Winfried Dannenmann

Fototechnik Wie kommt das Bild in den Speicher? Inhaltsverzeichnis

1 Fototechnik 1 1.1 Prozesse und Verfahren ...... 1 1.1.1 Erstellen ...... 1 1.1.2 Aufzeichnen ...... 1 1.1.3 Verarbeiten ...... 2 1.1.4 Bearbeiten ...... 2 1.1.5 Archivieren ...... 2 1.1.6 Präsentieren ...... 2 1.2 Siehe auch ...... 2 1.3 Literatur ...... 2 1.4 Weblinks ...... 3

2 Fotografische Blende 4 2.1 Einfluss auf Belichtungszeit ...... 6 2.2 Einfluss auf Schärfentiefe ...... 7 2.3 Blendenzahl und Blendenreihe ...... 7 2.4 Einfluss auf die Schärfe ...... 8 2.5 Siehe auch ...... 8 2.6 Weblinks ...... 8 2.7 Einzelnachweise ...... 8

3 Blendenzahl 9 3.1 Öffnungsverhältnis ...... 10 3.2 Öffnungswinkel ...... 10 3.3 Weblinks ...... 10 3.4 Einzelnachweise ...... 10

4 Verschlusszeit 11 4.1 Technik ...... 11 4.1.1 Bezeichnungen ...... 12 4.1.2 Umrechnung Verschlusszeitfaktor und Blendenstufe ...... 13 4.2 Bildwirkung ...... 13 4.3 Einzelnachweise ...... 13

i ii INHALTSVERZEICHNIS

5 Brennweite 14 5.1 Brechkraft ...... 14 5.2 Messung der Brennweite ...... 14 5.3 Berechnung der Brennweite ...... 15 5.3.1 Brechende Fläche ...... 15 5.3.2 Linse ...... 15 5.3.3 Dünne Linse ...... 16 5.3.4 System aus zwei dünnen Linsen ...... 16 5.3.5 Eng benachbarte dünne Linsen ...... 16 5.4 Abbildungsfehler mit direktem Zusammenhang zur Brennweite ...... 17 5.5 Literatur ...... 17 5.6 Einzelnachweise ...... 17

6 Schärfentiefe 20 6.1 Geometrische Schärfentiefe ...... 21 6.1.1 Camera obscura ...... 22 6.1.2 Linsensystem ...... 22 6.2 Schärfentiefe berechnen ...... 23 6.2.1 Hyperfokale Entfernung ...... 23 6.2.2 Nahpunkt ...... 24 6.2.3 Fernpunkt ...... 25 6.2.4 Schärfentiefebereich ...... 25 6.2.5 Beispiel Kurzsichtigkeit ...... 27 6.3 Wellenoptische Schärfentiefe ...... 28 6.4 Lochkamera ...... 28 6.5 Anwendung in der Fotografie ...... 29 6.5.1 Bildgestaltung mit Schärfentiefe ...... 30 6.5.2 Faktoren zur Beeinflussung der Schärfentiefe ...... 31 6.5.3 Kameraeinstellungen ...... 32 6.6 Anwendungen in der Computergrafik ...... 33 6.7 Siehe auch ...... 33 6.8 Einzelnachweise ...... 33 6.9 Literatur ...... 34 6.10 Weblinks ...... 34

7 Filmempfindlichkeit 39 7.1 Filmempfindlichkeitsangabe ...... 40 7.1.1 Aktuelles System ...... 40 7.1.2 Ältere Systeme ...... 41 7.1.3 Historische Systeme ...... 43 7.2 Differenzierungsbereiche ...... 44 7.2.1 Niedrigempfindliche Filme ...... 45 INHALTSVERZEICHNIS iii

7.2.2 Normalempfindliche Filme ...... 45 7.2.3 Hochempfindliche Filme ...... 45 7.2.4 Höchstempfindliche Filme ...... 46 7.3 Geschichte und Entwicklung ...... 46 7.4 Eigenschaften ...... 46 7.5 Push- und Pull-Entwicklung ...... 47 7.6 Physikalische Beziehungen ...... 48 7.6.1 Empfindlichkeit beim Schwarzweißnegativfilm ...... 48 7.6.2 Empfindlichkeit beim Farbnegativfilm ...... 48 7.6.3 Empfindlichkeit beim Farbdiafilm ...... 49 7.6.4 Empfindlichkeit bei Halbleiter-Sensoren ...... 49 7.6.5 Filmempfindlichkeit und Belichtung ...... 51 7.7 Umrechnung der Filmempfindlichkeiten ...... 51 7.8 Siehe auch ...... 52 7.9 Literatur ...... 52 7.10 Weblinks ...... 54 7.11 Einzelnachweise ...... 54

8 Lichtstärke (Fotografie) 56 8.1 Anmerkungen ...... 56 8.2 Typische und maximale Lichtstärken ...... 57 8.3 Vor- und Nachteile ...... 57 8.4 Geschichte und Entwicklung ...... 58 8.5 Siehe auch ...... 58 8.6 Einzelnachweise ...... 58 8.7 Weblinks ...... 59

9 Spiegelreflexkamera 60 9.1 Geschichte und Entwicklung ...... 61 9.2 Funktionsweise ...... 62 9.3 Typen ...... 62 9.3.1 Zweiäugige Spiegelreflexkamera ...... 63 9.3.2 Einäugige Spiegelreflexkamera ...... 64 9.4 Digitale Spiegelreflexkameras ...... 65 9.4.1 DSLR ...... 65 9.4.2 Video-DSLR ...... 67 9.5 Vorteile von Spiegelreflexkameras ...... 67 9.6 Nachteile von Spiegelreflexkameras ...... 68 9.7 Weblinks ...... 68 9.8 Literatur ...... 69 9.9 Einzelnachweise ...... 69 iv INHALTSVERZEICHNIS

10 Verschluss (Kamera) 70 10.1 Verschlusstechniken ...... 70 10.1.1 Zentralverschluss ...... 70 10.1.2 Schlitzverschluss ...... 70 10.1.3 Andere Verschlusstechniken ...... 72 10.2 Verschlusssteuerung ...... 72 10.3 Sonstiges ...... 72 10.4 Siehe auch ...... 73 10.5 Weblinks ...... 73 10.6 Einzelnachweise ...... 73

11 Formatfaktor 74 11.1 Anwendung ...... 74 11.2 Alternative Begriffe ...... 74 11.2.1 Crop-Faktor ...... 74 11.2.2 „Brennweitenverlängerungsfaktor“ ...... 74 11.2.3 Kleinbildformat-äquivalente Brennweite ...... 75 11.2.4 Bildwinkelfaktor ...... 75 11.3 Beispiel ...... 77 11.4 Gängige Formatfaktoren ...... 77 11.5 Zusammenfassung ...... 78 11.6 Siehe auch ...... 79 11.7 Quellen ...... 79 11.8 Weblinks ...... 79

12 Digitales Kamerasystem 80 12.1 Beschreibung ...... 80 12.1.1 Digitale Schnittstellen ...... 80 12.1.2 Systemkomponenten ...... 80 12.2 Chronologie ...... 81 12.2.1 Erweiterung bestehender Systeme ...... 81 12.2.2 Neuentwicklungen ...... 81 12.3 Vergleich ...... 82 12.4 Einzelnachweise ...... 83

13 Aufnahmeformat 90 13.1 Seitenverhältnis ...... 90 13.2 Aufnahmeformate von fotografischem Film ...... 90 13.2.1 Übersicht ...... 90 13.2.2 Kleinstbildfotografie ...... 90 13.2.3 Advanced Photo System ...... 90 13.2.4 Kodak Instamatic (126er) und Agfa Rapid ...... 91 INHALTSVERZEICHNIS v

13.2.5 Pocket-Kameras (110er) ...... 91 13.2.6 Kodak Disc ...... 91 13.2.7 Kleinbildfotografie (135er) ...... 91 13.2.8 Mittelformatfotografie (120er, 220er und weitere) ...... 92 13.3 System der Rollfilme ...... 92 13.3.1 Großformatfotografie ...... 93 13.3.2 Digitalfotografie ...... 93 13.4 Aufnahmeformate von fotografischen Platten ...... 93 13.5 Klassische Aufnahmeformate ...... 93 13.6 Siehe auch ...... 94 13.7 Literatur ...... 95 13.8 Einzelnachweise ...... 95 13.9 Weblinks ...... 95 13.10Text- und Bildquellen, Autoren und Lizenzen ...... 96 13.10.1 Text ...... 96 13.10.2 Bilder ...... 97 13.10.3 Inhaltslizenz ...... 100 Kapitel 1

Fototechnik

Unter der Sammelbezeichnung Fototechnik oder Phototechnik werden alle nicht-künstlerischen Geräte, Methoden und Prozesse bezeichnet, die in der Fotografie sowie in der Filmtechnik und der Videotechnik verwendet werden; die Fototechnik wird heute maßgeblich von den Entwicklungen der Fotowirtschaft und der Filmindustrie geprägt und weniger von herausragenden einzelnen Pionieren der Fototechnik. Der Begriff Fototechnik ergänzt das benachbarte Begriffsfeld Foto Praxis, die sich mit der Anwendung der Fototechnik beschäftigt, sowie die Fototheorie (Theorie der Fotografie), deren Gegenstand die theoretischen Grundlagen (z. B. Fotoästhetik) sind. Fotokunst hingegen bedient sich der Fototechnik und Fotoästhetik zur Schaffung eines künstlerischen Objektes.

1.1 Prozesse und Verfahren

Fototechnik umfasst folgende Bereiche im Prozess der Entstehung, Bearbeitung, Speicherung und Präsentation eines fotografischen Bildes:

1.1.1 Erstellen

Die Fototechnik umfasst sämtliche technischen Arbeitsmittel zum Erstellen der fotografischen Abbildung wie

• fotografische Apparate; siehe hierzu Liste bedeutender Fotokamerahersteller,

• Objektive (Wechselobjektive),

• Hilfsmittel (fotografisches Zubehör), z. B. Stative, Filter, Blitzgeräte sowie deren Funktion und Eigenschaften (z. B. Lichtstärke, Brennweite und Bildwinkel eines Objektivs oder Blende und Verschluss einer Kamera). Des Weiteren zählen hierzu

• Kamerasysteme und die dazugehörigen Komponenten (z. B. Systemkamera),

• Fotostudiotechnik, z. B. Blitzanlagen und andere Beleuchtungseinrichtungen, Aufheller, Hintergründe usw.,

• die Belichtungsmessung, deren physikalische Grundlagen und Gesetzmäßigkeiten (siehe Belichtung) und die dafür verwendeten Gerätschaften.

1.1.2 Aufzeichnen

Fototechnik umfasst auch das lichtempfindliche Aufzeichnungsmedium (z. B. Filmen bei analogen Kameras bzw. CMOS-/CCD-Sensor und Speicherkarte bei digitalen Kameras).

1 2 KAPITEL 1. FOTOTECHNIK

1.1.3 Verarbeiten

Die Verarbeitung bezieht sich in der analogen Fotografie vor allem auf das noch nicht lichtbeständige Bild. Zu den fototechnischen Aspekten der Verarbeitung des fotografischen Bildes zählt

• allgemein die Fotolabortechnik sowie

• die Verarbeitung von Filmen bei der Filmentwicklung im Fotolabor oder in der Dunkelkammer und

• das Anfertigen von und Abzügen (Prints), Kontaktkopien oder Vergrößerungen

• Fotomechanische Reproduktionsverfahren, wie die Rasterung (Autotypie) zur Herstellung von Klischees nach Halbtonvorlagen für den Buchdruck (Hochdruck). sowie

• bei Digitalkameras der Transfer vom Speichermedium in einen Computer.

1.1.4 Bearbeiten

Ein Randaspekt der Fototechnik ist die Bildbearbeitung, deren Schwerpunkte jedoch eher im Bereich der Foto Praxis liegen; Bildbearbeitung bezieht sich auf das fertige, lichtbeständig fixierte Bild. Die Bearbeitung umfasst Techniken des Digital Imaging sowie klassische Methoden wie Aufhellen, Viragieren, Colorieren, Retouchieren usw.

1.1.5 Archivieren

Das lichtbeständige Bild wird in Archivsystemen (z. B. Archivschränke) aufbewahrt und durch technische Hilfs- mittel zur Archivierung wie Bilddatenbanken wiederauffindbar gemacht. Dabei gehören Archivschränke, Dia- und Negativhüllen usw. zur Fototechnik, das Information Retrieval jedoch eher zur Foto Praxis im weiteren Sinne.

1.1.6 Präsentieren

Abschließend zählen auch die technischen Hilfsmittel zur Präsentation der fotografischen Bilder zur Fototechnik, z. B. Diaprojektor oder Videoprojektor für eine Diashow sowie Bilderrahmen und Passepartout für eine Ausstellung in einer Fotogalerie. Im weiteren Sinne zählt zur Präsentation auch das Erstellen einer Publikation (z. B. Bildband). Auch hier gibt es zahlreiche Überschneidungen zur Foto Praxis, die sich beispielsweise damit beschäftigt, wie eine Diashow dramaturgisch aufgebaut sein sollte. In Bezug auf Ausstellungen siehe auch Ausstellung- bzw. Museumsdidaktik.

1.2 Siehe auch

Portal: Fotografie – Übersicht zu Wikipedia-Inhalten zum Thema Fotografie

• Fotowirtschaft

• Index der Fotoanbieter

1.3 Literatur

• Jost J. Marchesi: Handbuch der Fotografie

• Band 1: Geschichte, chemische und optische Grundlagen, 304 Seiten, Verlag Photographie, Gilching, 1993, ISBN 3-933131-18-9 1.4. WEBLINKS 3

• Band 2: Sensitometrie, Fotografische Systemfehler, Negativtechnik, Positivtechnik, Lichtempfindliche Schich- ten..., 288 Seiten. Verlag Photographie, Gilching, 1995, ISBN 3-933131-19-7 • Band 3: Die Technik der Farbfotografie, 303 Seiten, Verlag Photographie, Gilching, 1998, ISBN 3- 933131-20-0

1.4 Weblinks

• http://www.photab.de – Wissensportal rund um die digitale Spiegelreflexfotografie

• http://www.traumflieger.de – Videotutorials, Fototechnik, Informationen, Objektivtests Kapitel 2

Fotografische Blende

Objektiv mit maximal geöffneter Blende

Die Blende ist eine (normalerweise mechanische) Vorrichtung an Kameras, mit deren Hilfe der Lichtdurchlass durch das optische System (Objektiv) verändert werden kann. Sie ist meist als Lamellenblende (auch Irisblende genannt) ausgeführt, bei der sich kreisförmig angeordnete Lamellen-Bleche so ineinander verschieben, dass der Lichtdurchlass enger oder weiter und so das einfallende Lichtbündel kleiner oder größer wird. Die Blende ist dabei so im Strahlengang positioniert, dass sie nur als Aperturblende und nicht als Gesichtsfeldblende wirkt. Von der Wahl der Blendenzahl hängen vor allem Belichtungszeit sowie Schärfentiefe ab. Die Blendenzahl gibt das Verhältnis von Brennweite zur Blendenöffnungsweite an.

4 5

Irisblende des Olympus Zuiko 1:1,8/50 mm (OM-System) in ganzen Schritten (f/1.8 - f/2.8 - f/4 - f/5.6 - f/8 - f/11 - f/16)

Objektiv mit verschieden weit geöffneter Irisblenden im Vergleich (Blendenzahl f/1.8 - f/2.8 - f/4 - f/5.6 - f/8 - f/11) 6 KAPITEL 2. FOTOGRAFISCHE BLENDE

Irisblende mit 19 Blendenlamellen in einem großen Objektiv einer Mittelformatkamera

2.1 Einfluss auf Belichtungszeit

Die Blende wirkt sich unmittelbar auf die Stärke der Belichtung des Bildsensors, Films oder Fotopapiers aus: Je kleiner die Blendenzahl ist, desto größer ist die Blendenöffnung, und desto mehr Licht dringt durch das Objektiv. Das 2.2. EINFLUSS AUF SCHÄRFENTIEFE 7

Objektiv lässt bei der Blendenzahl-Einstellung 2,8 viermal so viel Licht durch wie bei 5,6. So wird in Verbindung mit der Belichtungszeit die Belichtung des Films oder Aufnahmesensors geregelt (Verhältnis ist beschrieben unter Lichtwert). Allgemein gilt:

• Je größer die Blendenzahl ist, desto länger ist die Belichtungszeit (denn desto kleiner ist die Blendenöffnung).

• Je kleiner die Blendenzahl ist, desto kürzer ist die Belichtungszeit (denn desto größer ist die Blendenöffnung).

Eine Belichtungsautomatik, bei der die Belichtungszeit manuell eingestellt und die Blende durch die Kamera in Ab- hängigkeit von der verfügbaren Lichtmenge gesteuert wird, bezeichnet man als Blendenautomatik. Alternativ wird bei der Zeitautomatik die Blende vorgewählt und die Belichtungszeit von der Kamera gesteuert. Werden sowohl Be- lichtungszeit als auch die Blende nach einem fest programmierten Schema von der Kamera gesteuert, spricht man von einer Programmautomatik. Einige Kameras lassen die Veränderung der von der Programmautomatik vorgegebenen Zeit-Blendenzahl-Kombination über manuelle Bedienelemente zu.

2.2 Einfluss auf Schärfentiefe

Andererseits beeinflusst die Blende die Schärfentiefe: Mit größerer Blendenzahl und damit kleinerer Blendenöffnung wird nicht nur die wirksame Lichtmenge verringert, auch die Unschärfekreise werden durch den spitzeren Licht- kegel kleiner. Folglich vergrößert sich der Bereich des Motivs, der noch als scharf aufgenommen wird, bis der zu- lässige Grenzwert (Zerstreuungskreisdurchmesser, hier 0,1 mm) erreicht wird. Der Bereich der scharfen Abbildung (Schärfentiefe) nimmt beim Schließen der Blende also zu. Daraus folgt:

• Je größer die Blendenzahl ist, desto weiter ist die Schärfentiefe (denn desto kleiner ist die Blendenöffnung).

• Je kleiner die Blendenzahl ist, desto enger ist die Schärfentiefe (denn desto größer ist die Blendenöffnung).

Daraus ergibt sich auch die Hyperfokale Entfernung (oder Hyperfokale Distanz). Fokussiert man auf diese Entfernung so wird die Abbildung bis ins unendliche (akzeptabel) scharf. Diese Entfernung bietet somit die größte Schärfentiefe. Im Sprachgebrauch der Fotografie wird der Begriff Blende oft auch als Kurzform für Blendenöffnung benutzt, und beispielsweise anstatt von großer Blendenöffnung von großer Blende gesprochen. Dieser Sprachgebrauch ist üblich, kann aber zu Missverständnissen führen, da eine große Öffnung einer kleinen Blendenzahl (und umgekehrt) entspricht. Bei einigen einäugigen Spiegelreflexkameras kann der Fotograf mit Hilfe der Abblendtaste die Schärfentiefe kontrol- lieren. Die Kamera aktiviert dann die Arbeitsblende.

2.3 Blendenzahl und Blendenreihe

Die Blende wird als Blendenzahl angegeben. Sie ergibt sich aus dem Verhältnis von Brennweite zu Öffnungsweite der Optik (Objektiv). Die Lichtstärke des Objektivs entspricht dem Kehrwert der kleinsten Blendenzahl, also der größten relativen Öffnung. Diese wird oft als Bruchteil der Brennweite f, z. B. f/2, (englisch f-stop) angegeben. Größere Blendenzahlen bedeuten bei gleicher Brennweite demzufolge stärkere Abblendung, also einen geringeren Lichteinfall. Die Blendenzahl wird bei mechanischen Kameras am Objektivring, bei modernen elektronischen Kameras auch über Steuerelemente am Kameragehäuse (Body) eingestellt.[1] Bei Objektiven, die speziell für die Videografie ausgelegt sind, wird die Blende als sogenannter T-Stop angegeben (engl. Transmission Stop), dessen Werte tatsächlich gemessene Durchgangswerte sind, und nicht als relativ ungenaue, nur rechnerisch zu betrachtende Bruchteile der Brennweite. Als Blendenreihe bezeichnet man eine Reihe von Blendenzahlen , die jeweils die halbe Menge Licht einlassen. Die benachbarten Werte√ einer Blendenreihe stehen, da sie sich auf den Durchmesser der Öffnung beziehen, immer im Verhältnis 1 : 2 ≈ 1 : 1,4 , so dass die offene Fläche sich im Quadrat dieser Werte ändert. So kann die Verstel- lung der Blende um einen Wert eine entsprechend entgegengesetzte Verstellung der Verschlusszeit um einen Wert kompensieren. 8 KAPITEL 2. FOTOGRAFISCHE BLENDE

2.4 Einfluss auf die Schärfe

Ein Objektiv kann nur auf eine Entfernung scharf eingestellt werden. Gegenstände davor oder dahinter werden umso unschärfer abgebildet, je weiter sie vom Fokus entfernt sind. Nach der geometrischen Optik steigt der Bereich der anscheinenden Schärfe, je weiter die Blende geschlossen wird (Abblendung der Randstrahlen). Ab einer gewissen Blendenöffnung macht sich wegen der Wellenoptik die Beugung der Lichtstrahlen an der Blende bemerkbar und kleine Beugungsscheibchen werden bemerkbar, die Schärfe nimmt dann wieder ab.

