bis 3 Blendenstufen. Hat man beispielsweise das recht beliebte Telezoom „Canon EF 70-300mm f/4-5,6 IS USM“ im Einsatz, beträgt die Verwacklungsgrenze bei maximaler Brennweite nach obenstehender Faustformel bekanntlich etwa 1/500stel Sekunde (300×1,6=480), wenn der IS nicht eingeschaltet ist. Bei einer maximalen Blende von 5,6 braucht man da schon ziemlich viel Licht. Schaltet man den Bildstabilisator jedoch hinzu, kann man evtl. noch mit 1/60stel Sekunde verwacklungsfreie Bilder aus freier Hand schießen. Drei Blendenstufen bringen ja bekanntlich eine 8fach verlängerte Verschlusszeit. Und dies zu einem Preis, der weit unter einem Telezoom mit einer Maximalblende von 2,0 (entspricht 3 Blendenstufen über 5,6) liegt – falls es das überhaupt gibt. Eine sehr feine Sache.

An dieser Stelle sollte man jedoch berücksichtigen, dass der Bildstabilisator NUR die Verwacklungen der Kamera ausgleicht, jedoch im Gegensatz zu einer größeren Blende (oder einer höheren ISO-Empfindlichkeit) nicht die Verschlusszeit verkürzt. Wenn das Motiv also zu unruhig für 1/60stel Sekunde ist, dann nützt auch der Stabilisator wenig. Eine leidvolle Erfahrung der Konzertfotografie: Man sieht zwar einen unverwackelten Mikrofonständer, aber die Sängerin hat sich in der sechzigstel Sekunde wieder einen halben Meter bewegt…

Doch wie funktioniert so ein Stabi? Elektronische Sensoren messen die Wackelbewegungen der Kamera. Bei den Systemen, wo der Bildstabilisator in die Objektive eingebaut ist (z.B. Canon), wird durch ein elektrisch bewegliches optisches Element die Wackelei des Kamerahalters möglichst so ausgeglichen, dass die Lichtstrahlen ohne Wackler auf den Film bzw. Sensor fallen. Die kamera-interne Lösung arbeitet hingegen mit einem elektrisch verschiebbar gelagerten Sensor. Beides hat seine Vor- und Nachteile. Hauptvorteil des Sensor-Shift-Systems: Es steht damit allen Objektiven an dieser Kamera zur Verfügung. Wichtiger Nachteil: Trotz kleinem Sensor mit Crop-Faktor müssen alle Objektive für einen größeren Bildkreis gerechnet sein, da ja der Chip „Platz“ zum Bewegen braucht. Auch sieht man die Stabilsierung nicht im Sucherbild. Die Lösung der meisten anderen Kamerahersteller, den „Stabi“ in die Objektive einzubauen, hat den großen Vorteil, dass dies auch an anderen Spiegelreflexkameras (inklusive ‚analogen‘ Kleinbildfilm-Kameras) funktioniert, und dass auch der Blick durch den Sucher stabilisiert ist. Nachteil ist natürlich, dass man für jedes Objektiv den Stabilisator extra bezahlt.

Sigma 18-200 ohne und mit OS
Sigma 18-200 ohne/mit OS

Das Foto zeigt links das Sigma 18-200 ohne Stabilisator und rechts das Sigma 18-200 mit Stabilisator. Wie man sieht, braucht die zusätzliche Technik im Objektiv ihren Platz: Die stabilisierte Version dieses Objektivs ist deutlich größer (und schwerer und teurer, was man allerdings auf dem Foto nicht sieht). Das „Sigma DC 18-200mm 1:3.5-6.3 OS“ hat ein 72mm-Filtergewinde, während das entsprechende Objektiv ohne OS mit den meist günstigeren 62mm-Filtern auskommt.

