Grundlagen der
Fotografie
Unabhängig vom
Aufnahmeverfahren, ob analog oder digital, gelten die gleichen Grundlagen.
Wichtig für ein interessantes und gutes Bild ist natürlich das Motiv und die
Bildgestaltung. Ein schönes Motiv und eine gelungene Komposition macht
allerdings immer noch kein gutes Bild, wenn nicht auch die technische
Ausführung stimmig ist. Die Technik der Fotografie ist die Grundlage und das
Fundament eines jeden Bildes, auf das dann der künstlerische Teil mit Motivwahl
und Bildgestaltung aufbaut.
Die folgenden Kapitel sollen einen Einblick, ohne Anspruch auf
wissenschaftliche Tiefe, in die technischen Grundlagen der Fotografie und deren
Zusammenhänge geben, so dass der Fotograf ein technisch gutes Bild aufnehmen
kann.
Ein technisch gutes
Bild muss:
- korrekt
belichtet sein
- die
wesentlichen Inhalte scharf darstellen
Diese Bedingungen
erscheinen recht einfach, da fast jede moderne Kamera, besonders digitale
Modelle, über Belichtungsautomatik(en) und ein Autofokus-System verfügen, die
zusammen schon fast eine Garantie für technisch einwandfreie Fotos zu sein
scheinen. Aber trotz aller technischen Helferlein der Kameras wird es
gelegentlich zu unbefriedigenden Ergebnissen kommen, deren Ursache mit Kenntnis
der Grundlagen erkannt und in vielen Fällen vermieden werden kann.
Belichtung
Als korrekte
Belichtung bezeichnet man, wenn in allen Bereichen des Bildes noch Details zu
erkennen sind. Damit ist gemeint, dass dunkle Bildbereiche (z.B. Schatten)
nicht nur einfach schwarz sind sondern eine, wenn auch nur schwache, Zeichnung
von Konturen bei genauer Betrachtung erkennbar ist. Entsprechendes gilt auch für
helle Bildbereiche, die nicht nur ein flaches konturloses Weiß zeigen sollten.
Empfindlichkeit
Dazu muss die
Lichtmenge, die auf das Aufnahmemedium gelangt, korrekt bemessen sein. Sowohl
für Filme (analog) wie auch für Bildwandler (digital) gelten gleiche Gesetze:
• es ist eine Mindestlichtmenge erforderlich, um überhaupt eine Reaktion des
Aufnahmemediums zu erzeugen.
Man kann sagen: Schwärzer als schwarz geht nicht !
• es gibt eine Maximal-Lichtmenge, bei der eine Sättigung im Aufnahmemedium
eintritt und keine weitere Aufhellung möglich ist.
Man kann sagen: Weißer als weiß geht nicht !
Die zulässigen Lichtmengen (Mindest- und Maximal-) sind typische Eigenschaften
des Aufnahmemediums und werden als "Empfindlichkeit" in ISO
angegeben. Im Hobbybereich wird Filmmaterial mit ISO 100 als normal und ISO 400
als empfindlich verwendet. Die Angaben bei Digitalkameras benutzen die gleichen
Bezeichnungen, so dass Vergleiche zwischen beiden Aufnahmeverfahren möglich
sind.
Die Angabe der Empfindlichkeit sagt allerdings nichts über die nutzbare Spanne
zwischen Mindestlichtmenge und Maximallichtmenge aus. Diese Spanne ist selbst
bei Filmmaterial bereits abhängig von Typ und Hersteller und unterscheidet sich
nochmals bei der Digitaltechnik.
Diese nutzbare Spanne wird als Kontrastumfang oder Dynamik bezeichnet.
Belichtungssteuerung
Belichtung(ssteuerung)
heißt also, die Lichtmenge durch das Objektiv so zu bemessen, dass das
Aufnahmematerial die beste Abbildungsleistung zeigen kann. Die Lichtmenge wird
dabei durch zwei Parameter gesteuert:
- Verschlusszeit.
Das ist die Zeit, für die das Objektiv der Kamera geöffnet wird und Licht
auf den Film oder Bildwandler fallen kann.
Regel:
lange Öffnungszeit = viel Licht -- kurze Öffnungszeit = wenig Licht. - Blende.
Als Blende bezeichnet man die Öffnung des Objektivs, durch die das Licht
fällt.
Regel:
große Öffnung = viel Licht -- kleine Öffnung = wenig(er) Licht.