2.5 Siehe auch

• Blende (Optik) • Blendenreihe (Fotografie)

• Lichtstärke (Fotografie) • Kritische Blende

• Optimale Blende • Beugungsscheibchen

2.6 Weblinks

Die Blende auf heise.de

2.7 Einzelnachweise

[1] Blendenreihe auf www.striewisch-fotodesign.de Kapitel 3

Blendenzahl

Einige Blendenöffnungen und Standard-Blendenzahlen

Die Blendenzahl, auch Öffnungszahl eines Kameraobjektivs ist das Verhältnis der Brennweite f zum Durchmesser D der wirksamen Eintrittspupille:

f k = D

Bei einem Kameraobjektiv reguliert eine verstellbare Blende (fotografische Blende) zusammen mit der Belichtungs- zeit die Lichtmenge für eine korrekte Belichtung. Der Zusammenhang der beiden Zahlen ist quadratisch: Bei einer Verdoppelung der Blendenzahl muss die Belichtungszeit vervierfacht werden. Die größte und kleinste mit dieser der Blende einstellbare Öffnungsweite ist entsprechend dem typischen Einsatzbereich durch die Bauart des jeweiligen Objektives vorgegeben. Typische Blendenreihen bei Objektiven√ für Kleinbild-Kameras beginnen zwischen 1,4 und 5,6 (größte Blende, Lichtstärke) und gehen in Schritten mit Faktor 2 (annähernd 1,41) hinauf bis 16, 22 oder 32. Hat die Kamera zum Beispiel ein Normalobjektiv 1:2/50mm, so lautet die übliche Blendenreihe am Einstellring 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11, 16 und 22. Bei Großformatkameras (Bildformat mindestens doppelt so groß wie das Kleinbildformat 24x36 mm) beginnen die Blendenzahlen typischerweise bei 4, 4,5 oder 5,6 und gehen bis 45, 64 oder gar 90. Große Blendenöffnungen (kleine Blendenzahlen) erlauben kürzere Belichtungszeiten; kleine Blendenöffnungen (große Blendenzahlen) ergeben größe- re Schärfentiefe. Im Sprachgebrauch der Fotografie wird anstatt von Blendenöffnung auch verkürzt nur von Blende gesprochen, und beispielsweise statt große Blendenöffnung nur große Blende verwendet. Dieser Sprachgebrauch ist üblich, kann jedoch zu Missverständnissen führen.[1] International wird die Blendenzahl k häufig auch als f# bezeichnet (für Englisch f-number).

9 10 KAPITEL 3. BLENDENZAHL

3.1 Öffnungsverhältnis

Der Kehrwert der Blendenzahl

1 D = k f

wird als Öffnungsverhältnis bezeichnet. Übliche Schreibweisen für das Öffnungsverhältnis:

Die Blendenzahl k ist der Ergebniswert eines Bruchs (Brennweite/Blendenöffnung), bei dem die Blendenöffnung im Nenner steht. Daher rührt der auf den ersten Blick verwirrende Umstand, dass größere Blendenzahlen bei gleicher Brennweite für kleinere Blendenöffnungen stehen und umgekehrt. Das größtmögliche Öffnungsverhältnis eines Objektivs (entsprechend der kleinsten Blendenzahl) wird auch als die Lichtstärke des Objektivs bezeichnet.

3.2 Öffnungswinkel

Für große Entfernungen (Gegenstandsweiten) ergibt sich aus der Blendenzahl k , der bildseitige Öffnungswinkel ωB zu:

( ) 1 ω = 2 arctan B 2k

3.3 Weblinks

• Die Blendenzahl (LEIFI)

• Die Blendenreihe bei Minolta/Konica Minolta/Sony in 1/1, 1/2, 1/3, 1/4 und 1/8 EV Schritten • Auswirkungen verschiedener Blendenzahlen in der Schärfentiefe mit Bildern

3.4 Einzelnachweise

[1] Als Eselsbrücke kann man die Blendenzahl mit einem Lichtschutzfaktor vergleichen: Je größer die Blendenzahl, desto besser „schützt“ sie den Sensor und lässt somit weniger Licht durch. Kapitel 4

Verschlusszeit

Verschlusszeitenrad (rechts) einer frühen Leica I, Seriennummer 5193 (1927)

Als Verschlusszeit wird die Belichtungszeit bezeichnet, die durch einen Kameraverschluss gebildet wird. Die Steue- rung erfolgt entweder rein mechanisch oder elektronisch.

4.1 Technik

Die übliche Verschlusszeitenreihe halbiert bei jedem Einstellungsschritt die Zeitdauer, der der fotografische Film oder der Aufnahmesensor bei Digitalkameras dem Lichteinfall ausgesetzt ist. Die Zeitangaben auf dem Verschluss- zeiteneinstellrad einer Kamera werden in Reziprokwerten (Nenner des Bruchs) angegeben. Daraus ergibt sich beispielhaft die folgende Zeitenreihe in Sekundenbruchteilen:

1 – 2 – 4 – 8 – 15 – 30 – 60 – 125 – 250 – 500 – 1000 – 2000

Bei jeder Stufe dieser Zeitreihe halbiert sich die Lichtmenge, die den Film belichtet. Kürzere Belichtungszeiten

11 12 KAPITEL 4. VERSCHLUSSZEIT

Einstellskala eines älteren Belichtungsmessers können durch größere Blendenöffnungen (= kleinere Blendenzahl) kompensiert werden, dabei entspricht eine Stufe der Blendenreihe einer Stufe der Zeitreihe. Kameras mit elektronischem Verschluss können im Vergleich zu den klassischen Zeit- und Blendenreihen diver- se weitere Belichtungszeiten einsteuern. Neben kürzeren und insbesondere längeren Verschlusszeiten können dabei häufig noch Zwischenstufen in halben oder drittel Blendenstufen manuell eingestellt werden, im Automatikbetrieb sind praktisch stufenlose Einstellungen möglich. Einfach ausgestattete Kameramodelle mit Programmautomatiken zeigen die jeweils elektronisch gewählte Zeit-/ Blendenkombination häufig nicht mehr an. An alten Kameras bzw. Objektiven mit Zentralverschluss findet sich oft diese Reihe:

1 – 2 – 5 – 10 – 25 – 50 – 100 – 250 – 500

Auch kann die kürzest einstellbare Zeit abweichen und beispielsweise 1/200 s oder auch 1/300 s betragen.

4.1.1 Bezeichnungen

Je nach Kamera zeigt das Verschlusszeiteneinstellrad oder die Anzeige für die Verschlusszeit besondere Bezeichnun- gen:

• AUTO steht für automatische Belichtung, so dass die Kamera die Belichtung in Abhängigkeit von der Blende steuert. Bei Kameras ohne Verschlusszeiteneinstellrad wird diese Funktion über das Belichtungsprogramm (üblicherweise „P“, „A“, „S“, „M“ oder „P“, „Av“, „Tv“, „M“) eingestellt.

• B (Bulb) ermöglicht Langzeitbelichtungen und öffnet den Verschluss so lange, wie der Auslöser betätigt wird. Bei elektronisch gesteuerten Kameras ist diese Einstellung häufig nur im manuellen Betrieb „M“ verfügbar (selten auch in Blendenautomatik „S“[1]). 4.2. BILDWIRKUNG 13

• T (Time) ermöglicht ähnlich wie „B“ Langzeitbelichtungen, dabei wird der Verschluss beim ersten Druck auf den Auslöser geöffnet und erst beim erneuten Druck auf den Auslöser wieder geschlossen. Eine solche Stellung des Zeitenrads wird nur von wenigen älteren Gehäusen angeboten.

• X oder ein Blitzsymbol (in manchen Kameramenüs auch mit X-Sync bezeichnet) steht für die Blitzsynchroni- sationszeit. Bei Kameras mit Schlitzverschluss ist dies die kürzeste Belichtungszeit, bei der Film oder Sensor einen Augenblick lang komplett beleuchtet wird. In diesem Augenblick zündet der Blitz (bei TTL-Blitzmessung der Hauptblitz). Bei kürzeren Belichtungszeiten läuft der 2. Verschlussvorhang los und bedeckt bereits wie- der Teile des Films/Sensors, obwohl der 1. Verschlussvorhang noch nicht abgelaufen ist und daher Bereiche des Films/Sensors noch nicht belichtet wurden. Übliche Werte für die Blitzsynchronisationszeit sind 1/60 s – 1/300 s je nach Kameramodell, kürzere Werte werden durch mehrfaches Blitzen (Highspeed-Synchronisation) erreicht. Bei einigen wenigen älteren elektronisch gesteuerten Kameramodellen wird nicht automatisch die kür- zeste X-Sync-Zeit eingestellt.

4.1.2 Umrechnung Verschlusszeitfaktor und Blendenstufe

Siehe auch: Blendenstufe

Wenn beispielsweise für einen Filter eine Verlängerung der Belichtung um 3 Stufen angegeben ist, dann entspricht dies der Verlängerung um drei Rastungen entweder am Blendenring oder am Verschlusszeiteneinstellrad. Ein Ver- längerungsfaktor wird auf die Belichtungszeit angewendet. Zwischen Verlängerungsfaktor und Rastungen besteht folgender Zusammenhang:

2Rastungen) oder (Stufen = Verlängerungsfaktor

4.2 Bildwirkung

Die Wahl der Verschlusszeit hat neben der Einstellung der korrekten Belichtung ebenso wie die Wahl der Blende großen Einfluss auf die Bildwirkung. Mit einer kurzen Verschlusszeit können schnelle Bewegungen „eingefroren“ werden, eine relativ lange Belichtungszeit ermöglicht es, Bewegungen durch Verwischen dynamisch darzustellen. Solche Effekte sind nicht mit dem Verwackeln zu verwechseln.

• Bildgestaltung mit unterschiedlichen Verschlusszeiten • Kurze Belichtungszeit

• Lange Belichtungszeit

• Ein kleiner Wasserfall

4.3 Einzelnachweise

[1] Matthias Paul: BULB in Blendenautomatik bei der Minolta 7000 AF, 9000 AF, 7000i/7700i und 8000i/8700i. In: Beitrag im Minolta-Forum vom 21. September 2004 (Abgerufen am 10. Juli 2011). Kapitel 5

Brennweite

Die Brennweite ist der Abstand zwischen der Hauptebene einer optischen Linse oder eines gewölbten Spiegels und dem Fokus (Brennpunkt).

• Eine Sammellinse konzentriert ein parallel einfallendes Strahlenbündel im nach ihr liegenden Brennpunkt (Ab- bildung rechts, erstes Bild).

• Bei Zerstreuungslinsen liegt der Fokus vor der Linse, und ein parallel einfallendes Strahlenbündel wird so zerstreut, als ob die Einzelstrahlen alle aus diesem Fokus stammten (zweites Bild).

• Bei einem Hohlspiegel läuft ein parallel einfallendes Strahlenbündel im vor dem Spiegel liegenden Brennpunkt zusammen (drittes Bild).

• Bei einem Konvexspiegel wird ein parallel einfallendes Strahlenbündel so zerstreut, als ob die Einzelstrahlen alle aus dem hinter dem Spiegel liegenden Fokus stammten (viertes Bild).

Aus mehreren Linsen oder/und Spiegeln bestehende Systeme – wie zum Beispiel Objektive von Kameras oder Mikroskopen – haben analog definierte Brennweiten. Hierbei lassen sich die Lagen der Hauptebenen (zwei pro Sys- tem) nicht so einfach wie bei einer Einzellinse (in ihr) oder bei einem Einzelspiegel (auf seinem Scheitel) angeben. Die Brennweite ist ein Konzept der paraxialen Optik.[1] Sie bezieht sich daher nur auf Strahlen, die einen kleinen Winkel und einen kleinen Abstand zur optischen Achse des Abbildungssystems aufweisen. Große Brennweiten entstehen durch flache, schwach gekrümmte Oberflächen. Kleine Brennweiten entstehen durch starke Krümmungen. Speziell bei einzelnen Linsen wird der Kehrwert der Brennweite Brechkraft oder Brech- wert genannt. Bei Sammellinsen und Hohlspiegeln ist die Brennweite als positiver Wert, bei Zerstreuungslinsen und Konvexspiegeln als negativer Wert definiert. Die Brennweite wird bei der Anwendung der Linsengleichung gebraucht. In der Fotografie bestimmt die Brennweite des Objektivs zusammen mit dem Aufnahmeformat den Bildwinkel (siehe auch Formatfaktor). Das gilt auch für das Zwischenbild beim Mikroskop. Bei Fernrohren und Ferngläsern bestimmen die Brennweiten von Objektiv und Okular zusammen die Vergrößerung.

5.1 Brechkraft

1 Der Kehrwert D = f der Brennweite f wird Brechkraft genannt. Er wird bei Brillengläsern in der abgeleiteten SI-Einheit Dioptrie angegeben.

5.2 Messung der Brennweite

Gemäß der Abbildungsgleichung ist bei einer scharfen optischen Abbildung durch eine dünne Linse der Kehrwert der Brennweite gleich der Summe der Kehrwerte der Gegenstandsweite g und der Bildweite b :

14 5.3. BERECHNUNG DER BRENNWEITE 15

1 1 1 = + f b g Dies kann ausgenutzt werden, um die Brennweite der Linse zu bestimmen. Wenn der abgebildete Gegenstand sehr weit entfernt ist, wird der Zusammenhang besonders einfach. Die Brennweite ist näherungsweise gleich groß wie die Bildweite und kann direkt aus dem Abstand des Bildes von der Linse abgelesen werden. Ein Verfahren, das ohne ein weit entferntes Objekt auskommt, ist die Autokollimation. Dabei wird das weit entfernte Objekt durch einen planen Spiegel ersetzt. Das Bessel-Verfahren zur Bestimmung der Brennweite von dünnen Linsen nutzt aus, dass bei festem Abstand zwischen Objekt und Bild zwei Stellungen der Linse eine scharfe Abbildung erzeugen. Aus dem Abstand dieser beiden Positionen und dem Abstand zwischen Objekt und Bild lässt sich dann die Brennweite der Linse berechnen. Bei dicken Linsen und Abbildungssystemen mit mehreren optischen Komponenten kann der Abstand der Hauptebe- nen meist nicht vernachlässigt werden. Dann kann das Abschätzen des Vergrößerungsverhältnisses genauere Ergeb- nisse liefern. Mit dem Abbe-Verfahren wird ein Satz von Positionen aufgenommen, in denen das Abbildungssystem Objekte scharf abbildet. Diese Punkte erfüllen eine Geradengleichung. Aus den Parametern der Geraden lassen sich die Brennweite und die Lage der Hauptebenen bestimmen. Brillenoptiker bestimmen die Brennweite asphärischer Gläser und die über die Fläche variierende Brechkraft von Gleitsichtgläsern durch eine Wellenfrontanalyse. Dabei kommt meist ein Hartmann-Shack-Sensor zum Einsatz. Die automatisierten Geräte heißen aus historischen Gründen Scheitelbrechwertmesser.

5.3 Berechnung der Brennweite

→ Hauptartikel: Linse (Optik)

5.3.1 Brechende Fläche

Als brechende Fläche bezeichnet man die Grenzschicht zwischen zwei optischen Medien mit unterschiedlichen Bre- chungsindizes. Kommt der Lichtstrahl von links, so sei n der Brechungsindex auf der linken Seite und n′ der Bre- chungsindex auf der rechten Seite der Grenzfläche. Die Krümmung der Grenzfläche wird durch den Krümmungsradius r beschrieben. Liegt der Mittelpunkt des Kreises, der die Grenzfläche beschreibt, auf der vom einfallenden Licht ab- gewandten Seite, so ist r positiv, andernfalls negativ. Eine nicht gekrümmte Grenzfläche hat den Krümmungsradius r = ∞ .

n′ f ′ = r n′ − n Die Brennweite der anderen Seite wird durch Vertauschen der Brechungsindices gewonnen, da das Licht nun von rechts kommend aus n nach n′ übertritt:

n n f = r = −r n − n′ n′ − n

5.3.2 Linse

Die Brechung einer Linse der Dicke d ist aus den Brechungen ihrer beiden sphärischen Grenzflächen berechenbar. ′ ′ Mit den Brennweiten f2, f2 und f1, f1 der beiden Flächen und deren Abstand d ergibt sich

′ ′ ′ f1f2 f = − ′ − d f1 f2 für die bildseitige Brennweite der Linse. Mit den obigen Gleichungen der Flächenbrennweiten erhält man mit 16 KAPITEL 5. BRENNWEITE

( ) ′ − ′ − 2 1 n n 1 − 1 (n n) d ′ = + ′ f n r1 r2 n nr1r2

die bildseitige Linsenbrennweite in Abhängigkeit von den Krümmungsradien r1 , r2 und den Brechungsindizes n und n′ . Wie in nebenstehender Abbildung wird die Brennweite f von der Hauptebene H' gemessen. Gegenstandsseitige und bildseitige Brennweiten haben die gleiche Größe, wenn die Linse auf beiden Seiten an Medien mit gleichem Brechungsindex n grenzt. Letztere Gleichung wird auch Linsenschleiferformel genannt.

5.3.3 Dünne Linse

→ Hauptartikel: Dünne Linse

Die Näherung d ≪ f ist für d ≈ 0 erfüllt. Diese Näherung bezeichnet man als dünne Linse, und die Hauptebenen der beiden Grenzflächen fallen zusammen (und zwar zur Mittelebene). Die Gleichung für die Brennweite vereinfacht sich zu

( ) ′ − 1 1 n n 1 − 1 ′ = = , f f n r1 r2

wobei wieder von der Mittelebene weg gemessen wird. n′−n n−n′ In der geometrischen Optik heißt D1 = Vorderflächenbrechwert und D2 = Rückflächenbrechwert. nr1 nr2 Obige Gleichung lässt sich damit auch in der Form

D = D1 + D2

schreiben.[2] Die optische Wirkung von Brillengläsern wird durch den Scheitelbrechwert ausgedrückt.

5.3.4 System aus zwei dünnen Linsen

Das System aus zwei dünnen Linsen ist dem System „Linse aus zwei brechenden Flächen“ prinzipiell ähnlich (vgl. nebenstehende Abbildung mit der darüberstehenden). Wenn beide Linsen beidseitig vom gleichen Medium umgeben sind, dann gilt:

1 1 1 − d 1 1 − d 1 ′ = ′ + ′ ′ · ′ = + · = f f1 f2 f1 f2 f1 f2 f1 f2 f Außer der Gleichheit der gegenstands- und bildseitigen Brennweiten der Einzellinsen gilt also auch die entsprechende Gleichheit beim System:

f ′ = f

Zur Abhängigkeit der Brennweiten des Linsensystems aus zwei dünnen Linsen von den Brechungsindizes und Krüm- mungsradien gelangt man, wenn man für f1 und f2 die oben angegebenen Linsenschleiferformeln für dünne Linsen anwendet.

5.3.5 Eng benachbarte dünne Linsen

Beim Zusammenrücken der dünnen Linsen wird d ≪ f1, f2 . Der Abstand d kann vernachlässigt werden. Die Brennweite eines solchen Systems ist näherungsweise gleich 5.4. ABBILDUNGSFEHLER MIT DIREKTEM ZUSAMMENHANG ZUR BRENNWEITE 17

1 1 1 1 ′ = = + . f f f1 f2 Diese Gleichung wird zum Beispiel für zwei dünne, zusammengekittete Linsen verwendet. Eine solche Doppellinse besteht in der Regel aus zwei verschiedenen Glassorten, womit geringere Abbildungsfehler als bei einer aus nur einer Glassorte bestehenden Linse mit gleicher Brennweite erreicht werden, wie beispielsweise beim Achromaten.

5.4 Abbildungsfehler mit direktem Zusammenhang zur Brennweite

→ Hauptartikel: Abbildungsfehler

Die Brennweite ist streng nur in der paraxialen Optik definiert. Jedoch ergeben sich unter bestimmten Bedingungen und vor allem für reale nichtparabolische Linsen diverse sog. Abbildungsfehler, die in einer (teilweise scheinbar) veränderten Brennweite resultieren.[3] In der paraxialen Optik ist es immer möglich, eine Kugelfläche als Paraboloid anzunähern. Reale Linsen werden oft als Kugelflächen ausgeführt, da diese einfacher herzustellen sind als asphärische Flächen. Ihnen wird trotzdem eine Brennweite zugeordnet, die eigentlich nur für Strahlen nahe der optischen Achse gilt. Für achsfernere Strahlen ergeben sich verschobene Foki.[4] Dieser Linsenfehler wird sphärische Aberration genannt. Des Weiteren hängt die Brennweite unter anderem vom Brechungsindex des Linsenmaterials ab, der wiederum von der Wellenlänge des Lichts abhängt. Fällt nun Licht unterschiedlicher Wellenlänge (z. B. auch weißes Licht) auf eine Linse, so wird dieses wellenlängenabhängig auf verschiedene Punkte fokussiert. Man spricht von chromatischer Aberration. Wenn die Form einer Linse nicht rotationssymmetrisch bzgl. der optischen Achse ist, sondern ellipsoid, dann fokus- siert sie fächerartige Lichtbündel je nach deren Orientierung in verschiedenen Bildweiten. Volle Lichtbündel werden nicht auf einen Punkt fokussiert, sondern in zwei hintereinander liegende Brennlinien in den Richtungen der beiden Hauptachsen des Ellipsoids. Dieser Abbildungsfehler heißt axialer Astigmatismus.

5.5 Literatur

• Max Born: Optik. 1972, ISBN 3-540-05954-7 (2. Kapitel).

• Fritz Hodam: Technische Optik. 1967. • Wolfgang Demtröder: Elektrizität und Optik. Springer, Berlin 2006. ISBN 3-540-33794-6 (Kapitel 9.5)

5.6 Einzelnachweise

[1] Eugene Hecht: Optik. Oldenbourg Verlag, Kapitel 5 Geometrische Optik. Abschnitt 2 Linsen.

[2] Zeiss.de – Brillenglas-Kompendium

[3] Wolfgang Demtröder: Elektrizität und Optik. Springer, Berlin 2006. ISBN 3-540-33794-6 (Kapitel 9.5.4).