Soviel zum Thema ‚ruhige Hand‘ und den technischen Helfern für eine ’noch ruhigere Hand‘. Bei Motiven wie dem oben abgebildeten Kirchenaltar im Bonner Münster gibt es jedoch auch meist die Möglichkeit, die Verwacklungsunschärfe dadurch zu vermeiden, dass man die Kamera beim Fotografieren abstützt. Wozu hat eine Kirche beispielsweise Säulen, an die man die Kamera anlegen kann? Oder Sitzbänke zum Aufstützen? Vielleicht darf man sogar ein Stativ verwenden. Damit sind wir beim nächsten Unterthema:

Verwacklung vermeiden: Mit Stativ fotografieren

Bonner Münster, InnenansichtIn den Anfängen der Fotografie war es völlig normal, dass eine Kamera fest auf ein stabiles Stativ montiert war. Bei minutenlangen Belichtungszeiten ging es auch überhaupt nicht anders. Doch heute, wo moderne Kameras Verschlusszeiten von 1/1000 Sekunde oder noch viel kürzer erreichen, halten viele ‚Hobbyknipser‘ ein Stativ für unnötigen Schnickschnack.

Doch wie wir oben bereits gesehen haben, kommt man bei Fotos aus freier Hand schnell an die Verwacklungsgrenze, sobald die Lichtverhältnisse nicht ganz ‚heiter Sonnenschein‘ sind. Das nebenstehende Foto aus dem Längsschiff des Bonner Münsters beispielsweise ist 1,3 Sekunden lang belichtet worden, weil das Objektiv bei der eingestellten Blende 8 Ergebnisse von höherer Qualität bringt als bei seiner Offenblende von 3,5. So etwas geht nur vernünftig mit Stativ.

Beim Kauf eines Stativs sollte man beachten, dass es ausreichend stabil ist, um Kamera und Objektiv stabil und sicher tragen zu können. Wenn die ganze Einheit schon bei leichtem Wind zu schwingen und schaukeln anfängt, ist es eindeutig nicht gerade ein sehr stabiles Stativ.

Eine genaue Ausrichtung der Kamera geht am einfachsten, wenn Kamera und Stativ mit einem Kugelkopf oder einem Neigekopf verbunden sind. Ebenfalls praktisch: Eine Schnellwechselplatte, die am Stativgewinde der Kamera verbleiben kann, so dass sie sich schnell mit einem Handgriff auf dem Stativ aufsetzen bzw. wieder lösen lässt. Ein solches Befestigungssystem ist an vielen Stativen bzw. Stativköpfen bereits vorhanden.

Beim Auslösen einer Spiegelreflexkamera entsteht übrigens immer ein leichtes Zittern, das trotz Verwendung eines stabilen Stativs dazu führen kann, dass das Bild leichte Spuren von Verwacklung zeigt. Hierfür gibt es mehrere Gründe, denen man mit verschiedenen Tricks beikommen kann:

Problem Nr. 1 hierbei ist der Druck auf den Auslöser. Wenn dazu die Kamera berührt wird, kann dies schon zu Verwacklungen führen – es sei denn, man hat ein Stativ, das so stabil ist, dass gewöhnlich darauf nicht Kameras sondern Flugabwehrgeschütze montiert werden. ;-) Wesentlich einfacher als die Mitnahme eines 500kg-Stativs ist jedoch der Anschluss eines Fernauslösers. Kabelfernauslöser gibt es schon für wenige Euronen, und auch drahtlose Modelle sind für viele Kameratypen erhältlich. Wenn man keinen Fernauslöser zur Hand hat, kann man sich aber auch mit der Selbstauslöserfunktion der Kamera helfen, damit der Druck auf den Auslöser nicht zu Verwacklungen führt. In der Rubrik Zubehör wird übrigens ein praktischer Timer-Fernauslöser vorgestellt.

Problem Nr. 2 ist der sogenannte „Spiegelschlag“. Wie bereits als Abbildung in Lektion 1 (Blende und Verschlusszeit) gezeigt, ist während der Belichtung der Blick durch den Sucher dunkel, denn der Spiegel muss aus dem Strahlengang zwischen Objektiv und Verschluss nach oben weggeklappt werden, damit das Licht auf den Film bzw. den Bildsensor fallen kann. Dieser Spiegelschlag gibt der Spiegelreflexkamera nicht nur ihren Namen, sondern auch das charakteristische Auslösegeräusch.