Da in der Regel der
Kontrastbereich des Motivs größer ist als der des Aufnahmematerials, ist die
gewählte Belichtung immer einem Kompromiss zwischen über- und unterbelichteten
Bildanteilen. Die meisten Kameras verfügen über Belichtungsautomatiken, denen
die Kompromisse schon seitens der Hersteller vorgegeben sind. Besser
ausgestattete Kameras lassen dem Benutzer sogar die Wahl zwischen
unterschiedlichen Belichtungsprogrammen (Kompromissen) und verfügen zusätzlich
über mehrere verteilte Messzonen.
Kontrast
Die Spanne der
Helligkeitswerte zwischen hellstem und dunkelstem Bereich eines Motivs und
Bildes bezeichnet man als Kontrast, Kontrastumfang und manchmal auch als
Dynamik. Naturgemäß wird der Kontrastumfang durch das Motiv und die
Aufnahmebedingungen (Sonnenlicht) bestimmt. Dabei ist der Kontrastumfang des
Motivs häufig größer als das Abbildungsvermögen des Aufnahmematerials oder -verfahrens,
so dass das Ergebnis nur ein ausgewogener Kompromiss innerhalb der gegebenen
Grenzen sein kann.
Die Grenzen werden durch den möglichen Kontrastumfang des Aufnahmematerials
gesetzt, sind aber dennoch nicht alleinig bestimmend für das Ergebnis, da dies
immer an der Reproduktion (der Projektion des DIAs, dem Papierabzug oder dem
Ausdruck) beurteilt wird. Somit muss zur Beurteilung auch das
Reproduktionsverfahren einbezogen werden, um eine Aussage machen zu können, die
der Realität nahekommt.
Kontrastumfang von
Aufnahmemedien
- SW-Film
und SW-Fotopapier hat mit Abstand den höchsten Kontrastumfang.
- Dia-Film
mit Projektion folgt dem SW-Film dicht auf.
- Negativ-Film
mit Papierabzügen hat einen deutlich geringeren Kontrastumfang als Dias
durch die Einschränkungen des Fotopapiers. Das Filmmaterial selbst kann
eigentlich einen höheren Kontrastumfang verarbeiten als der Dia-Film.
- Digitalfotografie
hat mit modernen Bildwandlern stark aufgeholt und inzwischen in Verbindung
mit Bildschirm- und Drucktechnik das Fotopapier schon überholt.
Die Digitalfotografie ist also durchaus in der Lage zur Analogfotografie gleichwertige Aufnahmen zuliefern, wobei bei beiden Verfahren gleiche fotografische Grundlagen und Gesetzmäßigkeiten gelten.
Bildschärfe
Ein Bild wird als
scharf empfunden, wenn wichtige Bildinhalte (meistens die Bildmitte) scharf
dargestellt sind. Nimmt die Schärfe zum Bildrand hin ab, wird das als natürlich
und keineswegs störend empfunden. Unschärfe im Bild kann zwei Ursachen haben:
- falsche
oder unzureichende Fokussierung
- Bewegungsunschärfe
oder "Verwackeln"
Fokussierung
Unter Fokussierung
versteht man die korrekte Entfernungseinstellung am Objektiv. Genau genommen
ist die exakte Fokussierung nur auf eine einzige Entfernung möglich, erstreckt
sich in der Praxis aber über einen gewissen Bereich, in dem nicht erkennbare
Unschärfe zugelassen ist.
Schärfentiefe
Den Bereich der
nicht erkennbaren zulässigen Unschärfe bezeichnet man als Schärfentiefe. Die
Schärfentiefe ist abhängig von einigen Faktoren auf die der Fotograf mehr oder
weniger leicht Einfluss nehmen kann. Der Bereich der Schärfentiefe und damit
die gewollte Unschärfe wird häufig als gestalterisches Mittel eingesetzt.
Folgende Bilder
sind Beispiele dafür:
große Schärfentiefe
im hinteren Bereich des Bildes
geringe Schärfentiefe
im vorderen Bildbereich
Der tatsächliche
Bereich der Schärfentiefe hängt ab von:
- der
Brennweite des Objektivs
- der
Aufnahmeentfernung
- der
Objektivöffnung (Blende)
Die Schärfentiefe
steigert sich zwar mit der Aufnahmeentfernung, eine spürbare Zunahme erfolgt
allerdings erst bei Verringerung der Brennweite und/oder Objektivöffnung.
Ein Objektiv für Weitwinkelaufnahmen hat bei kurzer Brennweite einen großen
Bereich der Schärfentiefe, allerdings auch einen sehr geringen
Abbildungsmaßstab. Vergrößert man den Abbildungsmaßstab durch Verringerung der
Aufnahmeentfernung, verringert sich auch gleichzeitig die Schärfentiefe wieder.