[4] Eugene Hecht. Optik. Oldenbourg Verlag, 2005, ISBN 3-486-27359-0, S. 414, eingeschränkte Vorschau in der Google- Buchsuche. 18 KAPITEL 5. BRENNWEITE

Bei einzelnen dünnen Linsen ist die Brennweite f gleich dem Abstand des Brennpunkts F von der Linsenmitte. Bei gewölbten Spiegeln ist es der Abstand vom Spiegelscheitel. 5.6. EINZELNACHWEISE 19

Brennpunkt und bildseitige Hauptebene für zwei Flächen

System aus zwei dünnen Linsen (H1 und H2) Konstruktion des bildseitigen Brennpunkts F' und der bildseitigen Hauptebene H' Kapitel 6

Schärfentiefe

Nur ein schmaler Bereich des Bilds erscheint scharf – ein Beispiel für geringe Schärfentiefe.

Die Schärfentiefe (häufig synonym auch Tiefenschärfe [1]) ist ein Maß für die Ausdehnung des scharfen Bereichs im Objektraum eines abbildenden optischen Systems. Der Begriff spielt in der Fotografie eine zentrale Rolle und beschreibt die Größe des Entfernungsbereichs, innerhalb dessen ein Objekt hinlänglich scharf abgebildet wird. In der Regel wird eine große Schärfentiefe durch kleine Blendenöffnungen oder Objektive mit kurzen Brennweiten erreicht: Von vorn bis hinten sieht dann alles mehr oder weniger scharf aus. Das Gegenteil ist der sogenannte „Film- Look“, bei dem der Bereich der Schärfentiefe klein ist (englisch: shallow): Die Kamera zeichnet die zentrale Figur scharf, eventuell nur das Auge einer Person,[2] während alles vor und hinter ihr unscharf erscheint. Tief bedeutet bei Schärfentiefe die Tiefe des Raums, also die Richtung weg von der Optik. In der Computeranimation ist die Schärfentiefe ein optischer Effekt, der im Nachhinein in jedes einzelne Bild eingerechnet wird und deshalb erheblichen Rechenaufwand bedeutet. Meist wird hier der englische Begriff Depth of Field (DOF) benutzt. Umgangssprachlich werden Schärfentiefe und Tiefenschärfe synonym verwendet, auch aus sprachwissenschaftlicher Sicht haben beide Begriffe dieselbe Bedeutung.[1] Eine Normung des Begriffs „Schärfentiefe“ fand erstmals 1970 statt (DIN 19 040 Blatt 3).

20 6.1. GEOMETRISCHE SCHÄRFENTIEFE 21

Drei APS-Filmschachteln bei verschiedenen Blendenstufen (f/2.8 – f/4 – f/5.6 – f/8 – f/11 – f/16)

Das Freistellen eines Objektes durch geringe Schärfentiefe am Beispiel eines einzelnen Radfahrers, der aus dem Peloton herausgehoben wird

6.1 Geometrische Schärfentiefe

Es sind grundsätzlich zwei verschiedene Anordnungen zu unterscheiden: Die Camera obscura, die lediglich aus ei- ner einzigen Lochblende besteht, und ein Linsensystem, das so eine Blende ebenfalls enthält, aber zusätzlich noch 22 KAPITEL 6. SCHÄRFENTIEFE

(mindestens) eine Linse (vor oder hinter der Blende), die eine reguläre optische Abbildung produziert.

6.1.1 Camera obscura

Camera obscura

→ Hauptartikel: Camera obscura

Von einem Objekt ausgehende Lichtstrahlen fallen durch die Lochblende auf die Bildebene (einen Schirm, einen Film oder einen Kamerabildsensor). Je nach Durchmesser der Blende werden aus diesen Lichtstrahlen mehr oder weniger dicke kegelförmige Lichtkörper; durch Schnitt der Bildebene mit einem Kegel entsteht auf der Ebene ein Kreis, sogenannte Zerstreuungskreise oder Unschärfekreise (Z). Sie existieren bei jeder Dimensionierung der Abstände zwischen Objekt, Blende und Bild, die Kreisgröße in der Bildebene berechnet sich nach dem Strahlensatz. Dabei ist der Einfluss des Lochblendendurchmessers einfach proportional: Je größer das Loch, desto größer der Unschärfekreis. Für eine schärfere Abbildung wird ein kleineres Loch benötigt. Wird jedoch das Loch zu stark verkleinert, so wird der Bereich der geometrischen Optik verlassen und es treten die Welleneigenschaften des Lichtes in den Vordergrund. Die dabei auftretenden Beugungseffekte werden umso stärker, je kleiner das Loch ist. Hierdurch kommt es zu einer Abnahme der Schärfe. Somit gibt es für eine Camera obscura einen optimalen Lochdurchmesser. Weiterhin muss bei dieser Optimierung neben den Abbildungseigenschaften auch berücksichtigt werden, dass mit einem kleineren Lochdurchmesser der Lichtstrom abnimmt und damit die Belichtungszeiten zunehmen.

6.1.2 Linsensystem

Eine zusätzlich eingebaute Linse sorgt dafür, dass (im idealen Fall) bei einer bestimmten Entfernung der Bildebe- ne von der Linse eine scharfe Abbildung auftritt; bei dieser Position entfällt also die obige Ungenauigkeit (und die Blendenöffnung kann im Interesse besserer Lichtausbeute wesentlich vergrößert werden). Erst wenn es um Objekt- punkte geht, die vor oder hinter dieser scharf abgebildeten Position liegen, verringert sich diese Schärfe und sinkt mit wachsendem Abstand auf den Wert, den die Blende allein als Camera obscura bewirken würde. Genauer: In der geometrischen Optik können nur diejenigen Punkte als scharfe Bildpunkte in der Bildebene (Film, Chip) wiedergegeben werden, die auf der Ebene liegen, die sich in der Gegenstandsweite zur Linse befindet. Alle anderen 6.2. SCHÄRFENTIEFE BERECHNEN 23

Punkte, die sich auf näher oder weiter entfernt liegenden Ebenen befinden, erscheinen in der Bildebene nicht mehr als Punkte, sondern als Scheibchen, sogenannte Zerstreuungs- oder Unschärfekreise (Z). Zerstreuungskreise entstehen, weil die von der Linse (dem Objektiv) auf die Bildebene (den Film) fallenden Licht- körper Kegel sind; durch Schnitt der Bildebene mit einem Kegel entsteht auf der Ebene ein Kreis. Eng nebeneinander liegende Punkte, die nicht in der Gegenstandsebene liegen, werden durch eng nebeneinander liegende Zerstreuungs- kreise abgebildet, die sich überdecken und in den Randbereichen vermischen, wodurch ein unscharfes Bild entsteht. Der für die Akzeptanz von Schärfe maximal tolerierbare Zerstreuungskreisdurchmesser für einen Fotoapparat wird mit Z bezeichnet. Die absolute Größe des maximalen Zerstreuungskreises Z ist abhängig vom Aufnahmeformat, da sie 1/1500 der Diagonalen beträgt. Solange die Unschärfekreise nicht größer als Z werden, liegen sie unterhalb der Auflö- sungsgrenze des Auges, und die Abbildung wird als scharf erachtet. Dabei entsteht der Eindruck, das Bild weise nicht nur eine Schärfenebene, sondern einen Schärfebereich auf. Problematisch wird ein eingeschränkter Schärfentiefebe- reich auch dann, wenn die Schärfemessung nicht direkt in der Bildebene, sondern mit gesonderten Einstellscheiben oder Schärfesensoren erfolgt, da es dann durch Toleranzen in der Bildweite leicht zu Fokussierungsfehlern kommen kann. Die folgende Tabelle veranschaulicht die maximale Größe der Zerstreuungskreise je nach Aufnahmeformat des je- weiligen Fotoapparats:

6.2 Schärfentiefe berechnen

Folgende Variablen werden benötigt:

• die Objektiv-Brennweite f , zum Beispiel 7,2 mm

• die Blendenzahl k (auch Arbeitsblende genannt), zum Beispiel 5,6

• die Gegenstandsweite g (Entfernung der fokussierten Gegenstandsebene von der vorderen Prinzipalebene), zum Beispiel 1000 mm

• der Zerstreuungskreis Z , zum Beispiel 0,006 mm.

Für eine Annäherung an Z kann folgende Formel mit d als Formatdiagonale des Aufnahmeformates in mm und N als Anzahl der zu unterscheidenden Punkte entlang der Diagonalen verwendet werden:

d d Z = ≈ N 1500 Dieser Näherung liegt die Annahme zugrunde, dass das menschliche Auge über die Bilddiagonale maximal 1500 Punkte auflösen kann, wenn der Sehabstand etwa gleich der Bilddiagonalen ist. Für technische Anwendungen mit höherer Bildauflösung muss N gegebenenfalls deutlich höher gewählt werden.

6.2.1 Hyperfokale Entfernung

Zur Bestimmung der Schärfentiefe wird zuerst die hyperfokale Entfernung dh vom Linsenmittelpunkt aus berechnet:

( ) f 2 · D dh = k·Z + f = f Z + 1 , wobei D die Eintrittspupille des Objektivs ist.

Da die linken Summanden in der Regel viel größer sind als die rechten, können die rechten Summanden in den entsprechenden Näherungsformeln vernachlässigt werden:

f 2 D f 2 · N d ≈ = f · = h k · Z Z k · d 24 KAPITEL 6. SCHÄRFENTIEFE

Verschiedene Strahlengänge zum Bestimmen der Schärfentiefe. Es wird auf die hyperfokale Entfernung fokussiert. Der Fernpunkt liegt damit im Unendlichen.

Optische Achse

Verschiedene Strahlengänge zur Bestimmung der Schärfentiefe. Fokussierung vor der hyperfokalen Entfernung. Der Fernpunkt liegt nicht im Unendlichen.

6.2.2 Nahpunkt

Anschließend kann die Entfernung vom Linsenmittelpunkt zum Nahpunkt dn berechnet werden: 6.2. SCHÄRFENTIEFE BERECHNEN 25

g · (dh − f) g dn = = g−f (dh − f) + (g − f) + 1 dh−f

Wird ferner die Gegenstandsweite g für ein abbildendes System auf die hyperfokale Entfernung dh eingestellt, also mit der Bedingung dh = g , ergibt sich exakt:

d d = h n 2 Der Nahpunkt liegt also bei der halben hyperfokalen Entfernung, und in diesem Fall werden Gegenstände von un- endlich bis zur halben hyperfokalen Entfernung hinreichend scharf abgebildet. Für große Gegenstandsweiten gegenüber der Brennweite kann die Brennweite in den Differenzen vernachlässigt wer- den, und es ergibt sich:

1 d ≈ n 1 + 1 g dh

6.2.3 Fernpunkt

Ebenso kann die Entfernung vom Linsenmittelpunkt zum Fernpunkt df berechnet werden:

  g·(dh−f) g − − = f−g , wenng < dh (dh f)+(f g) − +1 df =  dh f ∞, wenng ≥ dh

Für hinreichend große Gegenstandsweiten gegenüber der Brennweite kann auch hierbei die Brennweite in den Dif- ferenzen vernachlässigt werden, und es ergibt sich entsprechend:

1 d ≈ f 1 − 1 g dh

6.2.4 Schärfentiefebereich

Der Schärfentiefebereich ∆d erstreckt sich vom Nahpunkt dn bis zum Fernpunkt df mit

∆d = df − dn

Wenn die eingestellte Gegenstandsweite größer oder gleich der hyperfokalen Entfernung ist ( g ≥ dh ), dann ist der Schärfentiefebereich unendlich, da der Fernpunkt dann im Unendlichen liegt. Wenn die eingestellte Gegenstandsweite gleich der Brennweite ist ( g = f ), dann ist der Schärfentiefebereich null, da der Fernpunkt und der Nahpunkt identisch sind; die Abbildung liegt dann im Unendlichen. Bei Makroaufnahmen mit entsprechend großen Abbildungsmaßstäben ergeben sich demzufolge meist recht kleine Schärfentiefebereiche.

Näherungen

Unter Vernachlässigung der Brennweite, also mit g ≫ f und dh ≫ f , ergibt sich für den Schärfentiefebereich nä- herungsweise:

2 ∆d ≈ , wenng < dh dh 1 2 − g dh 26 KAPITEL 6. SCHÄRFENTIEFE

Die Abstände der Nahpunkte dn und die Abstände der Fernpunkte df mit den dazugehörigen Schärfentiefebereichen (dunkelcyan) für verschiedene Gegenstandsweiten g (blau) bei vorgegebener hyperfokaler Entfernung dh (rot) und vorgegebener Brennweite f (violett). Ganz rechts die Brennebene F (violett) und davor die Hauptebene der optischen Abbildung H (grün). Die Bildebene liegt rechts von der Brennebene und ist in der Graphik nicht dargestellt.

Wenn die Gegenstandsweite auf den N-ten Teil der hyperfokalen Entfernung eingestellt wird, also mit

d g = h , mitN > 1 N dann nimmt der Schärfentiefebereich ungefähr proportional zum Quadrat von N ab:

2 · d ∆ ≈ h d N 2 − 1

Abhängigkeiten

Aus der Näherungsformel für die hyperfokale Entfernung dh kann leicht abgelesen werden, dass diese zunimmt und der Schärfentiefebereich somit abnimmt, wenn die Brennweite f zunimmt, die Blendenzahl k kleiner wird (respektive die Blendenöffnung größer) oder der Zerstreuungskreis Z kleiner sein soll.

Die Abhängigkeit zwischen hyperfokaler Entfernung dh und verwendeter Bilddiagonale d kann mit folgender Über- legung leicht abgeschätzt werden: Die Brennweite f ist für unendlich große Gegenstandsweiten identisch mit der Bildweite b , so dass die Brennweite für große Gegenstandsweiten näherungsweise wie folgt von der Bilddiagonalen d abhängt:

d f ≈ b = ( ), · α 2 tan 2 wobei α der gewünschte Bildwinkel ist, der für die perspektivische Bildwirkung maßgeblich ist. Setzt man diese Näherung in die Näherungsgleichung für die hyperfokale Entfernung ein, ergibt sich: 6.2. SCHÄRFENTIEFE BERECHNEN 27

Zusammenhang zwischen Bildwinkel α , Bildweite b und Bilddiagonale d

d N d ≈ · ( ) h · 2 α k 4 tan 2

Dies bedeutet, dass die hyperfokale Entfernung dh linear mit der Bilddiagonalen d zunimmt, wenn die Blendenzahl k , die Anzahl der Bildpunkte N auf der Bilddiagonalen und der Bildwinkel α konstant gehalten werden. Ebenso kann der Formel abgelesen werden, dass die Schärfentiefe umso geringer ist, je kleiner die Blendenzahl oder der Bildwinkel sind; Weitwinkelobjektive haben also bei sonst gleichen Voraussetzungen einen größeren Schärfentief- ebereich als Teleobjektive, beziehungsweise die hyperfokale Entfernung ist bei Weitwinkelobjektiven kleiner als bei Teleobjektiven. Ferner kann festgehalten werden, dass die Schärfentiefe bei konstantem Verhältnis von Bildsensordiagonale d und Blendenzahl k bei gleichem Bildwinkel und gleicher Anzahl der akzeptablen Zerstreuungskreise immer gleich ist.

6.2.5 Beispiel Kurzsichtigkeit

Wenn das Auge eines Normal- oder Weitsichtigen auf die hyperfokale Entfernung scharfgestellt ist, wird der Bereich von der halben hyperfokalen Entfernung bis unendlich hinreichend scharf abgebildet und wahrgenommen. Anders ist es bei Kurzsichtigen, die aufgrund ihrer Kurzsichtigkeit nur bis zu einer maximalen Entfernung scharfstellen können und die hyperfokale Entfernung daher oft nicht erreicht werden kann.

Für die Berechnung wurde eine normale Brechkraft des Auges Φnormal von 59 Dioptrien angenommen. Daraus re- 1 sultiert eine Normalbrennweite fnormal = von 16,9 Millimetern und ein Bildkreisdurchmesser d von 14,6 Φnormal Millimetern. Wenn für die Anzahl der Punkte auf der Bilddiagonalen N 1500 angenommen wird, dann beträgt der Durchmesser des akzeptablen Zerstreuungskreises Z 9,74 Mikrometer. Bei unkorrigierter Kurzsichtigkeit kann das Auge nur auf eine maximale Gegenstandsweite g scharfstellen, die sich mit Hilfe der Abbildungsgleichung aus der tatsächlichen Brechkraft Φ ergibt, die üblicherweise als negative Dioptriendifferenz ∆Φ angegeben wird:

Φ = Φnormal − ∆Φ 1 f = Φ 1 1 − 1 g = 1 1 = = − Φ − Φnormal ∆Φ f fnormal 28 KAPITEL 6. SCHÄRFENTIEFE

In der folgenden Tabelle werden die Schärfentiefebereiche beispielhaft für drei verschiedene Lichtsituationen re- spektive Blendenzahlen für das Auge dargestellt:

• Blendenzahl k = 4 : weite Pupille (Durchmesser = 4,2 Millimeter in dunkler Umgebung)

• Blendenzahl k = 8 : mittlere Pupille (Durchmesser = 2,1 Millimeter in mittlerer Umgebung)

• Blendenzahl k = 16 : kleine Pupille (Durchmesser = 1,1 Millimeter in heller Umgebung)

Wenn der Fernpunkt unendlich erreicht, ist das Auge auf die hyperfokale Entfernung fokussiert und es ist zum schar- fen Sehen gar nicht mehr nötig noch größere Entfernungen scharfzustellen.

6.3 Wellenoptische Schärfentiefe

Alle optischen Abbildungen sind durch Beugung begrenzt, so dass ein einzelner Punkt niemals auf einen Punkt, sondern nur auf ein Beugungsscheibchen (oder Airyscheibchen) abgebildet werden kann. Die Trennschärfe zweier benachbarter Beugungsscheibchen definiert analog zum fotografischen Film einen maximal zulässigen Zerstreuungs- kreis. Nach dem Rayleigh-Kriterium muss die Intensität zwischen zwei benachbarten Bildpunkten um 20 Prozent abfallen, um als scharf zu gelten. Die Größe des Beugungsscheibchens ist abhängig von der Wellenlänge des Lichts. Man definiert die Rayleighsche Schärfentiefe als den Bereich, innerhalb dessen sich die Abbildungsgröße nicht ändert, das heißt konstant dem kleinstmöglichen (d. h. beugungsbegrenzten) Wert entspricht:

λ dR = 2 n sin2 u Hierbei ist λ die Wellenlänge, n der Brechungsindex und u der Aperturwinkel des abbildenden Systems. Die Rayleighsche Schärfentiefe ist bei beugungsbegrenzten optischen Systemen relevant, zum Beispiel in der Mikroskopie oder in der Fotolithografie. In der Fotografie macht sich eine wellenoptische Unschärfe jenseits der förderlichen Blen- de kf bildwirksam bemerkbar.

Z k = f 1,22 λ (β + 1)

Hierbei ist Z der maximal zulässige Zerstreuungskreis, β der Abbildungsmaßstab und λ die Wellenlänge. Für übliche Anwendungen (kleiner Abbildungsmaßstab) in der Kleinbild-Fotografie ergibt sich eine förderliche Blende von über f/32, so dass Beugung außer in der Makrofotografie kaum eine Rolle spielt. Da die kleinen Sensoren moderner Kompakt-Digitalkameras aber sehr kleine zulässige Zerstreuungskreise erfordern, rückt kf in den Bereich üblicher Blendenzahlen. Für einen 1/1,8″-Sensor liegt die förderliche Blende zum Beispiel bei zirka f/8, im Nahbereich noch darunter.

6.4 Lochkamera

Bei einer Lochkamera hängt die Größe der Unschärfekreise von der Gegenstandsweite g, der Bildweite b und dem Lochdurchmesser D ab. Ein Objekt wird hinreichend scharf abgebildet, wenn gilt:

D · b D + ≦ Z g

Der Fernpunkt df einer Lochkamera liegt immer im Unendlichen. Für sehr große Gegenstandsweiten g vereinfacht sich die Bedingung zu: D ≦ Z . Das heißt, der Lochdurchmesser darf nicht größer werden als der zulässige Zerstreu- ungskreisdurchmesser, sonst ist mit einer Lochkamera auch im Fernbereich keine hinreichend scharfe Abbildung mehr möglich. 6.5. ANWENDUNG IN DER FOTOGRAFIE 29

6.5 Anwendung in der Fotografie

Blende 22 – Der scharf dargestellte Bereich reicht von vorne bis hinten.

Blende 10 – Der scharf dargestellte Bereich liegt in der Mitte, die Übergänge zu den un- scharfen Bereichen sind deutlich sichtbar.

Blende 2 – Der scharf dargestellte Bereich ist nun nur noch auf die Margeriten in der Bildmitte begrenzt. Nah- und Fernpunkt liegen nahe beieinander. 30 KAPITEL 6. SCHÄRFENTIEFE

Manuelle Zoomobjektive. Die Blendenkurven zeigen, wie die Schärfentiefe mit zunehmender Brennweite abnimmt. Am linken Objektiv wird bei Brennweite 28 mm, Blende 22 und Fokussie- rung auf 1,2 m ein Bereich von 0,6 m bis unendlich scharf dargestellt. Am rechten Objektiv wird bei Brennweite 80 mm, Blende 22 und Fokussierung auf 10 m ein Bereich von 5 m bis unendlich scharf dargestellt.

Rechenscheibe zur Ermittlung von Blende, Fokus und Schärfentiefenbereich für das rechts im linken Bild dargestellte 80-200mm Zoomobjektiv, exemplarisch für die Brennweiten 80, 90, 105, 120, 135, 150, 170 und 200 mm.