Da beim Auslösen durch Wegklappen des Spiegels im Kameragehäuse eine leichte Erschütterung entsteht, kann diese (insbesondere bei Telebrennweiten) leicht zu Verwacklungsspuren führen. Um dies zu vermeiden, bieten höherwertige Kameras meist eine Funktion namens „Spiegelvorauslösung“ (manchmal einfach „SVA“ genannt) an. Dabei wird der Spiegel nicht erst unmittelbar vor der Aufnahme bewegt, sondern zwischen Spiegelschlag und Foto-Auslösung liegt eine gewisse Zeit, in der sich Kameragehäuse und Stativ nach dem Hochschnellen des Spiegels erst einmal wieder ‚beruhigen‘ können. Meine EOS 5 lässt sich so einstellen, dass bei Verwendung des Zeitauslösers der Spiegel sofort hochklappt (Sucher wird dunkel) und 2 Sekunden später wird das Bild belichtet. Die EOS 20D und ihre Nachfolger machen es ähnlich. Die SVA ist eine praktische Sache, die zu noch schärferen Fotos führt.

Verwacklung vermeiden: Mit Blitz fotografieren

Woodstuff: Lothar
Woodstuff: Lothar

Wesentlich populärer als Mittel gegen Verwacklung ist der Blitz. Kein Wunder, denn er lässt sich sogar in kleinen Sucherkameras und sogar Kamerahandys integrieren. Das Handy möchte ich sehen, in dem ein stabiles Dreibeinstativ mit Kugelkopf eingebaut ist… ;-)

Das Foto von Lothar, Frontman der Band Woodstuff, wurde mit einer Verschlusszeit von 1/60 Sekunde geblitzt. Ohne Blitz wäre es bei einer ungefähr zehnfach längeren Verschlusszeit garantiert verwackelt. Das Bild wurde jedoch nicht mit dem eingebauten Blitz der Kamera aufgenommen, sondern mit einem Aufsteckblitz. Vorteil der meisten dieser Blitzgeräte ist neben der höheren Reichweite auch die Möglichkeit, durch einen schwenkbaren Reflektor die Richtung des Blitzes zu beeinflussen. Um harte Schlagschatten und eine hässliche Frontalbeleuchtung zu vermeiden, wurde hier gegen die Decke geblitzt, von wo aus das Blitzlicht angenehm weich nach unten reflektiert wurde. Das Bild ist zwar weit von einem wirklich guten Portrait entfernt, aber bei Konzertfotografie ist die Möglichkeit, den Blitz benutzen zu dürfen, eine große Hilfe. Natürlich nur, wenn man sich direkt vor oder sogar auf der Bühne aufhält. Wer die Stones im Stadion von der Tribüne aus anblitzt, beleuchtet bestenfalls die Mücken über dem Kopf des Vordermanns. Falls der Autofokus sie erfasst, gibt’s vielleicht ein nettes Makrofoto… :-)

Fotos absichtlich verwischen: Bewegungsunschärfe

Woodstuff: Kalle
Woodstuff: Kalle

Fotos, bei denen das ganze Bild verwackelt ist, sind meistens misslungen und damit unbrauchbar. Dies zu vermeiden war daher Thema der letzten Unterabschnitte dieser Seite. Doch im Gegensatz dazu lässt sich der Verwacklungseffekt auch bewusst als Stilmittel einsetzen. Er kann ein Foto ganz interessant machen, weil der Eindruck von Bewegung entsteht. Wirkungsvoll ist er jedoch meist nur dann, wenn er sich auf bestimmte Bildteile beschränkt, während andere möglichst scharf und unverwackelt abgebildet sind.

Um dies zu verdeutlichen, muss wieder die Bonner Band Woodstuff herhalten – diesmal Gitarrist Kalle. Das Foto wurde mit 1/6 Sekunde Verschlusszeit aufgenommen, also 10mal länger als beim obigen Bild von Lothar. Obwohl der Blitz zugeschaltet war, bestimmt die rötliche Bühnenbeleuchtung die Lichtstimmung des Fotos. Die relativ lange Verschlusszeit zeigt die Virtuosität dieses ‚Akkordarbeiters‘ – sowohl rechte als auch linke Hand haben sich während der Sechstelsekunde ziemlich schnell bewegt. Um dennoch die Finger als solche erkennbar zu machen, wurde schwach dazu geblitzt. Dadurch, dass die Leuchtdauer des Blitzes viel kürzer als die Verschlusszeit von 1/6 Sekunde ist, entsteht trotz der Bewegungsunschärfe dennoch ein scharfes Abbild der Finger zum Zeitpunkt des Blitzes – zum Teil ‚magisch durchleuchtet‘ ;-) von den darunter liegenden Gitarrenseiten. Ergebnis ist ein zwar technisch nicht perfektes, aber wesentlich stimmungsvolleres und durch die Bewegungsunschärfe auch dynamischer wirkendes Bild.