Die geringe Schärfentiefe wird besonders bei Makro-Aufnahmen deutlich und
beträgt hierbei nur Zentimeter oder weniger.
Bei weit geschlossener Blende erhöht sich die Schärfentiefe, gleichzeitig muss
aber die Belichtungszeit erhöht werden, was die Gefahr einer Unschärfe durch
"Verwackeln" birgt.
Verwackeln
Damit ein Punkt
wirklich scharf abgebildet werden kann, darf sich sein Abbild auf dem
Aufnahmemedium (Film, Bildwandler) natürlich während des Belichtungsvorgangs
nicht verschieben. Ist wegen der weit geschlossenen Blende oder schlechter
Lichtverhältnisse die Belichtungszeit lang, führen Bewegungen der Kamera zu
solchen unerwünschten Verschiebungen des Abbildes und damit zur Unschärfe. Ein
typisches Beispiel für das "Verwackeln", also der ungewollten
Bewegung der Kamera. Verwackeln lässt sich nur durch Verwendung eines Stativs
oder eine andere Fixierung der Kamera vermeiden.
Moderne Kameras und Objektive haben bereits vielfach einen
Verwackelungsschutz eingebaut, durch den der Fotograf etwa 1 – 2 Belichtungsstufen
gewinnt, bevor ein Stativ eingesetzt werden muss. Die Funktionsweise eines
solchen Verwackelungsschutzes kann sehr
unterschiedlich sein:
·
optischer Verwackelungsschutz mit einem gesteuerten Linsenpaket im
Objektiv.
·
digitaler Verwackelungsschutz durch den Rechner in der Kamera.
Bewegungsunschärfe
Die
Bewegungsunschärfe hat genau dieselben Ursachen wie das Verwackeln, bezieht
sich jedoch auf ein bewegtes Objekt innerhalb des Bildausschnitts, so dass der
statische Teil des Bildes vollkommen scharf abgebildet ist. Diese Art der
Unschärfe wird bei Bildern ganz gezielt eingesetzt, um Bewegung oder Dynamik
(besonders bei Sportaufnahmen) darzustellen.
Bildauflösung
Pixel
Mit Auflösung ist
in der Regel gemeint, aus wie vielen einzelnen Bildpunkten, eben den Pixeln,
das Bild zusammengesetzt ist. Dieser Begriff hatte in der analogen Fotografie
keine Bedeutung, da es nicht möglich war, festzustellen wie viele Bildpunkte
ein Film darstellen konnte. Die Anzahl der darstellbaren Pixel ist bei der
digitalen Fotografie zum Maßstab geworden für die Abbildungsqualität geworden.
DPI
Im vorhergehenden
Abschnitt haben wir festgestellt, dass digitale Bilder (ob Fotos, eingescannte
Bilder oder auch nur Grafiken) aus einzelnen Bildpunkten bestehen. Die Angabe
"dpi" (= dots per inch, also Punkte pro Zoll) sagt nun etwas über die
Verteilung und damit Größe dieser Bildpunkte aus.
Als Beispiel: Bei
100 dpi kommen 100 Bildpunkte auf einen Zoll und sind damit genau 1/100 Zoll
groß. Ein Zoll entspricht 25,4 mm und somit hat ein Bildpunkt eine Kantenlänge
von 0,254 mm (bei Computermonitoren häufig als "Lochabstand"
angegeben).
Auflösung von
Filmmaterial
Indirekt war die
Auflösung allerdings doch ein Thema der analogen Fotografie, nur wurde sie
"Korn" genannt. Das Korn oder die Körnung waren die
lichtempfindlichen Teilchen eines Films, die bei hohen Vergrößerungsfaktoren
sichtbar wurden.
Es gilt bis heute
der Zusammenhang: je höher die Empfindlichkeit, je größer die Körnung.
Im weit verbreiteten Kleinbildformat (24 mm x 36 mm) liegt die erreichbare
Auflösung bei Farbmaterial etwa bei 8 – 10 Megapixeln, bei
Schwarz-Weiß-Material sogar bis zu 20 Megapixeln.
Auflösung von
Digitalkameras
Digitalkameras
erreichen inzwischen Auflösungen bis zu 20 Megapixel und höher. Damit haben
Digitalkameras die Analogkameras in der Abbildungsleistung und Bildschärfe
überholt. Kameras dieser Leistungsklasse sind auch schon für Hobbyfotografen erschwinglich.
Die Anzahl der
Pixel allein ist nicht entscheidend, sondern auch die Empfindlichkeit.