6.5.1 Bildgestaltung mit Schärfentiefe

Der gezielte Einsatz der Schärfentiefe durch Einstellen der Blende, der Entfernung und der Brennweite ermöglicht es, den Blick des Betrachters auf das Hauptmotiv zu lenken. Dazu schränkt der Fotograf die Schärfentiefe so eng wie möglich um die Ebene ein, auf der sich das Hauptmotiv befindet. Der Vorder- und Hintergrund wird dadurch unscharf abgebildet. Diese selektive Unschärfe lenkt weniger vom Hauptmotiv ab, das durch die selektive Schärfe akzentuiert wird. Eine eingeschränkte Schärfentiefe kann bei fotografischen Aufnahmen mit punktförmigen Objekten, die sich et- was außerhalb der scharf abgebildeten Gegenstandsweite befinden, zu sogenannten Geisterflecken in der Aufnahme führen. Bei kleinen Aufnahmeformaten, z. B. beim Erstellen von Ausschnittsvergrößerungen oder beim Einsatz von Digitalkameras mit kleinen Bildsensoren (Formatfaktor), verkleinert sich der maximal zulässige Zerstreuungskreis (bei gleichblei- bender Pixelzahl), was den Schärfentiefebereich zunächst verkleinert. Die kleineren Aufnahmeformate erfordern jedoch proportional kleinere Objektivbrennweiten, um gleichbleibende Blickwinkel zu gewährleisten – das hingegen vergrößert den Schärfentiefebereich. Beides, die Verkleinerung der Bildsensoren (⇒ Verkleinerung der maximal zulässigen Zerstreuungskreise) und die deshalb notwendige Verkleinerung der Objektivbrennweiten, beeinflusst den Schärfentiefebereich. Die Einflüsse sind zwar gegensinnig, sie gleichen sich aber nicht aus. Der maximal zulässi- ge Zerstreuungskreis geht linear und die Objektivbrennweite annähernd quadratisch in die Schärfentiefe ein – also überwiegt der Einfluss der Objektivbrennweite. Dadurch wird die Schärfentiefe entsprechend größer und es wird zunehmend schwieriger, die selektive Schärfe als fotografisches Gestaltungsmittel direkt beim Fotografieren einzu- setzen. Damit sich beide Einflüsse ausgleichen, müsste die Pixeldichte der Sensoren annähernd quadratisch mit der Verkleinerung der Sensorabmessungen wachsen, was schnell an technische Grenzen führt. 6.5. ANWENDUNG IN DER FOTOGRAFIE 31

6.5.2 Faktoren zur Beeinflussung der Schärfentiefe

Der Schärfebereich kann durch mehrere Faktoren (siehe Abschnitt Schärfentiefe berechnen) beeinflusst werden:

• Durch Abblenden der Blende wird er ausgedehnt und durch Aufblenden eingeengt. Je kleiner die Blendenöff- nung ist, desto größer ist also der Schärfebereich.

• Eine weitere Einflussgröße auf die Schärfentiefe ist der Abbildungsmaßstab β . Der Abbildungsmaßstab hängt von der Brennweite des Objektivs f und der Gegenstandsweite g ab ( b ist die Bildweite).

b f β = = g g − f

Je kleiner der Abbildungsmaßstab, desto größer ist die Schärfentiefe. Ein Weitwinkelobjektiv mit ei- ner kürzeren Brennweite erzeugt, bei gleicher Gegenstandsweite, eine größere Schärfentiefe als ein Teleobjektiv mit einer langen Brennweite.

• Für Kamerasysteme mit unterschiedlichen Bilddiagonalen und somit entsprechend unterschiedlichen Normalbrennweiten gilt bei sonst gleichen Voraussetzungen (Blendenzahl, Bildwinkel und Bildauflösung), dass die Schärfentiefe umso geringer wird, je größer die Bilddiagonale ist. Es ist also mit größeren Kameras bei gegebener Blen- denzahl besser möglich, die Schärfentiefe einzuschränken (etwa bei Porträtaufnahmen mit unscharfem Hin- tergrund), als mit kleinen Kameras. Wenn ein Motiv einmal so aufgenommen wird, dass es auf dem Sensor die Sensorhöhe voll ausfüllt, und einmal so, dass es auf dem Sensor eine um den Faktor x geringere Höhe hat, indem man lediglich den Abstand zum Motiv vergrößert, so vergrößert sich die Schärfentiefe unter etwa qua- dratisch mit x. Beispiel: Verkleinerung der Bildhöhe um den Faktor x = 2 führt etwa zur Vervierfachung der Schärfentiefe. Diese Faustformel gilt, falls die Entfernung zum Motiv kleiner als etwa ein Viertel der hyperfoka- len Entfernung ist. Entsprechend gilt diese Faustformel für unterschiedliche Sensorgrößen: Eine Verringerung der Sensorhöhe um den Faktor x führt zur Vergrößerung der Schärfentiefe etwa um den Faktor x2, falls das Motiv in beiden Fällen die Sensorhöhe voll ausfüllt und in beiden Fällen die gleiche Blende eingestellt ist. Die Brennweite hat dabei keinen nennenswerten Einfluss, siehe unten.

• Anders sieht der Vergleich verschiedener Kamerasysteme mit unterschiedlichen Bilddiagonalen aus, wenn man nicht Objektive mit gleicher Blendenzahl vergleicht, sondern solche mit der gleichen Eintrittspupille bezie- hungsweise gleicher Öffnungsweite, also Objektive, die das gleiche Lichtbündel verarbeiten können und Lin- sen mit vergleichbarem Durchmesser verwenden: zwei Objektive mit gleicher Eintrittspupille und gleichem Bildwinkel erzeugen unabhängig von der Sensorgröße die gleiche Schärfentiefe.

• Die Verteilung der Schärfentiefe vor und hinter dem fokussierten Objekt variiert mit der eingestellten Entfer- nung: Im engen Nahbereich wird ungefähr ein Verhältnis von 1:1 erreicht, mit wachsender Entfernung wächst der Anteil hinter dem fokussierten Objekt kontinuierlich an; letzteres extrem, wenn die Unendlicheinstellung noch eben in den Schärfebereich gelegt wird (= hyperfokale Entfernung).

• Die Schärfentiefe ändert sich in bestimmten Bereichen praktisch nicht, wenn ein Motiv einmal mit kurzer Brennweite aus geringer Entfernung und einmal mit langer Brennweite aus größerer Entfernung derart abge- bildet wird, dass es im Bild die gleiche Größe hat. Der vorgenannte Einfluss der Brennweite wird durch die andere Gegenstandsweite kompensiert. Diese Regel gilt, wenn in beiden Fällen die gleiche Blende verwendet wird und wenn die Entfernung zum Motiv bei der kurzen Brennweite kleiner als etwa ein Viertel der hyperfo- kalen Entfernung ist.

• Durch das Verfahren des Focus stacking kann eine scheinbar extrem große Schärfentiefe erreicht werden, indem eine Bilderserie mit verschiedenen Entfernungseinstellungen aufgenommen wird und die Ergebnisse anschließend mit Methoden der Computergrafik neu zusammenmontiert werden.

• Umgekehrt lassen sich mittels der nach dem amerikanischen Fotografen Ryan Brenizer benannten Brenizerme- thode, der dieses Verfahren perfektioniert und bekannt gemacht hat, Weitwinkel- oder Panoramafotografien mit sehr geringer Schärfentiefe erzeugen. Hierbei werden mit einem lichtstarken Teleobjektiv angefertigte Aufnahmen mit kleinem Schärfebereich mittels Stitching zu einem Foto mit großem Bildwinkel kombiniert. 32 KAPITEL 6. SCHÄRFENTIEFE

6.5.3 Kameraeinstellungen

Im Makrobereich ist die Schärfentiefe s allein durch Abbildungsmaßstab, eingestellte Blende und erlaubtem Un- schärfekreisdurchmesser definiert. Sie ist (solange der erlaubte Unschärfekreis deutlich kleiner als die Brennweite ist) vollständig unabhängig von der Brennweite. Sie berechnet sich zu:

Verkleinerungsfaktor = 1/Abbildungsmassstab v = Verkleinerungsfaktor2 + Verkleinerungsfaktor s = 2 · Unschärfekreisdurchmesser · Blendenzahl · v Im Nichtmakrobereich (der Fehler übersteigt 10 % ab: Verkleinerungsfaktor > 0,3·Brennweite/Unschaerfekreisradius/Blendenzahl) muss die Formel um den Korrekturwert 1 − w2 erweitert werden zu: v = Verkleinerungsfaktor2 + Verkleinerungsfaktor w = Unschärfekreisradius · Blendenzahl · Verkleinerungsfaktor/Brennweite s = 2 · Unschärfekreisdurchmesser · Blendenzahl · v/(1 − w2) Der Gültigkeitsbereich dieser Formel endet, wenn man negative Werte erhält. Dann liegt der Fernpunkt im Unend- lichen, der Schärfentiefebereich ist dann unendlich groß, der Fernpunkt liegt hinter dem Objektiv, konkave Wellen- fronten liegen innerhalb des Fokusbereichs. Zur praktischen Anwendung im Feld:

• man merkt sich 2 · 10 · Unschärfekreisdurchmesser für seine aktuelle Kamera (bei vielen Crop-DSLRs um die 0,4 mm)

• Für einen Verkleinerungsfaktor von 10, 5, 2, 1 muss man diesen Wert mit 110, 30, 5 bzw. 2 multiplizieren (und erhält 44 mm, 12 mm, 2 mm bzw. 0,8 mm).

• Das ergibt die Schärfentiefe für die Blendenzahl 10. Für andere Blendenzahlen erhöht bzw. verringert sich dieser Wert proportional.

Weitere Bemerkungen:

• Einige elektronisch gesteuerte Kameras bieten die Möglichkeit an, zuerst den vorderen und dann den hinte- ren Punkt des gewünschten Schärfebereiches mit dem Auslöser zu markieren (DEP-Funktion). Die Kamera berechnet dann die dafür benötigte Blende und stellt den Fokus so ein, dass die Schärfe genau dem markier- ten Bereich entspricht. Die A-DEP-Funktion aktueller Digitalkameras hat damit allerdings nichts zu tun, hier bestimmt die Kamera den vorderen und hinteren Schärfepunkt durch Nutzung aller AF-Felder.

• Die Verstellmöglichkeiten von Fachkameras erlauben das Nutzen der sogenannten Scheimpflug-Einstellung. Diese verändert nicht den Schärfenbereich des Objektivs, sondern erlaubt, die Schärfeebene zu verlagern und damit an das Motiv anzupassen. Für Klein- und Mittelformatkameras gibt es für den gleichen Einsatzzweck spezielle Tilt- bzw. Swing-Balgengeräte bzw. sogenannte Tilt-Objektive, eine Funktion, die oft auch mit einer Shift-Funktion zur möglichen Parallelverschiebung der Schärfenebene kombiniert wird.

• Einige Spezialobjektive verfügen über die Funktion der variablen Objektfeldwölbung (VFC, variable field cur- vature), die rotationssymmetrisch die stufenlose konvexe oder konkave Durchbiegung der Schärfenebene er- laubt.

• Mit einer speziellen Rechenscheibe lassen sich auch unterwegs für ein gegebenes Objektiv Schärfentiefe- Berechnungen durchführen. Bei gegebener Blende kann der optimale Fokuspunkt für einen gewünschten Schärfentiefe- Bereich oder der resultierende Schärfentiefe-Bereich bei gegebenem Fokuspunkt ermittelt werden. Außerdem lässt sich die zur Erreichung eines gewünschten Schärfentiefe-Bereiches nötige Blende bestimmen. 6.6. ANWENDUNGEN IN DER COMPUTERGRAFIK 33

6.6 Anwendungen in der Computergrafik

Viele bekannte Verfahren in der Computergrafik nutzen aus Gründen der Geschwindigkeit direkte Transformationen (z. B. über Matrixmultiplikationen), um die Geometrie in Bilddaten zu überführen. Durch diese mathematischen Konstrukte ergibt sich jedoch auch eine unendliche Schärfentiefe. Da die Schärfentiefe jedoch auch als gestalterisches Mittel eingesetzt wird, wurden verschiedene Methoden entwickelt, um diesen Effekt nachzuahmen. In 3D-Computerspielen hat sich das direkte Rendering von Polygonen durchgesetzt. Dieses Verfahren besitzt Ge- schwindigkeitsvorteile gegenüber dem indirekten Rendering (Raytracing), hat aber auch zugleich technische Ein- schränkungen. So lässt sich die Schärfentiefe nicht direkt berechnen, sondern muss in einem Postprocessing-Schritt mit Hilfe eines geeigneten Filters approximiert werden. Es handelt sich dabei um selektive Weichzeichner, die den Z-Buffer zur Kantenerkennung nutzen. Dadurch wird verhindert, dass beim Weichzeichnen des Bildes weiter vorn stehende Objekte in die Filterung des Hintergrunds mit einbezogen werden und umgekehrt. Probleme treten da- bei insbesondere bei transparenten Objekten auf, da diese in separaten Postprocessing-Schritten behandelt werden müssen, was sich negativ auf die Geschwindigkeit des Bildaufbaus auswirkt.

Rendering einer Lupe mit unendlicher Schärfentiefe

Dieselbe Grafik mit endlicher Schärfentiefe und Fokus auf den vergrößerten Text

Beim indirekten Rendering kann sowohl die zuvor beschriebene Methode als auch Multisampling verwendet wer- den, wobei zur Erzeugung eines Schärfentiefeeffekts sehr viele Samples nötig sind. Deshalb werden diese Verfahren vorzugsweise in Renderern eingesetzt, die unbiased sind. Diese entsprechen einem sehr nah an dem Modell einer Kamera angelehnten Verfahren, wo einzelne Photonen/Rays und deren Farbwert auf einem Film akkumuliert wer- den, d. h., mit fortlaufender Berechnung und höherer Samplezahl wird das Bildrauschen immer weiter reduziert. Im Gegensatz zu ersterem Verfahren erzeugt es glaubhaftere und realistischere Ergebnisse (Bokeh, etc.), ist jedoch auch um Größenordnungen langsamer, weshalb es sich noch nicht für Echtzeitgrafik eignet. Die Berechnung der Bilder in diesem Abschnitt erfolgte mit Hilfe eines Unbiased Renderers. Zur hinreichenden Rauschunterdrückung waren 2500 Samples pro Pixel notwendig, was einer Verfolgung von ca. 11,6 Milliarden Strah- lengängen entspricht, die einschließlich multipler Spiegelungen und Brechungen in der Szene verfolgt wurden.

6.7 Siehe auch

• 35-Millimeter-Adapter (Schärfentiefe für herkömmliche Videokameras) • Deep focus cinematography (möglichst große Schärfentiefe im Film) • Bokeh (Erscheinungsbild im unscharfen Entfernungsbereich) • Beugungsunschärfe Beugungsunschärfe bei zu kleiner (geschlossener) Blende

6.8 Einzelnachweise

[1] Beitrag des Sprachwissenschaftlers Anatol Stefanowitsch über die Konkurrenz der Bezeichnungen „Schärfentiefe“ und 34 KAPITEL 6. SCHÄRFENTIEFE

„Tiefenschärfe“ vom 4. April 2011.

[2] Der Fotograf Emil Otto Hoppé gehörte zu den ersten, die das Manko sehr geringer Schärfentiefe als ästhetisches Stilmittel verwendete. In seinem Selbstporträt von 1926 (Bild unten) sind nur ein kleiner Teil seiner Hand sowie die Augen scharf – Hoppé liebte Hände.

6.9 Literatur

• Heinz Haferkorn: Optik. Physikalisch-technische Grundlagen und Anwendungen. Verlag Harri Deutsch, Frank- furt/Main 1981, ISBN 3-87144-570-3, Kap. 6.4.3, S. 562–573

• Andreas Feininger: Andreas Feiningers Große Fotolehre. Neuauflage Heyne Verlag München 2001, ISBN 3- 453-17975-7

6.10 Weblinks

Commons: Tiefenschärfe – Sammlung von Bildern

• Schärfentiefe in der fotografischen Praxis

• Schärfentiefe-, Abbildungsmaßstab- und Nahlinsenrechner (deutsch). Berücksichtigt u. a. auch Beugung und Vorsatzlinsen. Kann individuelle Schärfentiefe-Tabellen ausgeben. Für Digitalkameras etwas komplizierter zu handhaben.

• Vergleich verschiedener Blendenzahlen und deren Schärfentiefe in Bildern • Background blur calculator (englisch)

• dofmaster Berechnen der Schärfentiefe für unterschiedliche Kameras und Brennweiten in Abhängigkeit von der Blende (englisch); kostenlose Software zur Erstellung von Schärfentiefe-Rechenscheiben. 6.10. WEBLINKS 35

Lenin-Porträt, 1920 36 KAPITEL 6. SCHÄRFENTIEFE

Durch den Einsatz einer kleineren Blende wird der Zerstreuungskreis verkleinert 6.10. WEBLINKS 37

Verringerung der Schärfentiefe nach der Brenizermethode. Links normale Aufnahme, rechts Stitching aus fünf Fotos mit einem Objektiv f4/250mm 38 KAPITEL 6. SCHÄRFENTIEFE

Tilt-Shift-Objektiv von Nikon

Scheimpflug-Einstellung in der Großformatkamera Kapitel 7

Filmempfindlichkeit

Als Filmempfindlichkeit (engl. film speed) bezeichnet man die Lichtempfindlichkeit von fotografischen Platten und Filmen. Bei höherer Lichtempfindlichkeit kann man bei gleicher Belichtungszeit in dunklerer Umgebung fotografieren oder man muss bei gleicher Helligkeit die Belichtungszeit reduzieren.

Kodak TX 120 aus 1975

Die Filmempfindlichkeit wird heute in ISO und teilweise zu Vergleichszwecken auch noch in DIN, ASA oder GOST angegeben; früher waren Angaben in Weston, General Electric (GE), in amerikanischen oder europäischen Scheinergraden, in H&D-Graden und verschiedenen anderen Systemen üblich. Die Angabe der Filmempfindlichkeit findet sich auf der Filmverpackung sowie auf der Filmpatrone. Die Patronen von Kleinbildfilmen im Format 135 werden seit 1983 mit der automatisch auslesbaren DX-Kodierung versehen, die aus einem von der Kamera auslesbaren Schachbrettmuster (CAS-Code) aus leitfähigem Material und einem von den Filmverarbeitungsmaschinen im Labor lesbaren Barcode besteht. Neben anderen Angaben wird dort auch die Nennempfindlichkeit des Films aufgeführt. Auch die 1996 eingeführten Patronen der APS-Filme des Formats IX240 (aka Advantix) enthalten DX-iX-Code-Angaben. Seit etwa 1998 steht ein ähnliches System auch für Rollfilme der Formate 120 und 220 zur Verfügung, das von Fujifilm unter der Bezeichnung „Barcode System“ eingeführt wurde. Dabei wird u.a. die Filmempfindlichkeit im Rahmen eines Barcodes auf dem Aufkleber kodiert, der den lichtemp- findlichen Film mit dem Trägerpapier verbindet.[1] Dieser Barcode kann von einigen neueren Mittelformatkameras gelesen werden. Die Empfindlichkeitsangaben von Kameras mit digitalen Sensoren sind an die Definitionen für Filme angelehnt.

39 40 KAPITEL 7. FILMEMPFINDLICHKEIT

DX-Codierung auf einer Filmpatrone

7.1 Filmempfindlichkeitsangabe

Alle Filmempfindlichkeitsangaben basieren auf Schritten im Abstand von 1/3 Blende, die numerischen Maßzahlen sind jedoch unterschiedlich skaliert: logarithmisch bei DIN, linear bei allen anderen. Die Maßzahlen korrespondieren jeweils mit einem Empfindlichkeitsleitwert Sv (engl. speed value / sensitivity) in Belichtungsstufen gemäß dem APEX- System.

7.1.1 Aktuelles System

ISO

Der Standard der Internationalen Organisation für Normung (ISO) kombiniert ab 1974 die Zahlenwerte nach ASA PH2.5-1960 und DIN 4512:1961-10. Daraus ergibt sich also beispielsweise eine Filmempfindlichkeitsangabe wie ISO 100/21°, bei der der zuerst genannte sogenannte lineare ISO-Wert dem linearen ASA-Wert (in dessen Bedeutung ab 1960) entspricht und der sogenannte logarithmische ISO-Wert den DIN-Graden (in deren Verwendung ab 1961). In der Praxis wird der logarithmische ISO-Wert oft weggelassen, so steht z. B. eine Angabe wie ISO 100 eigentlich für ISO 100/21°. Auch eine Angabe wie z. B. ISO 21° ist zulässig. Die Spezifikation findet sich für Schwarzweißnegativfilme in der Norm ISO 6 vom Februar 1993 (1. Ausgabe 1974) und für Farbnegativfilme für die Stehbildfotografie in ISO 5800 vom November 1987 (1. Ausgabe 1979); diese Aus- gabe erhielt im Juni 2001 eine kleine Korrektur. Die Bestimmung der ISO-Empfindlichkeit von Farbumkehrfilmen ist in ISO 2240 vom Oktober 2003 (2. Ausgabe 1982, 3. Ausgabe 1994) genormt. Die Angabe der Filmempfindlichkeit in ISO verbreitete sich bei japanischen Kameras ab ca. 1982. Zunächst wiesen die Kameras noch eine Kombinationsbeschriftung „ASA/ISO“ statt der vorher üblichen „ASA“-Skalierung auf, ab ca. 1985 wurde die Filmempfindlichkeit auf Kameragehäusen jedoch praktisch nur noch mit „ISO“ bezeichnet. Heute übliche ISO-Angaben auf Filmen und bei Digitalkameras sind: 25 50 64 100 200 400 800 1600 3200 6400 12800 25600 51200 102400 204800 409600 … Kursive Werte sind seltener anzutreffen, die fett hervorgehobenen Werte stellen den Standard dar. Die fünf- und sechsstelligen Werte sind mittlerweile bei Digitalkameras anzutreffen. Je höher die Zahl, desto weniger Licht wird beim Fotografieren benötigt, ergo verringert sich die notwendige Belichtungszeit – der Fotograf spricht dann von 7.1. FILMEMPFINDLICHKEITSANGABE 41 einem „schnellen Film“. Dabei ist aber zu beachten, dass mit höherer Filmempfindlichkeit die Bildinformation ab- nimmt. Das macht sich im Lichtbild durch gröberes Filmkorn, das insbesondere bei der Schwarzweißfotografie auch ein gewünschtes Stilmittel sein kann, beziehungsweise als unerwünschtes Bildrauschen und geringerer Dynamikumfang in der Digitalfotografie bemerkbar.