Auch ohne Blitz lassen sich schöne Effekte mit Bewegungsunschärfe erzielen. Gerne wird dies bei der Abbildung von Wasser in Bewegung gemacht. Da ich leider keinen talwärts über schöne Klippen plätschernden Gebirgsbach in unserem Garten habe, bin ich nach Bonn gefahren, um dies anhand eines Brunnens zu demonstrieren, der mit verschiedenen Verschlusszeiten aufgenommen wurde. Deutlich sieht man, wie die Bewegungsunschärfe bei längeren Verschlusszeiten das Wasser geschmeidig fließend darstellt, während es bei kurzen Verschlusszeiten fast wie ‚eingefroren‘ wirkt:

Fontäne mit verschiedenen Verschlusszeiten aufgenommen.

Eine weitere besondere Form der „Bewegungsunschärfe“ entsteht übrigens, wenn man vom Stativ aus in einer dunklen und klaren Nacht den Sternenhimmel mit langer Belichtungszeit fotografiert (z.B. 1 Stunde oder mehr). Man bekommt dann auf dem Foto (bedingt durch die Erddrehung) kreisförmige Strichspuren der Sterne zu sehen, die sich um den Polarstern ‚drehen‘. Noch habe ich solche Bilder nicht selber fotografiert. Aber man findet schöne Beispiele mit der Google-Bildsuche, wenn man nach Strichspuren gurgelt.

Fotos absichtlich verwischen: Mitzieher

Beispiel für ein Mitzieher-FotoBeispiel für ein Mitzieher-FotoBei Motiven, die sich ungefähr quer zur Aufnahmerichtung bewegen, bietet sich auch die Möglichkeit an, durch einen „Mitzieher“ den Hintergrund mit Bewegungsunschärfe verwischt erscheinen zu lassen, während sich das Motiv einigermaßen scharf zeigt, da man die Kamera mit dem Motiv mitgeschwenkt hat. So entsteht der Bildeindruck einer schnellen Fahrt. Auf dem ersten Foto sehen wir Mona, Soziologiestudentin der Uni Bonn im 3. Semester, auf dem Weg von der Mensa zum Hörsaal ihres Instituts. Und das zweite Foto zeigt Lisa, Studentin am Institut für Pflanzenbau, Semester noch unbekannt, auf dem Weg zum Botanischen Garten der Universität Bonn. Beide fotografiert mit einer Verschlusszeit von 1/20stel Sekunde – was bei radelnden Studentinnen ausreicht, um den Hintergrund zu verwischen, während die Radlerinnen noch einigermaßen scharf rüberkommen (fotografisch natürlich) …

Natürlich eignen sich Mitzieher nicht nur für radelnde Studentinnen, sondern auch für Autos, schnelle Pferde, Straßenbahnen und was weiß ich noch alles. Die geeignete Länge der Verschlusszeit variiert jedoch erheblich. Für einen Formel-1-Wagen bei hoher Geschwindigkeit wird vermutlich schon 1/500stel Sekunde ausreichen, um den Hintergrund gut zu verwischen. Würde man den Rennwagen (wie die Radlerinnen) mit 1/20stel fotografieren, dann würde vermutlich auch das Auto zu unscharf für ein gelungenes Mitzieher-Foto. Die Verschlusszeit sollte man daher passend zur Schwenkgeschwindigkeit nicht zu lang wählen, damit das Hauptmotiv möglichst scharf abgebildet wird. Probiert es einfach aus. Auch wenn eine Menge Ausschuss produziert wird, macht es einfach Spaß.

Bei Gelegenheit werde ich Euch hier noch ein paar weitere Mitzieher präsentieren – sobald ich mit dem Scannen älterer Bilder bei den entsprechenden Filmen angekommen bin (oder sobald ich etwas gelungenere neue Mitzieher fotografiert habe). Denn es ist ja nicht so, als würde ich nur auf Studentinnenjagd im Großstadtdschungel gehen. Die Polizei im verwischten Hintergrund des Bildes von Mona stand auch nicht wegen mir dort… :-)

Eine Idee für einen besonderen Mitzieher zum Thema „Geschwindigkeit ist relativ“ geistert mir schon seit Jahren durch den Kopf – aber ich habe keine Ahnung, ob ich das jemals vorzeigbar umgesetzt bekomme: Statt einen Rennwagen in hundertstel Sekunden zu zeigen, könnte man doch auch mal eine Schnecke fotografieren, die mit ihrem hübschen Schneckenhaus den Weg entlang’rast‘. Verschlusszeit vermutlich 5-20 Sekunden (?), je nach Rennlaune und Tagesform der Schnecke. Vermutlich bräuchte man aber eine motorische Nachführung, die das Schneckenhaus genau im Visir hält, damit es nicht verwackelt. Vielleicht klappt es aber auch mit meinem Getriebeneiger auf dem Stativ.

Nach so viel „hab ich noch nicht und würde ich gerne mal“ wird es nun langsam Zeit, auf das nächste Thema zu sprechen zu kommen. Nachdem nun auf dieser und der vorigen Seite einige Grundlagen zu Schärfe und Verwacklung betrachtet wurden, fehlt noch ein ganz wichtiger Aspekt: Die Schärfentiefe. Darum geht es in Lektion 6.

Exzessive Verwackler: Woodstuff

 

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Anfängerkurs, Lektion 4

Knackig scharf: Fokussierung und Schärfe

Abgesehen von falscher Belichtung gehören zu den häufigsten Foto-Fehlern Bilder, die unscharf oder verwackelt sind. Unschärfe und Verwacklung werden häufig miteinander verwechselt, auch wenn es sich um verschiedene Effekte handelt. Sicherlich trägt es mit zur Verwechslung dieser Begriffe bei, dass man bei Verwacklung auch von Verwacklungs-Unschärfe bzw. Bewegungs-Unschärfe spricht, auch wenn es sich eigentlich nicht um Unschärfe handelt. Daher zunächst einmal eine kurze Erklärung der beiden Begriffe Unschärfe und Verwacklung:

Unschärfe

Fast alle Objektive (zumindest bei höherwertigen Kameras) haben eine Vorrichtung zur Scharfstellung auf das gewünschte Motiv. Entweder wird von Hand scharf gestellt, oder ein Autofokus-System nimmt dem Fotografen diese Arbeit ab.

Dabei kann es natürlich zu Problemen kommen, beispielsweise wenn der Autofokus nicht das gewünschte Motiv „erwischt“, sondern ein anderes im Bild befindliches Objekt. Zum Beispiel einen Fußgänger, der gerade zufällig ins Bild läuft, während man doch das Beethovendenkmal und die Hauptpost in Bonn fotografieren wollte. In solchen Fällen hilft nur ein zweiter Versuch – diesmal am besten bei freier ‚Schusslinie’…

Merken sollte man sich, dass Unschärfe (im Gegensatz zu Verwacklung) nichts mit der Verschlusszeit zu tun hat. Das abgebildete Beispiel wurde mit 1/2000 Sekunde fotografiert, da verwackelt selbst bei Schüttelfrost oder Parkinson nichts. Unschärfe entsteht vielmehr meist durch ‚falsche‘ Fokussierung, also eine falsch eingestellte Entfernung am Objektiv.

Natürlich ist Unschärfe nicht immer als ein Fehler anzusehen, sondern kann auch absichtlich als gestalterisches Mittel eingesetzt werden, wie z.B. bei meinen gefürchteten Glaskugel-Fotos oder bei diesem Mailand-Foto von meiner Homepage, bei dem der Hintergrund absichtlich in Unschärfe verschwimmt. Auch bei Portraits wird gerne mit einem unscharfen Hintergrund gearbeitet. Mehr dazu später in Lektion 6 über Schärfentiefe.