7.1.2 Ältere Systeme

DIN

In der im Januar 1934 vom Deutschen Institut für Normung e. V. eingeführten DIN-Norm DIN 4512 wurde eine Möglichkeit für die Angabe von Filmempfindlichkeiten - damals “Lichtempfindlichkeit” genannt - für Schwarzweiß- negativfilme vorgestellt. In dieser Norm ist auch das genaue Verfahren zur Ermittlung der jeweiligen Empfindlichkeit beschrieben. Die Filmempfindlichkeiten in Grad DIN wurden mit einem numerischen Wert und einer Gradzahl angegeben, zum Beispiel 21° DIN für einen Film mit einer Empfindlichkeit von (heute) ISO 100/21°. Bis zur Revision der DIN-Norm im November 1957 war dafür noch eine leicht abweichende Zehntelgrad-Bruchschreibweise in der Form 21/10° üblich. Angaben in DIN sind zehnerlogarithmisch skaliert; eine Differenz von 3° DIN entspricht daher praktisch einer Verdoppelung der Empfindlichkeit (wie bei Dezibel); ein Film mit 24° DIN ist also doppelt so empfindlich wie einer mit 21° DIN. Eine Differenz von 20° DIN entspricht einer Verhundertfachung der Empfindlichkeit. Die DIN-Norm wurde vom System der Scheiner-Grade von Julius Scheiner aus dem Jahr 1894 inspiriert, bei der allerdings noch eine Differenz von 19° Sch. mit einer Verhundertfachung der Empfindlichkeit einherging (und damit auch eine Differenz von 3° Sch. nur ungefähr einer Verdoppelung gleichkam):

„Die Empfindlichkeitsmessung im DIN-System beruht auf der Belichtung der Materialien durch einen Stu- fengraukeil mit einer Konstante, die so beschaffen ist, dass ihr Dreifaches dem Zehnerlogarithmus von 2 gleich ist. Diese Konstante ist also eine gute Annäherung an 0,1. Die erste Zone unter dem Graukeil, dessen Dichte sich nach dem Entwickeln des Materials um mindestens 0,1 vom unbelichteten Material unterscheidet, bestimmt dessen Empfindlichkeit. Die Belichtung erfolgt mit einem genormten Licht, das sich durch eine gewisse Annäherung an die spektrale Zusammensetzung des Tageslichts auszeichnet, was beim Scheiner-System nicht der Fall war. Die Belichtungszeit wird durch einen Schwerkraftverschluss be- stimmt.“ [2]

· · · ≈ log10(2) = 0,301 3/10

Die an der Empfindlichkeitsfeststellung nach DIN geäußerte Kritik, Negative kämen dabei zu steil, so dass sich die Nennempfindlichkeit nicht ausnutzen lasse, wurde erst mit den Revisionen der DIN 4512 in den Jahren 1957 und 1961 abgemildert. Im Rahmen der Neufassung der DIN 4512 im Jahr 1961 wurde auch die Zuordnung der Filmempfindlichkeiten zur damals neuen ASA-Norm ASA PH2.5-1960 aus dem Jahre zuvor überholt. Die DIN-Grade wurden nun – wie schon zuvor die ASA-Zahlen – in der Regel um eine ganze Belichtungsstufe angehoben, d. h. ein Schwarzweißnegativfilm, der zuvor mit 21° DIN spezifiziert war, bekam nun ohne Emulsionsänderung eine Nennempfindlichkeit von 24° DIN. Die Film- und Fotoindustrie zog diesbezüglich zum Teil erst mit Verzögerung nach, was über mehrere Jahre hinweg erhebliche Verwirrung bei den Anwendern auslöste. Strenggenommen gilt erst ab diesem Zeitpunkt die bis heute noch in der ISO-Norm wiederzufindende Entsprechung von 12° DIN = 12 ASA = ISO 12/12°, 21° DIN = 100 ASA = ISO 100/21° und 30° DIN = 800 ASA = ISO 800/30°. Ab 1961 soll das Gradzeichen bei der Angabe von DIN- Graden weggelassen werden, Beispiel: 21 DIN statt vormals 21° DIN; das hat sich jedoch nur zum Teil durchgesetzt, da die späteren logarithmischen ISO-Werte der besseren Unterscheidbarkeit halber nach wie vor mit Gradzeichen geschrieben werden. Das DIN-Verfahren für die Empfindlichkeitsbestimmung war zunächst nur für Schwarzweißnegativfilme, nicht jedoch für Farbnegativfilme und Farb- oder Schwarzweißumkehrfilme anwendbar. Damit die Anwender trotzdem mit den gängigen Belichtungsmessern arbeiten konnten, sprachen die Hersteller solcher Materialien deshalb unter Annahme von Motiven mit durchschnittlicher Leuchtdichteverteilung eigene Empfehlungen der Art „zu belichten wie ... DIN“ aus.[3] Im Zuge der Weiterentwicklung dieser Norm wurde der Inhalt stark erweitert und in die neun Teile 1 sowie 3 42 KAPITEL 7. FILMEMPFINDLICHKEIT

bis 10 neu gegliedert: DIN 4512-1:1971-04 betraf Schwarzweißnegativfilme; seine letzte Ausgabe DIN 4512-1:1993- 05 wurde im September 2000 durch DIN ISO 6:1996-02 ersetzt. DIN 4512-4:1977-06 behandelte Farbumkehrfilme; die letzte Ausgabe DIN 4512-4:1985-08 wurde im Juli 2002 durch DIN ISO 2240:1998-06 ersetzt. DIN 4512-5:1977- 10 behandelte Farbnegativfilme; die letzte Ausgabe DIN 4512-5:1990-11 wurde ebenfalls im Juli 2002 durch DIN ISO 5800:1998-06 ersetzt.

ASA

ASA (American Standards Association) war von 1928 bis 1966 Name des American National Standards Institu- te (ANSI). Eine ASA-Norm aus den 1940er Jahren definierte Verfahren zur Ermittlung der Empfindlichkeit von Schwarzweißnegativfilmen. Diese ASA-Filmempfindlichkeit hat eine lineare Teilung, das heißt, ein Film mit 200 ASA ist doppelt so empfindlich wie ein Film mit 100 ASA; er ergibt somit – abgesehen vom Schwarzschildeffekt – ein gleich belichtetes Bild bei halber Belichtungszeit oder bei Belichtung mit einer ganzen Blendenstufe weniger. Die ASA-Norm wurde 1960 stark überarbeitet; mit der ASA PH2.5-1960 ergaben sich teilweise gravierende Ab- weichungen, bei der durch Wegfall eines Sicherheitsfaktors die Empfindlichkeitsangaben von Schwarzweißfilmen in der Regel um eine ganze Belichtungsstufe angehoben wurden, was dazu führte, dass derartige Filme mit z. B. einer Empfindlichkeit von zuvor 100 ASA („alte ASA“) ohne Änderungen an der Emulsion nun 200 ASA („neue ASA“) entsprachen. Ältere ASA-Angaben können daher nur eingeschränkt mit den späteren Werten verglichen werden. Die ein Jahr später erfolgte Neufassung der DIN 4512:1961-10 vollzog eine ähnliche Entwicklung. Auch die im briti- schen Standard BS 1380 von 1963 definierten Filmempfindlichkeiten in „BS“ entsprechen der ASA PH2.5-1960 und dürfen nicht mit einem älteren in England verbreiteten System mit Angaben in B.S.I. verwechselt werden, das den europäischen Scheinergraden entsprach. Die ASA-Norm wurde 1987 von der ISO 5800 abgelöst, die die Verwen- dung der linearen ASA-Werte (in ihrer Bedeutung ab 1960) als lineare ISO-Werte bis heute fortführt. Die letzte Ausgabe von BS 1380 war in 8 Teile untergliedert; die Normteile, die sich mit der Filmempfindlichkeit befassten, wurden später durch nationale Umsetzung der ISO-Standards ersetzt: BS ISO 6 für Schwarzweißnegativfilm, BS ISO 2240 für Farbumkehrfilm und BS ISO 5800 für Farbnegativfilm. Besonders erwähnenswert ist BS 1380-5 aus dem Jahre 1985 „Speed of sensitized photographic materials - Method for determining the speed of direct positive colour print camera materials“, die 1996 durch BS ISO 7187 ersetzt wurde; damit wurde die zweite Ausgabe von ISO 7187 national in Großbritannien umgesetzt. Die Norm betrifft Materialien für Farbdruckkameras. Neben dem bereits etablierten linearen ASA-Wert wurden im Rahmen der ASA PH2.5-1960 auch logarithmische ASA-Grade eingeführt (Schreibweise: 100 ASA = 5° ASA), bei der eine Differenz von 1° ASA einer ganzen Belich- tungsstufe entsprach und damit jeweils einer Verdoppelung der Filmempfindlichkeit gleichkam. ASA-Grade waren z.T. auch auf Filmverpackungen aufgedruckt und sind als Empfindlichkeitsleitwert Sv im Rahmen des APEX-Systems bis heute in Verwendung. Die letzte Ausgabe dieser Norm stammt von 1979. Sie trägt die Nummer ANSI PH2.5 und den Titel „Speed of photographic negative materials (monochrome, continuous tone), method for determining“. Sie wurde 1986 ersetzt durch die amerikanische Norm NAPM IT2.5, die eine nationale Umsetzung der internationalen Norm ISO 6 dar- stellt. Die letzte Ausgabe von NAPM IT2.5 stammt von 1993. NAPM ist die Abkürzung für National Association of Photographic Manufacturers Incorporated.

GOST

Bei älteren russischen Kameras wird die Filmempfindlichkeit in GOST (kyrillisch: ГОСТ) nach dem GOST-Standard angegeben. Zu unterscheiden sind der alte Standard GOST 2817-50, der von Oktober 1951 bis zum 31. Dezember 1986 galt und die seit 1928 verwendeten Empfindlichkeiten nach Hurter & Driffield ablöste, und die novellierte GOST-Norm GOST 10691-84, die in der UdSSR ab dem 1. Januar 1987 Gültigkeit hatte. Mit der novellierten Fassung wurde der nationale Standard der alten GOST aufgegeben. Die neue GOST führte nämlich in der Sowjetunion und ihren Nachfolgestaaten die internationale Messweise der ISO ein. Wenn daher in der Fototechnik von GOST die Rede ist, ist üblicherweise die alte GOST gemeint. Deren Werte entsprechen grob denen der ASA, liegen jedoch aufgrund einer anderen Herleitung etwas darunter:

• 90 GOST sind 100 ASA,

• 180 GOST sind 200 ASA usw. 7.1. FILMEMPFINDLICHKEITSANGABE 43

7.1.3 Historische Systeme

In den Erläuterungen zu DIN 4512 vom Januar 1934 wird als älteste Empfindlichkeitsangabe eine nach Leon Warnerke (Władysław Małachowski) von 1880 erwähnt, deren Unzuverlässigkeit sich bald herausstellte, aber später von Henry Chapman Jones weiterentwickelt wurde. Um 1890–1900 herum wurden mehrere neue Verfahren entwickelt, u.a. Empfindlichkeitsangaben für Platten nach George Frederick Wynne (Plate Speed Numbers), Alfred Watkins (Exposure Speeds) und Dr. John Henry Smith zur Verwendung mit deren Belichtungsmessern. Weit verbreitet war auch das recht aufwändige Verfahren der Engländer Hurter & Driffield (H&D Speed Numbers) von 1890, dessen Schwächen sich mit dem Aufkommen sensibilisierter Schichten zeigten. Angaben in Maßeinheiten nach US-amerikanischen beziehungsweise europäischen Scheinergraden, Henry Solomon Wellcome (Wellcome-Belichtungsrechner 1900–1950), Eder-Hecht, B.S.I., Amateur Photographer (A.P.), Compass (Compass Units, CU), Ilford Speed Groups, Philip Smethurst, Weston, General Electric (GE) oder nach Loyd Ancile Jones/Kodak sind ebenfalls ältere Methoden zur Filmempfindlichkeitsbestimmung, die heute nicht mehr gebräuchlich sind.

Scheinergrade

Optischer Belichtungsmesser mit DIN-, Scheiner- und H-&-D-Graden; der Belichtungsmesser hat einen Ring mit unterschiedlich hellen Zahlen, die Zahl, die gerade noch erkennbar ist, entspricht der Helligkeit.

Eines der ältesten bekannten Systeme zu Angabe der Empfindlichkeit von fotografischen Materialien stammt von dem Astronomen Julius Scheiner (1858–1913), der seine Angaben im Jahr 1894 erstmals spezifizierte. 44 KAPITEL 7. FILMEMPFINDLICHKEIT

„Scheiner ließ mit einer bestimmten Geschwindigkeit eine lichtundurchlässige Scheibe rotieren, aus der ei- ne Öffnung herausgesägt war in der Gestalt von 20 konzentrischen Sektorringen, deren Sektorwinkel von außen nach innen eine zunehmende geometrische Folge bildeten. Die Konstante der geometrischen Folge war so gewählt, dass der letzte Winkel 100 mal größer als der erste war. Die Konstante entsprach somit der neunzehnten Wurzel aus 100, also ungefähr 1,274… Eine genormte Lichtquelle beleuchtete die Scheibe aus einer ganz bestimmten Distanz. Hinter der Scheibe war eine Kassette angebracht […], die das zu prü- fende Material aufnahm. Diese Kassette wurde genau eine Minute lang geöffnet, während der die Scheibe rotierte. Die Nummer des ersten Ringes, von innen nach außen gezählt, hinter dem das Material nach der Entwicklung eine minimale, genau festgelegte Schwärzung aufwies, bestimmte den Empfindlichkeitsgrad in Scheinergraden des zu prüfenden Materials. Der letzte Grad dieser Skala (die später auf höhere Empfind- lichkeitsgrade erweitert werden sollte), der Grad 20, entsprach einer 100 mal höheren Empfindlichkeit als der erste. Ein Unterschied von 3º Scheiner entspricht annähernd einer doppelten Empfindlichkeit, da die dritte Potenz der neunzehnten Wurzel von 100, nämlich 2,069…, eine Annäherung an die Zahl 2 bildet.“ [2]

√ 3 19 100 = 2,069 · · · ≈ 2

Das ursprünglich für astronomische Zwecke gedachte, zunächst auf 20° beschränkte im deutschen Sprachraum weit verbreitete Scheiner-Verfahren wurde später von Josef Maria Eder verbessert. Dazu heißt es in den Erläuterungen zu DIN 4512 aus dem Jahre 1934, die die Einführung des genormten Verfahrens begründen sollen:

„Auch hier erwies sich nach einiger Zeit, dass das Meßverfahren trotz der von Eder vorgenommenen Ab- änderungen den Anforderungen der Praxis nicht vollständig Rechnung zu tragen vermag, so dass jeder Hersteller […] nach seinem eigenen System die Empfindlichkeit in Scheinergraden ermitteln muß, häu- fig in sehr primitiver Weise durch […] Vergleich mit Erzeugnissen anderer Hersteller. Die so ermittelten Gebrauchs-Scheinergrade haben mit dem ursprünglich […] ausgearbeiteten Meßverfahren nach Schei- ner sachlich nichts mehr zu tun. […] Als Folge ist allmählich eine Inflation in Empfindlichkeitsgraden eingetreten, für die das Scheiner’sche Verfahren nichts mehr als den Namen hergibt.“

16° (europäische) Scheiner entsprechen etwa ISO 3/6°, 19° (europäische) Scheiner entsprechen etwa ISO 6/9°.

Weston Film Speed Ratings

Die Weston Film Speed Ratings stammen aus den 1930er Jahren, also aus einer Zeit, als es die ASA-Norm noch nicht gab; sie wurden von dem gleichnamigen Hersteller Edward Weston von Belichtungsmessern eingeführt und bis 1956 (Produktionsende des Belichtungsmessers Modell II)[4] fortgeführt. Als Faustregel kann man Angaben von ASA (bis 1960) nach Weston umrechnen, indem man von dem ASA-Wert 1/3 Blende abzieht; aus 125 ASA („alte ASA“) werden somit 100 Weston.[4] Weston-Belichtungsmesser ab 1956 (Modell III) übernahmen die ASA-Skalierung.[4]

General Electric (GE)

Die Angaben nach General Electric (GE) waren in den 1940er und 1950er Jahren gebräuchlich. Als Faustregel kann man Angaben von ASA (bis 1960) nach GE umrechnen, indem man zu dem ASA-Wert 1/3 Blende dazuzählt; aus 100 ASA („alte ASA“) werden somit 125 GE.

7.2 Differenzierungsbereiche

Fotografische Aufnahmematerialien sind in unterschiedlichen Filmempfindlichkeiten erhältlich. Heute bekommt man fotografische Filme mit Empfindlichkeiten zwischen etwa ISO 25/15° (niedrigempfindlicher Film) und ISO 3200/36° (höchstempfindlicher Film). Ein empfindlicherer Film ermöglicht freihändiges Fotografieren bei schlechten Lichtverhältnissen, höhere Blitzreichweiten und kürzere Belichtungszeiten. Die Körnigkeit steigt mit der Empfindlichkeit an, daher wird schon bei geringen Ver- größerungen von Negativen empfindlicher Filme die Struktur des Korns sichtbar. Auch die Schärfe und die Auflösung sind bei niedrigempfindlichen Filmen besser. 7.2. DIFFERENZIERUNGSBEREICHE 45

Diese Zuordnungen sind abhängig von der technischen Entwicklung und damit relativ; Filmempfindlichkeitsangaben über einen „hochempfindlichen“ Film sind keine absoluten Einstufungen. Als „normalempfindlich“ wurde Anfang des 20. Jahrhunderts beispielsweise ein Material bezeichnet, das über eine Filmempfindlichkeit von etwa 5° DIN (2,5 ASA) verfügte wie der Agfacolor-Farbfilm von 1936; der Kodachrome aus demselben Jahr wies bereits 10 ASA auf und war damit – für einen Farbfilm – hochempfindlich. Das Kodacolor-Verfahren von 1942 wies mit 20 ASA eine sensationelle Empfindlichkeit auf. Die folgenden Zuordnungen beziehen sich daher auf die heutige Einteilung (Stand 2004).

7.2.1 Niedrigempfindliche Filme

Niedrigempfindliche Filme bieten die höchste Schärfeleistung und die feinste Körnigkeit. Sie sind daher besonders geeignet für die Diaprojektion, die Anfertigung von Abzügen in Postergröße sowie die Fotografie bei starker Helligkeit mit Offenblende und lichtstarkem Objektiv. Zu den niedrigempfindlichen Spezialfilmen gehören unter anderem die ortho- und panchromatischen Dokumentenfilme, niedrigempfindliche Halbtonfilme und Luftbildfilme sowie Schwarzweißumkehrfilme und Infrarotfilme.

• ISO 25/15° (Auflösung etwa 350–185 Linien/mm): Zum Beispiel Kodak Kodachrome 25 (Herstellung einge- stellt), Fotokemika Efke 25, Agfapan APX 25 (Herstellung eingestellt), Adox CHS 25

• ISO 50/18°: Zum Beispiel Fotokemika Efke 50, Ilford Pan F Plus oder Fujifilm Fujichrome Velvia (50) RVP, Adox CHS 50

• ISO 64/19°: Zum Beispiel Kodak Kodachrome 64 (Herstellung eingestellt), Tasma FN 64 (Herstellung einge- stellt)

7.2.2 Normalempfindliche Filme

Am häufigsten verkauft werden heute Filme mittlerer Empfindlichkeit (100/21° und zunehmend ISO 200/24°). Dazu zählen auch normalempfindliche Halbtonfilme sowie chromogene Filme.

• ISO 100/21°: Zum Beispiel Fuji Fujichrome Sensia 100 (Diafilm), Kodak Elitechrome 100 (Diafilm), Kodak Tmax 100, Orwo UN54, Ilford Delta 100

• ISO 125/22°: Zum Beispiel Ilford FP4

• ISO 160/23°: Die meisten Portraitfilme, zum Beispiel Agfa Agfacolor Portrait 160, Kodak Portra 160NC, Kodak Portra 160VC

• ISO 200/24°: Zum Beispiel Fuji Fujicolor Superia 200 (Consumer-Farbnegativfilm), Fuji Fujichrome Sensia 200 (Diafilm), Kodak Kodachrome 200 (Diafilm; Herstellung eingestellt)

7.2.3 Hochempfindliche Filme

Hochempfindliche Filme eignen sich besonders für die Sportfotografie sowie das Fotografieren mit Teleobjektiven. Den ersten hoch- beziehungsweise nach damaligen Maßstäben höchstempfindlichen Farbfilm stellte 1967 Ansco mit dem Anscochrome-Diafilm und einer Empfindlichkeit von 500 ASA vor.