Verwacklung

Wenn ein Bild trotz richtiger Scharfstellung einen ‚unscharfen‘ Eindruck macht, dann liegt es meist daran, dass es verwackelt ist. Verwacklung entsteht, wenn sich die Kamera während der Verschlusszeit relativ zum Motiv bewegt. Auf dem abgebildeten Foto habe ich es absichtlich übertrieben, und beim Drücken des Auslösers mit der ganzen Kamera eine Nickbewegung gemacht. Die Teelichter hinterlassen so sehr interessante Spuren (Foto anklicken, um es größer zu sehen), aber die ganze Aufnahme erscheint verwischt.

Um Verwacklung zu vermeiden, sollte man entweder eine ausreichend kurze Verschlusszeit wählen, oder ein Stativ verwenden. Natürlich sind eine ‚ruhige Hand‘ beim Fotografieren oder die Verwendung eines Blitzgerätes ebenfalls gute Mittel gegen verwackelte Fotos. Mehr über Verwacklungsunschärfe in der folgenden Lektion 5. Denn hier in diesem Abschnitt soll die Fokussierung, also die korrekte Entfernungs- bzw. Schärfeeinstellung am Objektiv unser Thema sein.

Manuelle Scharfstellung

Auch wenn moderne Kameras mit Autofokus ausgestattet sind, lassen sich Spiegelreflex-Kameras bzw. deren Objektive auch heute noch auf Scharfstellung ‚von Hand‘ umschalten. Denn in gewissen Situationen hat die manuelle Fokussierung durchaus ihre Vorteile gegenüber der Automatik:

Beispielsweise lassen sich durch manuelles Scharfstellen Fehler wie im obigen Beispiel, wo ‚versehentlich‘ (okay, ich geb’s zu, es war natürlich Absicht für diesen Fotokurs) auf das falsche Objekt scharfgestellt wurde, einfach vermeiden. Auch kann es sein, dass der Autofokus bei schwachen Lichtverhältnissen und einem Motiv mit geringen Kontrasten Probleme hat, korrekt scharfzustellen. Da bietet es sich unter Umständen an, den Autofokus einfach abzuschalten.

Ältere Spiegelreflexkameras haben zur Scharfstellung meist einen eingebauten Schnittbildindikator (und Mikroprismenring). In der Mitte der Sucher-Mattscheibe sieht man zwei Halbkreise, die das Motiv versetzt zeigen, solange nicht darauf scharfgestellt ist. Wenn korrekt fokussiert ist, sieht man das Motiv durchgehend, also ohne seitlichen Versatz. Ich habe versucht, diesen Effekt in den folgenden Abbildungen nachzuahmen.

Schnittbildindikator

Bei moderneren Autofokus-Kameras wird dieser praktische Schnittbildindikator leider meist nicht mehr eingebaut. Dafür sieht man jedoch auf der Mattscheibe die Autofokus-Messfelder, die auch beim manuellen Fokussieren kurz aufleuchten, wenn man die richtige Scharfstellung gefunden hat.

Autofokus

Der Autofokus moderner Spiegelreflexkameras ist für die meisten fotografischen Anwendungen eine echte Arbeitserleichterung. In vielen Situationen findet er die richtige Fokussierung weitaus schneller und/oder präziser, als dies mit manueller Scharfstellung möglich ist.

Dennoch sollte man ein wenig Grundwissen über die Arbeitsweise des Autofokus mitbringen, um effektiv damit arbeiten zu können. Denn die automatische Scharfstellung ist ja keine Zauberei, sondern ein Werkzeug, dessen richtige Handhabung wie immer gelernt sein will.

Die Abbildung zeigt ein Fotomotiv, wie es bei Blick durch den Sucher und halb durchgedrückter Auslösetaste an der Canon EOS 20D erscheint. Die Autofokus-Messfelder dieser Kamera erscheinen auf der Mattscheibe als 9 Kästchen, von denen eines oder mehrere rot aufleuchten, wenn dort korrekt fokussiert ist.

Bei anderen Spiegelreflex-Kameras ist die Anordnung der AF-Messfelder unterschiedlich – meine ‚analoge‘ EOS 5 beispielsweise hat 5 Messfelder in einer waagerechten Reihe. Über die Bedientasten der Kamera lässt sich auswählen, ob alle AF-Messfelder aktiv sind, oder nur ein bestimmtes Messfeld.