• ISO 400/27° (Auflösung etwa 100–150 Linien/mm): Zum Beispiel Kodak Tri-X, Kodak Tmax 400, Ilford Delta 400, Ilford HP5, Ilford Delta 400, Fuji Neopan Professional 400 (Schwarzweißfilm), Orwo N74, Fuji Provia 400 F (Professional-Film), Fuji Superia X-TRA 400 (Consumer-Film), Ilford XP2 Super 400 (Mono- chromatischer Film), Kodak Farbwelt 400 (Consumer-Film), Kodak Elitechrome 200 (Diafilm)

• ISO 800/30°: Zum Beispiel Fuji Superia X-TRA 800, Kodak Portra 800 (Portraitfilm) 46 KAPITEL 7. FILMEMPFINDLICHKEIT

7.2.4 Höchstempfindliche Filme

Höchstempfindliche Filme eignen sich besonders für die Available-Light- und Theaterfotografie. Höchstempfindliche Consumer-Diafilme werden nicht mehr angeboten, in diesem Segment gibt es ausschließlich Negativfilme mit bis zu ISO 1600/33°

• ISO 1600/33°: Zum Beispiel Fuji New Superia 1600 (Consumer-Film), Fuji Neopan 1600 (SW-Film)

• ISO 3200/36°: Ilford Delta 3200 (SW)(*), Kodak Tmax P3200 (SW)

• ISO 6400/39°: Kodak Ektapress 6400 (Herstellung eingestellt)

(*) Der Ilford Delta 3200 Professional besitzt laut Datenblatt des Herstellers eine nach ISO-Norm ermittelte Nenn- empfindlichkeit von ISO 1000/31°. Dennoch empfiehlt der Hersteller weiter, den Belichtungsmesser so einzustellen, als ob der Film eine ISO-Nennempfindlichkeit von ISO 3200/36° hätte. Die Angabe 3200 im Produktnamen ent- spricht an dieser Stelle vielmehr dem EI-Wert (EI = Exposure Index), der bei 3200/36 liegt.

7.3 Geschichte und Entwicklung

Die ersten fotografischen Emulsionen aus den 1850er Jahren (Nasses Kollodiumverfahren) wiesen eine noch recht geringe Lichtempfindlichkeit auf; die Belichtungszeiten lagen meist im Bereich von einigen Minuten bis Sekunden. Zum Vergleich: Die ersten Fotografien überhaupt benötigten noch acht Stunden. Dieser Wert wurde mit der Gelatine- Trockenplatte von 1871 etwa um den Faktor 100 verbessert; der Trockenplattenprozess erreichte eine Empfindlichkeit von etwa 5 ASA. Ab Ende des 19. Jahrhunderts wurde die Lichtempfindlichkeit standardisiert, die erste Messgröße waren die Scheinergrade; danach wurden noch verschiedene weitere Verfahren von General Electric (GE), Weston und GOST entwickelt, heute sind jedoch nur noch Angaben in ASA und DIN sowie seit 1979 in ISO gebräuchlich. Die schwarz-weißen Rollfilme der 1920er Jahre hatten – umgerechnet aus den alten Scheinergraden – eine Emp- findlichkeit von etwa ISO 16/13°. Eine Verbesserung brachte der Agfa Isochrom, der 1932 ISO 32/16° und 1934 ISO 50/18° erreichte. Noch empfindlicher waren der Kodak Panatomic von 1939 mit ISO 64/19°, der Voigtländer Bessapan mit ISO 100/21° sowie schließlich der Gevaert Gevapan von 1952 mit ISO 160/23°. Die ersten Farbfilme, wie der Agfacolor-Farbfilm von 1936, wiesen eine Empfindlichkeit von ISO 2,5/5° auf. Der zeitgenössische Kodachrome hatte bereits ISO 10/11° und war damit – für einen Farbfilm damaliger Verhältnisse – hochempfindlich. Das Kodacolor-Verfahren von 1942 hatte mit ISO 20/14° eine sensationelle Empfindlichkeit. In den 1950er Jahren hatte das typische schwarz-weiße Aufnahmematerial für Boxkameras eine Empfindlichkeit von ISO 40/17°. Den ersten hoch- beziehungsweise nach damaligen Maßstäben höchstempfindlichen Film stellte 1967 Ansco mit dem Anscochrome-Diafilm und einer Filmempfindlichkeit von ISO 400/27° vor. Weitere hochempfindliche Farbnegativ- filme mit ISO 400/27° erschienen 1977 am Markt (Fujicolor II 400, Kodacolor 400). Entsprechendes Umkehrmate- rial folgte ein Jahr später mit dem Ektachrome 400. 1982 führte Kodak die T-Grain-Technologie auf Basis von Silberhalogenidkristallen ein und brachte mit dem Kodacolor VR-1000 den ersten höchstempfindlichen Film nach heutigen Maßstäben auf den Markt. Ende der 1980er Jahre er- schienen Diafilme von Agfa mit 1000 ASA, 1993 konfektionierte Fuji den ersten Farbnegativfilm mit ISO 800/30° (Fujicolor Super G). Seit 1983 sind Filme DX-kodiert, das heißt, auf der Filmpatrone befindet sich ein automatisch auslesbarer Code, der neben anderen Angaben auch die Nennempfindlichkeit des Films enthält.

7.4 Eigenschaften

Mit steigender Empfindlichkeit geht das Auflösungsvermögen des Films zurück, da die lichtempfindlichen Kristalle immer größer werden und am Ende als grobes Korn auch auf dem Foto sichtbar werden können. Höher empfindli- che Filme haben eine schlechtere Farbtreue und Einbußen beim Kontrastumfang (vergleiche Gradationsverhalten). Außerdem steigt mit der Empfindlichkeit in der Regel auch der Verkaufspreis. 7.5. PUSH- UND PULL-ENTWICKLUNG 47

Bei älteren Kameras muss die Filmempfindlichkeit manuell eingestellt werden; moderne elektronische Kameras wer- ten dafür die DX-Kodierung auf der Filmpatrone aus, welche Informationen über die Filmempfindlichkeit und -länge enthält.

7.5 Push- und Pull-Entwicklung

C-41 für Schwarzweißfilm

Die Empfindlichkeit eines Films hängt nicht nur von der Herstellung des Films ab, sondern auch etwas von seiner Entwicklung. Die auf die Filme aufgedruckten Angaben sind Nennempfindlichkeiten, die sich auf die standardisierten Entwicklungen C-41 für Farbnegativfilme und E-6 für Diafilme beziehen. Versehentlich oder absichtlich falsch belichtete Filme können mit einer Sonderentwicklung entwickelt und so mit teil- weise deutlich steileren oder auch flacheren Gradationskurven versehen werden; das bezeichnet man als Überentwickeln (Pushen) beziehungsweise Unterentwickeln (Pullen). Die Filmempfindlichkeit ändert sich beim Pushen kaum (nur der Anstieg wird steiler °), beim Pullen wird die Filmempfindlichkeit geringer. Die Push- und Pullbarkeit von Filmen unterscheidet sich je nach Filmsorte und – insbesondere bei Consumer-Filmen – auch von der jeweiligen Charge. Bei professionellem Aufnahmematerial wird das Push- und Pullverhalten des jeweiligen Films in den Datenblättern der Hersteller dokumentiert, ebenso die dazugehörige Gradationskurve bei modifizierten Entwicklungsparametern. Farbnegativfilme weisen ohnehin einen recht hohen Belichtungsspielraum von bis zu ± drei Blendenstufen auf, daher ist eine Push- oder Pullentwicklung hier in der Regel nicht erforderlich. Diafilme verlangen dagegen grundsätzlich eine präzise Belichtung beziehungsweise eine gezielte Über- oder Unterentwicklung, die Toleranzen sind allerdings geringer (in der Regel ± eine Blendenstufe). Bei Schwarzweißfilmen kann ein Film mit ISO 400/27° in der Regel wie ISO 1600/33° belichtet und um zwei Blen- denstufen gepusht entwickelt werden. Bei einer weiteren Verringerung der Belichtung entsprechend ISO 3200/36° und nochmals verlängerter Entwicklung ist dann jedoch mit einer überproportionalen Zunahme der Körnung und mit Quälschleier zu rechnen. Dabei handelt es sich um keine reale Steigerung der Filmempfindlichkeit nach der ISO- 48 KAPITEL 7. FILMEMPFINDLICHKEIT

Norm, für die Entwicklungsprozess, Negativkontrast und zu erreichende Schattendichte streng festgelegt sind. Push- und Pullprozesse variieren diese Parameter bewusst und passen sie an die Anforderungen einer Aufnahme unter von der Norm abweichenden Anforderungen an. Schattenpartien verlieren beim Pushprozess mit SW-Negativfilm durch die im Vergleich zur stark verringerten Belichtung nur geringfügig zunehmende tatsächliche Filmempfindlich- keit zunehmend an Zeichnung. Durch den bei der Entwicklungsverlängerung gesteigerten Kontrast wird auch eine differenzierte Wiedergabe der Lichterpartien zunehmend schwierig bis unmöglich. Pullen verändert genau wie Pushen nur geringfügig die messbare Filmempfindlichkeit. Die Filmempfindlichkeit cha- rakterisiert die Belichtung, die eine leichte Schwärzung des Filmmaterials verursacht. Pullen und Pushen verändern aber die Gradation, so dass der üblicherweise genutzte Belichtungsbereich für Mitten (D = +0,5…1) sich entspre- chend verschiebt.

7.6 Physikalische Beziehungen

7.6.1 Empfindlichkeit beim Schwarzweißnegativfilm

Die Empfindlichkeit von Schwarzweißnegativfilm für die Stehbildfotografie ist in der internationalen Norm ISO 6 vom Februar 1996 definiert, die zugleich in Deutschland als nationale Ausgabe DIN ISO 6 übernommen worden ist. Die 1. Ausgabe der internationalen ISO 6 ist 1974 erschienen. Die Festlegungen gelten nicht für die Luftbildaufnahmen, Laufbildfotografie, grafische, radiologische und mikrografische Anwendungen und auch nicht für Negative, die mit Diffusions-Transfer-Systemen erzeugt wurden. Seit September 2000 ersetzt DIN ISO 6 die rein nationale Norm DIN 4512-1, Ausgabe Mai 1993. Sie geht auf DIN 4512 „Negativmaterial für bildmäßige Aufnahmen; Bestimmung der Lichtempfindlichkeit“ vom Januar 1934 zurück. Damit wurde die Empfindlichkeit in „Grad DIN (°DIN)“ eingeführt. Dazu wird die Schwärzung in Abhängigkeit von der einwirkenden Belichtung bestimmt. Die ISO-Empfindlichkeit S für Schwarzweißnegativfilm basiert auf der Belichtung H, die zu einer optischen Dichte von 0,1 (über dem Grauschleier) führt und wird über die Beziehung S = 0,8 lux·s / H berechnet. Ein Schwarzweißnegativfilm mit 1 DIN/ASA hat bei einer Belichtung

• von 0,8 lux·s eine optische Dichte von D=+0,1 über dem Grauschleier und

• von 16 lux·s eine optische Dichte von D=+0,9 über dem Grauschleier.

Die Entwicklung des Filmes ist etwa so einzustellen, dass sich ein Gammawert der Gradation von etwa 0,61 bis 0,62 einstellt (dD = 0,8; log H/Hm = 1,3). Bei Belichtung von Filmen mit anderen Empfindlichkeiten verringert sich die notwendige Belichtungszeit umgekehrt proportional. Als Normbelichtung wird eine Belichtung angesehen, deren geometrischer Mittelwert der Helligkeit H = 11,38 * H ist. Das entspricht einer Belichtung von 9,1 lux·s für eine Empfindlichkeit von 1 DIN. Da der standardisierte Entwicklungsprozess für viele Anforderungen zu viel Kontrast aufweist, wird der effektive DIN-Wert oft an die Anforderungen an den Bildkontrast korrigiert (z. B. über das Zonen-System). Praktische Nutzbarkeit

Der praktisch nutzbare Empfindlichkeitsbereich beginnt knapp unterhalb 0,8 lux·s / ISO-Empfindlichkeit. Die Schwär- zung unterhalb dieser Grenze fällt auf Grund der notwendigen Vier-Photonen-Prozesse sehr schnell ab. Nach oben hin nimmt die Schwärzung über 3 bis 4 Größenordnungen hin zu, so dass die Empfindlichkeit eines Filmes ein Indikator für die minimale Belichtung ist.

7.6.2 Empfindlichkeit beim Farbnegativfilm

Die Empfindlichkeit des Farbnegativfilms ist in der ISO 5800 definiert. Dazu wird die optische Dichte getrennt für alle 3 Farben in Abhängigkeit von der einwirkenden Belichtung bestimmt. Die ISO-Empfindlichkeit S für Farbnegativfilm basiert auf der Belichtung H, die zu einer optischen Dichte von 0,1 (über dem Grauschleier) führt und wird über die Beziehung S = 1,414 lux·s / H berechnet. Die Entwicklung ist im 7.6. PHYSIKALISCHE BEZIEHUNGEN 49

Gegensatz zum Schwarzweißnegativfilm nicht über zwei Punkte festgelegt, sondern bezieht sich auf den Standard- entwicklungsprozess, der für den Film vorgesehen ist (meist C-41). Als Normbelichtung wird eine Belichtung angesehen, deren geometrischer Mittelwert der Helligkeit H = 6,43 * H ist. Das entspricht einer Belichtung von 9,1 lux·s für eine Empfindlichkeit von 1 DIN.

7.6.3 Empfindlichkeit beim Farbdiafilm

Die Empfindlichkeit des Farbdiafilm (auch Farbumkehrfilm genannt) ist in der internationalen Norm ISO 2240 vom Oktober 2003 definiert, diese Ausgabe wurde im Oktober 2005 als DIN ISO 2240 in das deutsche Normenwerk über- nommen. Die Festlegungen gelten auch für 8-mm- und 16-mm-Laufbildfilme, jedoch nur bei nicht berufsmäßigen Anwendungen. Dazu wird die optische Dichte in Abhängigkeit von der einwirkenden Belichtung bestimmt. Die ISO-Empfindlichkeit S für Farbdiafilm basiert auf der Belichtung H, die zu einer optischen Dichte von 1,0 (über dem Grauschleier) führt und wird über die Beziehung S = 10,0 lux·s / H berechnet. Die Entwicklung ist im Gegensatz zum Schwarzweißnegativfilm nicht über zwei Punkte festgelegt, sondern bezieht sich auf den Standardentwicklungsprozess, der für den Film vorgesehen ist (meist E-6, bei Kodachrome K-14). Als Normbelichtung wird eine Belichtung angesehen, deren geometrischer Mittelwert der Helligkeit H = 0,91 * H ist. Das entspricht einer Belichtung von 9,1 lux·s für eine Empfindlichkeit von 1 DIN.

7.6.4 Empfindlichkeit bei Halbleiter-Sensoren

CCD- und CMOS-Sensoren digitaler Kameras, die auf dem inneren fotoelektrischen Effekt beruhen, lassen sich nicht mit den Methoden des chemischen Films charakterisieren. Zum einen weisen sie keine optische Dichte auf, zum anderen ist es nicht möglich, die streng linearen Kennlinien von Halbleitersensoren an die Gradationskurven von Filmmaterial anzugleichen. Daher muss man die Charakterisierung auf Grundlage des elektrischen oder des digitalisierten Ausgangssignals des Sensors durchführen. Auf diese Weise kann auch für Halbleiter-Sensoren eine Filmempfindlichkeit analog zu der eines chemischen Films definiert werden. Die Sensoren können über die Kameraelektronik mittels Software-Parameter auf eine niedrigere beziehungsweise höhere Empfindlichkeit eingestellt werden. Ähnlich wie beim chemischen Film kann das Rauschen bei Einstellung einer niedrigen Empfindlichkeit vermindert werden; die Einstellung einer höheren Empfindlichkeit führt dagegen in der Regel zu einer Zunahme des Bildrauschens. Höhere Empfindlichkeiten werden erreicht, indem das (analoge) Signal des Sensors vor der Digitalisierung stärker verstärkt wird.[5] Bei digitalen Sensoren wird die Empfindlichkeit, je nach Anwendungsfall, entweder in Bezug auf den Sättigungsgrad des Sensors bei viel Licht, in Bezug auf das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) oder einfach auf Basis von Hersteller- empfehlungen definiert (ISO 12232, Photography – Electronic Still Picture Cameras – Determination of ISO Speed). Die Kameraelektronik bzw. der RAW-Konverter wird anhand des gewünschten ISO-Werts so kalibriert, dass die digital kodierte Belichtung in einen Pixelwert umgewandelt wird, der im verwendeten Farbraum für die tatsächliche Remission des Objekts steht (im Mittel ca. 18 Prozent). Als Referenz wird der grüne oder der gelbe Kanal herange- zogen, da diese am empfindlichsten sind. Bei der Definition der Empfindlichkeit von Halbleitersensoren (inklusive des Analog-Digital-Wandlers) gibt es meh- rere Probleme:

• Viele Halbleitersensoren haben einen schaltbaren Vorverstärker, der zu unterschiedlichen Empfindlichkeiten führt. • Halbleitersensoren sind für normale Fotografie zu breitbandig, so dass Sperrfilter davor kommen, die die Emp- findlichkeit um den Faktor 2 bis 2,5 reduzieren. In der Praxis misst man in diesem Fall die Empfindlichkeit von Sensor+Sperrfilter. • Es gibt verschiedene Definitionen für die Empfindlichkeit, sättigungsbasierte und SNR-basierte, letztere zu- sätzlich mit verschiedenen Zusatzparametern. • Ein Halbleitersensor ist in Kombination mit der Kameraelektronik so flexibel, so dass man das ganze Konzept der standardisierten Filmempfindlichkeit in Frage stellen kann. Diese Erkenntnis hat auch zur Festlegung von mehr oder weniger willkürlichen ISO-Werten seitens der Kamerahersteller geführt. 50 KAPITEL 7. FILMEMPFINDLICHKEIT

Sättigungsbasierte Empfindlichkeit

Die sättigungsbasierte Empfindlichkeit S (Basis ISO-Wert) beruht auf der Messung der Sättigungsbelichtung H. Diese ist bei kumulierenden Sensoren eine vergleichsweise gut bestimmbare Größe. Irgendwann sind die ladungs- sammelnden Pixel so voll, dass die dadurch hervorgerufene Spannung (U = Q/C) so hoch ist, dass die Elektronen die Pixel verlassen können. Die gesammelte Ladung (Full Well Capacity) und die dazugehörige Belichtung (in lux·s) kann man messen. Definiert ist die sättigungsbasierte Empfindlichkeit durch S = 78 lux·s / H. Anders als beim chemischen Film kann man bei einem digitalen Sensor nicht direkt einen mittleren Farbton bzw. Dichtewert vorschreiben. Daher wird H in Relation zu jener Belichtung gesetzt, bei der der Sensor bzw. der A/D- Wandler in Sättigung geht. Ein üblicher Wert ist hier 18/106, wenn man als Referenzobjekt eine 18-Prozent-Graukarte verwendet und 6 Prozent Sicherheitsreserve für die Sättigung einplant. Professionelle Geräte rechnen hier bis zu 80 Prozent Reserve ein und geben den Basis-ISO-Wert daher wesentlich vorsichtiger an als Consumer-Geräte. Die Reserve eines handelsüblichen digitalen Sensors bis zur Sättigung beträgt bei einer Kalibrierungsreferenz von 18/106 der maximalen Sättigung somit log2(106/18) + 0,3 = 2,9 Blendenstufen über dem gemessenen Wert, da sich ein digitaler Sensor proportional zur Belichtungsänderung sättigt. Das ist etwas mehr als beim Farbumkehrfilm, aber weniger als bei einem Negativfilm. In der anderen Richtung gibt es definitionsgemäß mindestens −2,5 Blenden Reserve, die tatsächliche Empfindlichkeitsgrenze hängt vom Signal-Rausch-Verhältnis des Sensors ab. Die sättigungsbasierte Empfindlichkeit orientiert sich allein an der Sättigungsgrenze eines Sensors. Er korreliert gut mit der minimal möglichen Empfindlichkeit eines Halbleitersensors, sagt aber nichts über die Signalqualität bei wenig Licht aus. Bei Vergrößerung der Speicherfähigkeit der Pixel bei sonst gleichen Eigenschaften verringert sich die sättigungsbasierte Empfindlichkeit, obwohl der Sensor dadurch nicht weniger empfindlich wird. Die Webseite von DXOMark, die umfangreiche Messwerte von Sensoren aktueller Digitalkameras bereitstellt, de- finiert die Empfindlichkeit durch S = 110 lux·s / H. Das ist gleichbedeutend damit, dass ein Sensor ab etwa 220 % des Weißwertes zu clippen hat. Viele aktuelle Kameras haben aber mittlerweile nach oben hin mehr Reserve (um ausgefressene Lichter zu vermeiden), was auf der DXOMark-Webseite als falsch angegebene ISO-Empfindlichkeit angekreidet wird.

SNR-basierte Empfindlichkeit

Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) basierte ISO-Empfindlichkeiten geben einen besseren Eindruck von der Signalqua- lität bei wenig Licht. Die ISO-Empfindlichkeit S hängt dabei von der jeweiligen Messvorschrift ab:

S10=10/H10 ist die Empfindlichkeit, bei der mit einer Belichtung von H10 ein gerade noch akzeptables Bild (SNR- Wert von 10) erreicht wird.

S40=10/H40 ist die Empfindlichkeit, bei der mit einer Belichtung von H40 das erste exzellente Bild (SNR-Wert von 40) erreicht wird. Der SNR und die Sättigungsreserve (= Dynamikbereich) entscheiden über die Güte des Sensors: Hochwertige Sen- soren zeigen Details im Schatten und in den Lichtern, während einfachere Sensoren dort nur reines Schwarz oder Weiß liefern. Die SNR-Daten der in Digitalkameras verwendeten Sensoren verlassen daher selten die Labore der Hersteller.