Hier hat sich in der Praxis herausgestellt, dass es viele Fotografen bevorzugen, nur das zentrale Autofokus-Messfeld voreingestellt zu haben. Erstens hat es bei vielen Kameras eine höhere Genauigkeit als die anderen Felder, und zweitens passiert es dann auch nicht so leicht, dass der Autofokus das falsche Objekt ‚erwischt‘ – ähnlich wie im ersten Bildbeispiel auf dieser Seite.

Dieses Scharfstellen auf die Bildmitte trägt vermutlich zu dem weitverbreiteten Vorurteil bei, Autofokus-Fotografen würden sozusagen auf allen Bildern immer das Hauptmotiv langweilig in der Mitte platzieren. Aber auch der Schnittbild-Indikator an Kameras mit manuellem Fokus befindet sich ja mittig auf der Mattscheibe. Und genauso, wie der manuell fokussierende Fotograf zwischen Scharfstellung und Auslösung noch den Bildausschnitt durch Schwenken der Kamera korrigieren kann, kann dies der Autofokus-Benutzer ebenfalls. Bei halb durchgedrückter Auslösetaste speichert die Kamera die eingestellte Fokussierung und man kann entsprechend schwenken. Bei dem abgebildeten Grashüpfer habe ich allerdings darauf verzichtet, weil ich nicht wusste, wie lange er (bzw. mein Arm) ruhig halten würde. Den endgültigen Bildausschnitt für die Galerie habe ich erst bei der Nachbearbeitung am PC festgelegt – Grashüpfer leicht außermittig…

Autofokus-Modi

Das Autofokus-System moderner Spiegelreflex-Kameras lässt verschiedene Einstellungen zu, die ich hier kurz am Beispiel der Canon-EOS-Kameras erläutern werde. Je nach Motiv-Situation sollte man sich für den passenderen Autofokus-Modus entscheiden:

Schärfepriorität „ONE SHOT“: In der Einstellung „One Shot“ wird erst ausgelöst, nachdem mindestens eines der Autofokus-Messfelder die korrekte Scharfstellung gemeldet hat. Man drückt also den Auslöser halb durch, während man das Motiv an der passenden Stelle anvisiert. Die Fokussierung wird dann gehalten, solange man den Auslöser halb gedrückt hat. Auslösen kann man erst, wenn der Autofokus was zum Scharfstellen gefunden hat. Dieser Modus ist vor allem geeignet für Objekte, die sich nicht bewegen.

Auslösepriorität „AI SERVO“: Bei ‚Actionfotos‘ mit schnellen Bewegungen kommt „Ai Servo“ zum Einsatz. In diesem Modus fokussiert die Kamera ständig nach, solange man den Auslöser halb gedrückt hält. Es lässt sich auch auslösen, wenn evtl. noch nicht exakt scharfgestellt ist. Sofern es einem gelingt, das AF-Messfeld immer auf dem Objekt zu halten, ist es meist ziemlich genau in der Schärfezone. Gerät das aktive Autofokus-Messfeld jedoch auf den Hintergrund (wie im Beispiel fast geschehen), dann würde die Kamera natürlich beginnen, dorthin zu fokussieren.

Darüber hinaus gibt es noch den Modus „AI FOCUS“, der genaugenommen aber keinen eigenen Modus darstellt, sondern eine Kombination der beiden beschriebenen Modi ist. Die Kamera erkennt in diesem Falle selber, ob es sich um ein statisches oder um ein bewegtes Motiv handelt, und schaltet den Autofokus daher in die (ihrer Meinung nach) passendere Betriebsart um. Praktisch vor allem für diejenigen, die den Knopf zum Umschalten nie finden. :-)

Nachdem wir nun die Grundlagen von Schärfe und Fokussierung betrachtet haben, geht es in Lektion 5 dieses Fotokurses etwas ausführlicher um den oben schon angesprochenen Begriff der Verwacklung. Denn richtig eingesetzt, lassen sich durch absichtliches Verwischen durchaus Effekte erzielen, die fotografisch interessant sind.

Echt scharf: Bonn in der Glaskugel