Recommended Exposure Index (REI)

Recommended Exposure Index bezeichnet den empfohlenen Wert für die ISO-Filmempfindlichkeit S des Sensors. Die- se Definition wird seit 2004 für Consumer Digitalkameras angewendet und basiert auf der Erkenntnis der japanischen Camera & Imaging Products Association (CIPA), dass komplexe standardisierte Messverfahren nach ISO 12232 für Consumer Geräte wenig Sinn ergeben, bei denen das Bild meist vom Bildprozessor in der Kamera “schöngerechnet” wird (CIPA DC-004 - Sensitivity of digital cameras). Der REI wird über folgende Formel definiert: SREI=10/H. Dabei ist H die vom Hersteller empfohlene, durch- schnittliche Belichtung der Sensorebene. Konkrete Messvorschriften gibt es hier keine, es wird davon ausgegangen, dass die Hersteller selbst am besten wissen, wie die Kamera für den durchschnittlichen Konsumenten die besten Bilder macht. 7.7. UMRECHNUNG DER FILMEMPFINDLICHKEITEN 51

7.6.5 Filmempfindlichkeit und Belichtung

Die Beleuchtungsstärke am Film bzw. Sensor kann durch Messung der Leuchtdichte L eines remittierenden Objekts in der Szene über folgende Formel bestimmt werden:

b · L E = k2 k steht dabei für die effektive Blendenzahl des Objektivs. Der Faktor b = 0,650 ergibt sich aus den physikalischen Eigenschaften des Objektivs (Linsentransmission, Vignettierungs- und Streulichtfaktor), einer Objektdistanz vom 80- fachen der Brennweite und einem Winkel von 12° von der Objektivachse (ISO-Messvorschrift). Bei einem TTL- Belichtungsmesser ist b ca. 2 Prozent größer, da die Brennweite des Objektivs und die Objektdistanz bei der Messung automatisch berücksichtigt werden. Wenn man zur Vereinfachung der Messung von einem weit entfernten Objekt auf der Objektivachse ausgeht, wird b = 0,728. Mit der Belichtungszeit t in Sekunden ergibt sich die Belichtung H des Films bzw. Sensors

b · L · t H = E · t = k2 Der korrekte Belichtungwert H_b (siehe auch Belichtung (Fotografie)) ergibt sich aus dem DIN/ASA-Wert der Film- empfindlichkeit S gemäß ANSI/ISO 2720-1974 über folgende Formel:

b · K H = b S Der Faktor K ist der Kalibrierungsfaktor des Belichtungsmessers und wird laut ANSI/ISO 2720-1974 zwischen 10,6 und 13,4 gewählt. Normalerweise ist K = 12,5 bei Nikon, Canon, Sekonic und K=14 bei Minolta und Pentax. Dieser Unterschied spielt aber praktisch kaum eine Rolle. Über die jeweilige Definition der Empfindlichkeit ergibt sich somit die Relation zwischen der vom Belichtungsmesser vorgeschlagenen Belichtung H_b und der bei der Norm festgelegten Referenzbelichtung H_m. Die Unterschiede spiegeln die verschiedenen Messvorschriften pro Filmtyp wider (Referenz an der Basis der Dichtekurve oder bei definierter mittlerer Dichte bzw. Sättigung)

• b·K b·K · · Für Schwarzweißnegativfilme gilt: Hb = S = 0,8 Hm = 10,16 Hm (entspricht +3,3 Blendenstufen über H_m) • Für Farbnegativfilme gilt: H = b√·K · H = 5,75 · H (entspricht +2,5 Blendenstufen über H_m) b 2 m m • b·K · · Für Farbumkehrfilme (sättigungs-basierende Messung) gilt: Hb = 10 Hm = 0,81 Hm (entspricht −0,3 Blendenstufen in Relation zu H_m)

Die Abweichung vom Referenzwert liegt nicht etwa an der „falschen“ Kalibrierung des Belichtungsmessers, sondern an der Geometrie der Szene und der Definition der Filmempfindlichkeit.

7.7 Umrechnung der Filmempfindlichkeiten

Umrechnung zwischen ISO, DIN, ASA und GOST: Umrechnung zwischen ASA und DIN: DIN = 21° + 10° · log(ASA/100) Umrechnung zwischen ASA und GOST: GOST ≈ 0,9 · ASA Filmempfindlichkeiten in ASA, DIN, ISO und GOST

Die Tabelle zeigt die Filmempfindlichkeiten nach der American Standards Association (ASA PH2.5-1960), dem Deut- schen Institut für Normung e. V. (DIN 4512:1961-10) und der Internationalen Organisation für Normung (ISO 6:1974, 52 KAPITEL 7. FILMEMPFINDLICHKEIT

ISO 2240:1982, ISO 5800:1979) sowie Werte nach der „alten“ GOST 2817-50 vor der Novellierung am 1. Januar 1987. Ebenfalls angegeben sind die Empfindlichkeitsleitwerte Sv (engl. speed value / sensitivity) (auch als logarith- mische ASA-Grad bekannt) gemäß dem im Rahmen der Normen ASA PH2.5-1960, ASA PH2.12-1961 und ANSI PH3.49-1971 entwickelten APEX-System. In Fettdruck sind (sofern bekannt) die Werte hervorgehoben, die tatsächlich in den jeweiligen Normreihen aufgeführt sind. Höhere und niedrigere Werte sind entweder mathematisch hergeleitet oder stammen aus der Fotopraxis mit Kameras, Belichtungsmessern oder Filmen. Die ASA-Werte bis 6.400 sind in ASA PH2.12-1961 definiert (auch 12.500 ASA wird als die nächste volle Stufe bereits erwähnt), ISO-Werte 4/7° bis 3200/36° sind in ISO 5800:1987, die ISO-Werte 6/9° bis 10.000/41° in ISO 12232:1998-08 definiert, höhere Werte sind entsprechend den dort vorgestellten Konventionen „im Sinne der Norm“ extrapoliert. Canon und Nikon verwenden für einige der hohen Empfindlichkeitsangaben jedoch seit 2009 leicht abweichende Werte (in Klammern), die sich direkt aus der Multiplikation ergeben. GOST-Werte in Klammern sind angegeben, wenn ein nach GOST 2817-50 genormter Film kein eindeutiges nach ASA/ISO genormtes Äquivalent besitzt. Der Wert in Klammern bezeichnet dann diejenige GOST-Empfindlichkeit, die der ASA-/ISO-Empfindlichkeit der jeweiligen Zeile am nächsten kommt. Ältere Empfindlichkeitsangaben

Vergleichende historische Filmempfindlichkeitsangaben bis ca. 1960. Ebenfalls angegeben sind die Empfindlichkeits- leitwerte Sv gemäß dem APEX-System. Die Tabelle kann nur Anhaltspunkte für eine praxistaugliche Zuordnung geben, da sich die Werte aufgrund unterschiedlicher Definitionen und Messverfahren nicht immer direkt ineinander umrechnen lassen. Ohne spezielle Nennung reflektieren die Tabellenwerte Maßzahlen, wie sie bis Anfang der 1960er Jahre üblich waren, d.h. für Umrechnungen zwischen den historischen Systemen sind die in Fettdruck angegebene DIN-Spalte “bis 1961” und die ASA-Spalte “bis 1960” zu verwenden. Im Zuge der ASA PH2.5-1960 und DIN 4512:1961-10 wurden die nominellen Filmempfindlichkeiten insbesondere für Schwarzweißnegativfilme verdoppelt; für Vergleiche bei davon betroffenen Filmen kann auf die um eine Belichtungsstufe verschobene DIN-Spalte “ab 1961” und ASA-Spalte “ab 1960” zurückgegriffen werden, die mit den Sv-Werten in Klammern korrespondieren.

7.8 Siehe auch

• Sensitometrie

• Konfektionierung

• Lichtstärke

• Fotogramm

7.9 Literatur

Allgemein:

• Felix Freier: DuMont Lexikon der Fotografie. Dumont Literatur und Kunst Verlag, Köln 1992, ISBN 3-7701- 2982-2.

• Hugo Schöttle: DuMonts Lexikon der Fotografie. Foto-Technik, Foto-Kunst, Foto-Design. DuMont Reise Verlag, Köln 1978, ISBN 3-7701-0944-9.

• KaPe Schmidt: Grundlagen der Filmmaterialbelichtung: Der Leitfaden für eine perfekte Filmmaterial- und Di- gitalbelichtung. Mediabook International, Stein-Bockenheim 2004, ISBN 978-3-937708-01-0.

Umrechnung zwischen GOST/ASA/DIN:

• Polytechnic Dictionary. Moskva, Sovetskaya Encyclopedia, 1980. 7.9. LITERATUR 53

• Photo Amateur. Brief Reference, Moskva, Iskusstvo, 1981.

Normen und Standards:

• ISO 6:1974, ISO 6:1993-02. Photography — Black-and-white pictorial still camera negative film/process systems — Determination of ISO speed. International Organization for Standardization.

• ISO 2240:1982-07, ISO 2240:1994-09, ISO 2240:2003-10. Photography — Colour reversal camera films — Determination of ISO speed. International Organization for Standardization.

• ISO 2720:1974. General Purpose Photographic Exposure Meters (Photoelectric Type) — Guide to Product Spe- cification. International Organization for Standardization.

• ISO 5800:1979, ISO 5800:1987-11, ISO 5800:1987-11/Cor 1:2001-06. Photography — Colour negative films for still photography — Determination of ISO speed. International Organization for Standardization.

• ISO 12232:1998-08, ISO 12232:2006-04, ISO 12232:2006-10. Photography — Digital still cameras — De- termination of exposure index, ISO speed ratings, standard output sensitivity, and recommended exposure index. International Organization for Standardization.

• DIN 4512:1934-01, DIN 4512:1957-11 (Blatt 1), DIN 4512:1961-10 (Blatt 1). Photographische Sensitometrie, Bestimmung der optischen Dichte. Deutscher Normenausschuß (DNA). Ersetzt durch DIN 4512-1:1971-04, DIN 4512-4:1977-06, DIN 4512-5:1977-10 und andere.

• DIN 4512-1:1971-04, DIN 4512-1:1993-05. Photographische Sensitometrie; Systeme von Schwarzweiß-Negativfilmen und ihrer Verarbeitung für Stehbildaufnahmen; Bestimmung der Lichtempfindlichkeit. Deutsches Institut für Normung (vor 1975: Deutscher Normenausschuß (DNA)). Ersetzt durch DIN ISO 6:1996-02.

• DIN 4512-4:1977-06, DIN 4512-4:1985-08. Photographische Sensitometrie; Bestimmung der Lichtempfindlich- keit von Farb-Umkehrfilmen. Deutsches Institut für Normung. Ersetzt durch DIN ISO 2240:1998-06.

• DIN 4512-5:1977-10, DIN 4512-5:1990-11. Photographische Sensitometrie; Bestimmung der Lichtempfindlich- keit von Farb-Negativfilmen. Deutsches Institut für Normung. Ersetzt durch DIN ISO 5800:1998-06.

• DIN ISO 6:1996-02. Photographie - Systeme von Schwarzweiß-Negativfilmen und ihrer Verarbeitung für Steh- bildaufnahmen - Bestimmung der ISO-Empfindlichkeit (ISO 6:1993). Deutsches Institut für Normung. Das stellt die deutsche Implementierung der ISO 6:1993-02 dar.

• DIN ISO 2240:1998-06, DIN ISO 2240:2005-10. Fotografie - Kamera-Farb-Umkehrfilme - Bestimmung der ISO-Empfindlichkeit (ISO 2240:2003). Deutsches Institut für Normung. Das stellt die deutsche Implementierung der ISO 2240:2003-10 dar.

• DIN ISO 5800:1998-06, DIN ISO 5800:2003-11. Fotografie - Farb-Negativfilme für Stehbildfotografie - Be- stimmung der ISO-Empfindlichkeit (ISO 5800:1987 + Corr 1:2001). Deutsches Institut für Normung. Das stellt die deutsche Implementierung der ISO 5800:2001-06 dar.

• ASA Z38.2.1-1943, ASA Z38.2.1-1946, ASA Z38.2.1-1947 (15. Juli 1947). American Standard Method for Determining Photographic Speed and Speed Number. New York: American Standards Association. Ersetzt durch ASA PH2.5-1954.

• ASA PH2.5-1954, ASA PH2.5-1960. American Standard Method for Determining Speed of photographic Ne- gative Materials (Monochrome, Continuous Tone). New York: United States of America Standards Institute. Ersetzt durch ANSI PH2.5-1972.

• ANSI PH2.5-1972, ANSI PH2.5-1979 (1. Januar 1979), ANSI PH2.5-1979(R1986). Speed of photographic negative materials (monochrome, continuous tone). New York: American National Standards Institute. Ersetzt durch NAPM IT2.5-1986.

• NAPM IT2.5-1986, ANSI/ISO 6-1993 ANSI/NAPM IT2.5-1993 (1. Januar 1993). Photography — Black- and-White Pictorial Still Camera Negative Film/Process Systems — Determination of ISO Speed (same as ANSI/ISO 6-1993). National Association of Photographic Manufacturers. Das stellt die US-amerikanische Implementie- rung der ISO 6 dar. 54 KAPITEL 7. FILMEMPFINDLICHKEIT

• ASA PH2.12-1957, ASA PH2.12-1961. American Standard, General-Purpose Photographic Exposure Meters (photoelectric type). New York: American Standards Association. Ersetzt durch ANSI PH3.49-1971.

• ANSI PH3.49-1971, ANSI PH3.49-1971(R1987). American National Standard for general-purpose photogra- phic exposure meters (photoelectric type). New York: American National Standards Institute. Nach einer Reihe von Revisionen ersetzt durch ANSI/ISO 2720:1974.

• ANSI/ISO 2720:1974, ANSI/ISO 2720:1974(R1994) ANSI/NAPM IT3.302-1994. General Purpose Photo- graphic Exposure Meters (Photoelectric Type) — Guide to Product Specification. New York: American National Standards Institute. Das stellt die US-amerikanische Implementierung der ISO 2720 dar.

• BSI BS 1380:1947, BSI BS 1380:1963. Speed and exposure index. British Standards Institution. Ersetzt durch BSI BS 1380-1:1973-12, BSI BS 1380-2:1984-09, BSI BS 1380-3:1980-04 und andere.

• BSI BS 1380-1:1973-12 (31. Dezember 1973). Speed of sensitized photographic materials: Negative monochro- me material for still and cine photography. British Standards Institution. Ersetzt durch BSI BS ISO 6:1993 und BSI BS ISO 2240:1994.

• BSI BS 1380-2:1984 ISO 2240:1982 (28. September 1984). Speed of sensitized photographic materials. Method for determining the speed of colour reversal film for still and amateur cine photography. British Standards Institution. Ersetzt durch BSI BS ISO 2240:1994.

• BSI BS 1380-3:1980 ISO 5800:1979 (30. April 1980). Speed of sensitized photographic materials. Colour negative film for still photography. British Standards Institution. Ersetzt durch BSI BS ISO 5800:1987.

• BSI BS ISO 6:1993 (15. März 1995). Photography. Black-and-white pictorial still camera negative film/process systems. Determination of ISO speed. British Standards Institution. Das stellt die britische Implementierung der ISO 6:1993-02 dar.

• BSI BS ISO 2240:1994 (15. März 1993), BSI BS ISO 2240:2003 (11. Februar 2004). Photography. Colour reversal camera films. Determination of ISO speed. British Standards Institution. Das stellt die britische Imple- mentierung der ISO 2240:2003-10 dar.

• BSI BS ISO 5800:1987 (15. März 1995). Photography. Colour negative films for still photography. Determina- tion of ISO speed. British Standards Institution. Das stellt die britische Implementierung der ISO 5800:1987-11 dar.

7.10 Weblinks

• Filmempfindlichkeit. In: Über “Fotografie” im Kefk Network. 8. Januar 2006, abgerufen am 18. Mai 2009 (Er- läuterungen zur Filmempfindlichkeit nach ASA, DIN, GOST und ISO).

• Peter Haagen: Exposure Index. 1997, abgerufen am 18. Mai 2009 (dänisch).

• Filmempfindlichkeit berechnen auf allesumrechnen.de

• Sensorempfindlichkeit bei digitalen Kameras

7.11 Einzelnachweise

[1] Matthias Paul: Infos zu Mittelformatrollfilmen mit Barcodekennung, Barcodes auf Fujifilm Brownies. Minolta-Forum, Ab- gerufen am 18. Mai 2009 (Forumsbeitrag)

[2] Martin Riat: Graphische Techniken - Eine Einführung in die verschiedenen Techniken und ihre Geschichte. E-Buch, 3. deut- sche Auflage, Burriana, Frühjahr 2006 (PDF-Version v3.0), basierend auf einem spanischen Buch Martin Riat: Techniques Grafiques: Una Introduccio a Les Diferents Techniques I a La Seva Historia. 1. Auflage, Aubert, September 1983, ISBN 84-86243-00-9

[3] Josef Stüper: Die photographische Kamera aus der Reihe Kurt Michel (Hrsg.): Die wissenschaftliche und angewandte Pho- tographie - Zweiter Band: Die photographische Kamera. Springer-Verlag, Wien 1962, S. 393, Nachdruck im Verlag der H. Lindemanns Buchhandlung, Stuttgart 1999, ISBN 3-89506-192-1 (mehr als 530 Seiten) 7.11. EINZELNACHWEISE 55

[4] Maurice Fisher: Hinweise zu den Weston-Belichtungsmesser-Modellen II (bis 1956 mit Weston-Skalierung) und III (ab 1956 mit ASA-Skalierung). Englischsprachiger Artikel über Johnson-of-Hendon-Belichtungsrechner auf Photomemorabilia, ak- tualisiert am 16. März 2010 (Abgerufen am 13. Juli 2011)

[5] Re: ISO is amplifier gain on sensor. (nt) – Zum technischen Hintergrund der ISO-Einstellung bei digitalen Sensoren

[6] Weston (Hrsg.): Weston Film Ratings. Newark, 1946, Heftchen, 16 Seiten ( (PDF; 718 kB), abgerufen am 28. Juli 2011)

[7] General Electric (Hrsg.): General Electric Film Values. 1947, Heftchen, 12 Seiten ( (PDF; 888 kB), abgerufen am 28. Juli 2011)

[8] Agon Buchholz: Hinweise zur Skalierung auf General Electric-Belichtungsmessern. In: Artikel über Filmempfindlichkeit im kefk-Fotonexus vom 19. März 1998, aktualisiert am 8. Januar 2006 (Abgerufen am 13. Juli 2011)

[9] Maurice Fisher: Hinweise zum Ilford Speed Group-System von Ilford-Belichtungsmessern und -Filmen. In: Englischsprachiger Artikel über Ilford-Belichtungsmesser auf Photomemorabilia, aktualisiert am 5. Juni 2011 (Abgerufen am 13. Juli 2011)

[10] Maurice Fisher: Hinweise zu Ilford-Gruppen in einem Bildzitat aus Newnes Photographers’ Pocket Reference Book, veröf- fentlicht von George Newnes Ltd, Tower House, Southampton Street, Strand, W.C.2 (London, UK), ca. 1955. In: Englisch- sprachiger Artikel über Johnson-of-Hendon-Belichtungsrechner auf Photomemorabilia, aktualisiert am 16. März 2010 (Abgerufen am 13. Juli 2011)

[11] Chris Lord: Hinweise zum Amateur Photographer magazine Exposure Calculator (ca. 1950). In: Englischsprachiger Artikel über die Geschichte der Belichtungsmessung (Abgerufen am 16. Juli 2011)

[12] Erna Padelt, Hansgeorg Laporte: Einheiten und Größenarten der Naturwissenschaften. Fachbuchverlag Leipzig 1967

[13] Maurice Fisher: Tabelle mit erweitertem Hurter & Driffield-Wertebereich und einigen leicht abweichenden H&D-Werten in einem Bildzitat aus Newnes Photographers’ Pocket Reference Book, veröffentlicht von George Newnes Ltd, Tower Hou- se, Southampton Street, Strand, W.C.2 (London, UK), ca. 1955. In: Englischsprachiger Artikel über Johnson-of-Hendon- Belichtungsrechner auf Photomemorabilia, aktualisiert am 16. März 2010 (Abgerufen am 13. Juli 2011)

[14] Chris Lord: Hinweise zum Cappelli-Belichtungsrechner mit Warnerke-Zahlen, Mailand (ca. 1930). In: Englischsprachiger Artikel über die Geschichte der Belichtungsmessung (Abgerufen am 16. Juli 2011)

[15] Maurice Fisher: Hinweise zu Burroughs Wellcome-Belichtungsrechnern (ca. 1900 bis 1950) von Henry Wellcome und S.M. Burroughs in einem Bildzitat aus Newnes Photographers’ Pocket Reference Book, veröffentlicht von George Newnes Ltd, Tower House, Southampton Street, Strand, W.C.2 (London, UK), ca. 1955. In: Englischsprachiger Artikel über Johnson-of- Hendon-Belichtungsrechner auf Photomemorabilia, aktualisiert am 16. März 2010 (Abgerufen am 13. Juli 2011)

[16] Maurice Fisher: Hinweise zu Burroughs Wellcome-Belichtungsrechnern (ca. 1900 bis 1950) von Henry Wellcome. In: Eng- lischsprachiger Artikel über das Johnson-of-Hedon-Jahrbuch auf Photomemorabilia, aktualisiert am 2. September 2010 (Abgerufen am 1. August 2011)

[17] Hans Windisch: Schule der Farbenfotografie. 4. Auflage, 1951 (“Für Agfacolor (Negativ- wie Umkehr-)Film ist eine All- gemeinempfindlichkeit von 12/10 °DIN = 12 ASAgrade = 16 General Electric = 10 Weston = 22° Scheiner anzusetzen.”) Kapitel 8

Lichtstärke (Fotografie)

Mit Lichtstärke eines Objektivs wird der Quotient aus maximal möglichem Durchmesser der Eintrittspupille und der Brennweite eines Objektivs bezeichnet. Beispiel: Blendendurchmesser 12,5 mm, Brennweite 35 mm, somit 1 : 2,8. Statt des Doppelpunktes wird auch der Schrägstrich benutzt, also 1/2,8. Man gibt diesen Quotienten manchmal als Kehrwert an, also als 2,8 : 1 oder kurz 2,8 (2,8 ist die Blendenzahl). Die Umkehrung des Quotienten führt dazu, dass einer kleinen Zahl eine große Lichtstärke entspricht und umgekehrt (siehe Anmerkung 4.) Aus dem Englischen hat sich für die Lichtstärke auch die verwirrende Angabe f/2,8 verbreitet. f bedeutet 'focal length', zu deutsch 'Brennweite', nicht etwa 'Blende' [1]. Und: Diese Angabe drückt nicht die Lichtstärke aus, sondern die Blendenöffnung in mm [2] (bei einer Brennweite von 35 mm ergibt sich in unserem Beispiel der Blendendurchmesser von 12,5 mm). Die größte relative Öffnung kann bei Zoomobjektiven von der eingestellten Brennweite abhängig sein. Zum Beispiel bedeutet die Bezeichnung 70−300 mm ƒ/4−5,6, dass bei der kurzen Brennweite von 70 Millimetern die größte Blende bei der Blendenzahl 4,0 und bei der langen Brennweite von 300 Millimetern die größte Blende bei der Blendenzahl 5,6 eingestellt werden kann. Da die Bildhelligkeit mit dem Quadrat der relativen Öffnung wächst, ist die zur Belichtung erforderliche Zeit umge- kehrt proportional zum Quadrat der relativen Öffnung. Die maximale relative Öffnung ist neben der Brennweite und dem Bildkreisdurchmesser eine der drei fundamentalen Eigenschaften eines Objektivs. Übliche Werte liegen zwischen ƒ/1,4 und ƒ/5,6, vereinzelt findet man auch noch ƒ/1,25 und ƒ/6,3 oder ƒ/8. Extrem lichtstarke Objektive haben zum Teil Lichtstärken bis ƒ/0,7, bei älteren oder einfachen Superteleobjektiven findet man auch Werte bis ƒ/16. Theoretisch sind Werte bis ƒ/0,5 möglich, Lochkameras weisen Werte zwischen ƒ/100 und ƒ/1000 auf.[3] Das „Super-Q-Gigantar ƒ/0,33/40 mm“ wurde 1960 von Zeiss für PR-Zwecke gebaut und funktionierte nie als Objektiv.[4] Das ebenfalls von Zeiss 1966 gefertigte „Planar ƒ/0,7/50 mm“ gilt als das lichtstärkste Objektiv der Welt.

8.1 Anmerkungen

1. Die fotografische Lichtstärke ist eine dimensionslose Größe.

2. Die fotografische Lichtstärke beschreibt nicht, welche Lichtmenge das Objektiv einfangen kann, weil das zu- sätzlich vom Abbildungsmaßstab abhängig ist. Ein Großformat-Objektiv mit ƒ/16 fängt bei gleicher Aufnah- medistanz wesentlich mehr Licht als ein Kompaktkamera-Objektiv mit ƒ/2 ein.

3. In der deutschen Sprache besteht die Verwechslungsgefahr der Begriffe fotografische Lichtstärke mit der Lichtstärke (Photometrie) (Einheit: Candela - abgegebener Lichtstrom eines beliebigen Objekts pro Raumwinkel) sowie der Lichtstärke eines Fernglases (Einheit: Quadratmeter).

4. Die Lichtstärke wird wie die Blende in der Umgangssprache sowohl direkt als auch reziprok verwendet: Lichtstärke 1:4, Lichtstärke 1/4, Lichtstärke ƒ:4, Lichtstärke ƒ/4 wie aber auch Lichtstärke 4 oder 4,0er Licht- stärke.

56 8.2. TYPISCHE UND MAXIMALE LICHTSTÄRKEN 57

Hierdurch erfolgt die korrekte Zuordnung z.B. einer großen Lichtstärke 2 oder einer kleinen Lichtstärke 16 leicht fehlerhaft.

8.2 Typische und maximale Lichtstärken

Leica-Objektiv Noctilux mit 1:0,95

Normalobjektive (50 mm im Kleinbildformat) bewegen sich in der Regel bei Lichtstärken von 1:1,2 bis 1:2,8. In einigen Fällen können sie jedoch auch Lichtstärken bis 1:1,0 und mehr erreichen. Das lichtstärkste fotografische Objektiv wurde bei Zeiss entwickelt: Mit dem Planar 1:0,7/50 mm konnten Filmaufnahmen von bewegten Szenen bei Kerzenlicht gedreht werden, so etwa im Film Barry Lyndon von Stanley Kubrick.[5] Das lichtstärkste asphärische Objektiv der Welt ist das Leica Noctilux-M 1:0,95/50 mm ASPH. Die asphärische Linse wirkt den Nachteilen der Sphärische Aberration entgegen und liefert so deutlich schärfere und bessere Bildergebnisse.

8.3 Vor- und Nachteile

• Manuelle Scharfstellung: Die hohe Lichtstärke kommt bei Spiegelreflexkameras der Helligkeit des Sucherbildes zugute und erleichtert das Scharfstellen. Zudem geht die größere Blendenöffnung mit einer geringeren Schärfentiefe einher, wodurch die Lage der Schärfeebene im Sucher exakter beurteilt werden kann. Einstellhilfen für das manuelle Scharfstellen, wie zum Beispiel Schnittbildindikatoren, funktionieren bei lichtschwachen Objektiven (1:5,6 oder weniger) nur noch eingeschränkt oder gar nicht mehr. Kameras mit elektronischem Sucher oder Live-View auf einem Bildschirm können ein elektronisch aufgehelltes Bild anzeigen, das gegebenenfalls mit Hilfe einer Softwarelupe sogar vergrößert dargestellt werden kann. Bei Kameras, bei denen die Scharfstellung ohne das Objektiv erfolgt, ist dieser Aspekt ohne Bedeutung. • Autofokus (AF): Spiegelreflexkameras verfügen zum Teil über Autofokus-Phasenvergleichssensoren mit un- terschiedlich großer Messbasis. Bei Sensoren mit größerer Messbasis kann die Kamera prinzipiell präziser fokussieren. Das setzt Objektive höherer, zum jeweiligen Sensor passenden Lichtstärke voraus. • Bildgestaltung: Objektive mit hohen Lichtstärken erweitern den gestalterischen Spielraum. Beispielsweise er- möglichen hochlichtstarke Objektive im gemäßigten Weitwinkel- und Telebereich ein Freistellen des Motivs vor unscharfem Vorder- beziehungsweise Hintergrund. Hier gilt aber auch: Je größer das Aufnahmeformat, 58 KAPITEL 8. LICHTSTÄRKE (FOTOGRAFIE)

desto markanter das Spiel mit Schärfe und Unschärfe (wichtig bei der Wahl von Digitalkameras, mit ihren unterschiedlichen Sensorformaten).

• Eine hohe Lichtstärke ermöglicht kürzere Belichtungszeiten oder die Verwendung von geringeren Filmempfindlichkeiten mit höherem Auflösungsvermögen und feinerem Korn, bzw. bei Digitalkameras ein geringeres Rauschen durch Verwendung einer geringeren ISO-Einstellung.

• Größer, schwerer und teurer als vergleichbare Optiken geringerer Lichtstärke.

• Durch die geringe Schärfentiefe (auch DOF genannt, englisch depth-of-field) werden an den Autofokus hohe Anforderungen gestellt und leichte Fehljustierungen schneller sichtbar (siehe Fokussierungsfehler).

• Bei sehr lichtstarken Objektiven kann nicht mit Offenblende gearbeitet werden, wenn mit großen Film- oder Bildsensorformaten der Schärfentiefebereich für das gewünschte Motiv zu klein ist.

8.4 Geschichte und Entwicklung

Generell konnte die Lichtstärke von Objektiven deutlich gesteigert werden. Während die Boxkameras der 1920er und 1930er Jahre eine typische größte Blende von 1:11 hatten, verfügten die Modelle aus den 1950er Jahren bereits über 1:4 oder sogar 1:2,8. Vergleichsweise lichtstarke Objektive gab es aber schon länger. Ein Beispiel hierfür ist das Petzvalobjektiv, das ge- meinsam von Josef Maximilian Petzval und Peter Wilhelm Friedrich von Voigtländer im Jahre 1840 konstruiert wurde. Mit einer Offenblende von 1:3,6 war es im Vergleich zu Daguerres Objektiv von 1839 22-mal lichtstärker, was unter günstigen Bedingungen erstmals Porträts mit Belichtungszeiten von weniger als einer Minute ermöglichte. Das Petzvalobjektiv wurde von Voigtländer produziert und mit großem Erfolg weltweit vertrieben. Bis 1862 produ- zierte er 60.000 Stück. Wesentlichen Einfluss auf die Möglichkeit, Objektive mit hoher Lichtstärke herzustellen, hat das Objektivdesign. Durch die Verwendung von Linsenkombinationen aus verschiedenartigen Gläsern wie Kron- und Flintglas, CaF2- Linsen, ED-Gläser und Integration von asphärische Linsen konnten Abbildungsfehler trotz großer numerischer Aper- tur klein gehalten werden. Einen Meilenstein stellte das Cooke-Triplet dar, das 1893 von Harold Dennis Taylor entwickelt wurde. Es ermöglichte bei preisgünstigen Objektiven eine Lichtstärke von bis zu 1:3,6 (Mitte der 1930er Jahre) und nach Einführung von Lanthan-Glas bis zu 1:2,8. Es wird noch heute verwendet.

8.5 Siehe auch

• Fotografische Blende

• Lichtwert

8.6 Einzelnachweise

[1] Terminologie in der Digitalfotografie: Was bedeuten folgende Kürzel für Blende und Verschlusszeit? Abgerufen am 30. April 2015.

[2] lens light love: Die Blende. In: www.lenslightlove.de. Abgerufen am 30. April 2015.

[3] Wanderlust Pinwide

[4] Carl Zeiss Super Q Gigantar 40mm f0.33: The fastest lens ever made? auf Petapixel.com abgerufen am 7. August 2013

[5] Guinness-Buch der Rekorde 1997 Rubrik Die Kunst: Fotografie. Hamburg 1996. 8.7. WEBLINKS 59

8.7 Weblinks

• Lichtstärke-Einheiten-Umrechnung (Bionity.com)

• Geschichte lichtstarker Kleinbildobjektive • Lichtstärke in olypedia.de Kapitel 9

Spiegelreflexkamera

Als Spiegelreflexkamera oder verkürzt SR-Kamera bezeichnet man einen Fotoapparat, bei dem sich zwischen Objektiv und Bildebene ein wegklappbarer Spiegel befindet. Das Bild wird vor der Aufnahme auf einer in der Regel horizontal liegenden Mattscheibe seitenverkehrt abgebildet. Bei älteren Kameras wird es dort von oben blickend entweder direkt oder mit Hilfe einer Lupe (Lichtschachtsucher) betrachtet. Später kamen Prismensucher in Gebrauch, mit deren Hilfe das Bild seitenrichtig und horizontal oder parallel zur optischen Achse der Kamera durch ein Okular blickend sichtbar ist. Eine Variante zur einäugigen (englisch single-lens reflex, SLR) Standardform ist die zweiäugige (engl. twin-lens reflex, TLR) Spiegelreflexkamera. Sie hat einen komplett eigenen Sucher-Strahlengang durch ein über dem Hauptobjektiv angebrachtes zweites Objektiv („zweites Auge“), dem Spiegel, Mattscheibe und in der Regel ein Lichtschacht folgen. Vergleichbar sind beide Kameras nur durch das auf einer horizontal liegenden Mattscheibe befindliche Sucherbild. Spiegelreflexkameras mit digitalem Aufnahme-Sensor werden meist kurz als DSLR (engl. für digital single-lens reflex) oder DSR (digitale Spiegelreflex) bezeichnet.

Einäugige Spiegelreflexkamera mit Prismensucher (aufgeschnitten)

Zweiäugige Spiegelreflex-

60 9.1. GESCHICHTE UND ENTWICKLUNG 61

kamera mit Sucherschacht

9.1 Geschichte und Entwicklung

Kine Exakta 1 von 1936, die erste serienmäßig hergestellte Kleinbild-Spiegelreflex

Die erste Spiegelreflexkamera wurde 1861 von Thomas Sutton konstruiert. 1893 wurde ein Wechselmagazin für die Spiegelreflexkamera patentiert. Die erste in Deutschland hergestellte Spiegelreflexkamera war die Zeus-Spiegel- Kamera und stammte aus dem Werk von Richard Hüttig in Dresden. Eine der ersten Spiegelreflexkameras mit Klapp-Mechanismus produzierte der Berliner Fritz Kricheldorff (* 1865; † 1933)[1] (siehe Julius Kricheldorff): Um 1895 entwickelte er die erste „Spiegel-Reflex-Klappcamera“.[2] Für seine „Spiegel-Reflex-Klapp-Camera Modell 1910“ meldete er ein Patent an.[3] Die erste Kleinbild-Spiegelreflexkamera der Welt war die Kine Exakta der Firma Ihagee in Dresden, vorgestellt auf der Leipziger Frühjahrsmesse 1936. Ihr Konstrukteur war Karl Nüchterlein (1904–1945). Diese Kameras haben, wie alle Spiegelreflexkameras mit Lichtschachtsucher, den Nachteil, dass das Sucherbild seitenverkehrt (Achsenspiegelung) ist. Kurt Staudinger kompensierte dies, im August 1931, durch die Erfindung des seitenumkehrenden Dachkantpentaprismas. Dieses wurde aber erst 1949[4] (Serienfertigung) in die Contax S (Zeiss Ikon) und Rectaflex (Italien) eingebaut. Der erste Spiegelreflex-Sucher für den Einblick in Augenhöhe mit seitenrichtigem, aufrechtem Bild wurde in Ungarn am 23. August 1943 von Jenő Dulovits patentiert – er entwarf mit der Duflex[5] auch die erste 35-mm-Spiegelreflex- Kamera für diesen heute üblichen Suchereinblick – allerdings nutzte er kein Dachkantprisma, sondern einzelne Spie- gel. Diese Kamera hatte auch den ersten Rückschwingspiegel mit dessen Hilfe das Sucherbild unmittelbar nach der Aufnahme wieder sichtbar wird. 62 KAPITEL 9. SPIEGELREFLEXKAMERA

7 8

6 5

1 2 3 4

Funktionsschema einer Spiegelreflexkamera

9.2 Funktionsweise

Bei einer Spiegelreflexkamera gelangt das Licht durch die Linsen des Objektivs (1) und wird dann vom Schwingspiegel (2) reflektiert und auf die Einstellscheibe (5) projiziert. Mit einer Sammellinse (Feldlinse) (6) und durch die Reflexion innerhalb des Dachkantpentaprismas (7) wird das Bild schließlich im Sucher (8) sichtbar, der meist mit einem Dioptrienausgleich ausgestattet ist. Es gibt auch Spiegelreflexkameras, die anstelle eines Prismensuchers mit Dach- kantpentaprisma (7) einen Lichtschachtsucher oder einen Porro-Spiegelsucher verwenden. Bei einer einäugigen Spiegelreflexkamera klappt der Spiegel unmittelbar vor einer Aufnahme nach oben (im Bild durch einen Pfeil gekennzeichnet), und der Verschluss (3) öffnet sich; das Bild wird dann nicht mehr in das Dach- kantpentaprisma umgelenkt, sondern gelangt auf die Filmebene (4) beziehungsweise den Film oder Bildsensor. Bei einigen Sonderkonstruktionen (z.B. Canon Pellix) wird anstelle des Schwingspiegels ein fest montierter, teildurch- lässiger Spiegel oder ein Prisma verwendet, was die Verzögerung zwischen Auslösen und Belichtung reduziert und bei motorgetriebenen Kameras erheblich schnellere Aufnahmefolgen erlaubt, allerdings auch ein dunkleres Sucherbild liefert und weniger Licht zum Sensor oder dem Film durchlässt, da der Spiegel das Licht aufteilt. Meist wird etwa ein Drittel des Lichts in den Sucher gespiegelt und zwei Drittel zum Sensor oder Film durchgelassen.

9.3 Typen

Grundsätzlich werden zwei Typen von Spiegelreflexkameras unterschieden: ein- und zweiäugige Spiegelreflexkameras. 9.3. TYPEN 63

Bewegungsablauf des Schwingspiegels

9.3.1 Zweiäugige Spiegelreflexkamera

→ Hauptartikel: Zweiäugige Spiegelreflexkamera

Die zweiäugige Spiegelreflexkamera (engl. twin lens reflex, TLR) besitzt an ihrer Vorderseite immer zwei Objekti- ve gleicher Brennweite. Hier wird durch das erste (untere) Objektiv der Film belichtet. Dieses Aufnahmeobjektiv hat immer einen Zentralverschluss. Das zweite (obere) Objektiv projiziert über einen Spiegel ein seitenverkehrtes Abbild auf eine Einstellscheibe. Häufig ist das Sucherobjektiv aus Kostengründen einfacher konstruiert, aber licht- stärker als das Aufnahmeobjektiv, um ein möglichst helles Sucherbild zu gewährleisten und die Scharfstellung zu vereinfachen. Über den Entfernungseinstellungsmechanismus werden beide Objektive parallel bewegt, so dass über die Einstellscheibe scharfgestellt werden kann. Typische Vertreter sind Rolleiflex und Mamiya C, wobei nur noch die Rolleiflex in drei Varianten für Mittelformat[6] und einer für Minox-Kleinstbildformat hergestellt wird. Dieser Kameratyp hat eine Reihe von Vorteilen:

• Das Sucherbild ist immer sichtbar und wird nicht von der Arbeitsblende abgedunkelt;

• das Aufnahmegeräusch ist sehr leise und

• die Auslösung des Kameraverschlusses bewirkt praktisch keine Erschütterungen.

Dem stehen einige Nachteile gegenüber:

• Aufwendige Objektive werden aus Kostengründen nicht realisiert, da sie doppelt erforderlich wären;

• es entsteht ein Parallaxenfehler, der besonders bei Nah- oder Makroaufnahmen bemerkbar ist, da die optischen Achsen der beiden Objektive gegeneinander verschoben sind. 64 KAPITEL 9. SPIEGELREFLEXKAMERA

Heute spielen zweiäugige Kameras nur noch eine untergeordnete Rolle, in erster Linie für Nostalgiker und Sammler. In der praktischen Fotografie haben sich einäugige Spiegelreflexkameras durchgesetzt. Einige Modelle zweiäugiger Spiegelreflexkameras mit durchaus hochwertigen Objektiven sind jedoch auf dem Gebrauchtmarkt zu Preisen er- hältlich, die einen günstigen Einstieg in die Mittelformatfotografie ermöglichen.

9.3.2 Einäugige Spiegelreflexkamera

Nikon F5, die letzte professionelle Spiegelreflexkamera vor der Digitaltechnik und gleichzeitig Basis der ersten digitalen SLR

Die einäugige Spiegelreflexkamera (engl. single lens reflex, SLR) besitzt einen klappbaren Spiegel (Rückschwingspie- gel) und meist ein Dachkantpentaprisma, seltener einen Lichtschacht, über der Einstellscheibe als Sucher. Vor und nach der Aufnahme wird das Bild über den Spiegel auf die Einstellscheibe projiziert und kann über das Dachkant- pentaprisma seitenrichtig und aufrecht betrachtet werden. Erst im Moment der Aufnahme wird der Spiegel hoch- oder zur Seite geklappt, so dass er sich nicht mehr im Weg zur Filmebene befindet und der Film belichtet werden kann, wenn der Verschluss ausgelöst wird. Der Hauptvorteil der einäugigen Spiegelreflexkamera liegt in der Möglichkeit, Wechselobjektive (zum Beispiel Weitwinkel- und Teleobjektive) zu verwenden. Der Verschluss ist in den meisten Fällen ein Schlitzverschluss, der direkt vor der Filmebene liegt, damit die Austauschbarkeit der Objektive gewährleistet ist. Ausnahmen im Bereich der Mittelfor- matkameras (etwa Hasselblad) nutzen eine Kombination aus Schlitzverschluss und Zentralverschluss, der im Objektiv enthalten ist. 9.4. DIGITALE SPIEGELREFLEXKAMERAS 65

Bedingt durch den Schwingspiegel gibt es einen recht großen Mindestabstand zwischen der Filmebene und der hinteren Linse des Objektivs. Bei kurzen Brennweiten (bei Kleinbild unterhalb von etwa 40 mm) wird daher die Retrofokus-Bauweise eingesetzt, durch die die Objektive aufwendiger und teurer werden. Auch die Abbildungsqua- lität kann unter den zusätzlichen Linsenelementen leiden. Ein weiterer Nachteil ist, dass durch den hochklappenden Schwingspiegel die Kamera in Vibration versetzt wird. Weiterhin verdunkelt der Spiegel für die Dauer der Belichtung das Sucherbild. Da bei abgedunkelter Blende eine Bildbeurteilung auf der Einstellscheibe nur erschwert möglich ist, wurde die Offenblendenmessung entwickelt, mit der die am Objektiv vorgewählte Arbeitsblende erst kurz vor der Auslösung des Verschlusses automatisch eingestellt wird (sogenannte automatische Springblende, kurz: ASB). Während der Lichtmessung wird die Korrektur der Blende über eine spezielle Elektronik auf den Belichtungsmesser im Gehäuse übertragen, oder es erfolgt eine Messung mit Arbeitsblende. Zur Beurteilung der Schärfentiefe kann die Blende bei ei- nigen Geräten manuell auf den Arbeitsblendenwert geschlossen werden. Zur Beurteilung der Entfernungseinstellung ist dagegen die Offenblende optimal, da bei ihr die Schärfentiefe minimal ist. Im Kleinbildformat 24 mm × 36 mm sind nur einäugige Spiegelreflexkameras gebräuchlich. Auch im Mittelformat ab 45 mm × 60 mm haben sie die zweiäugigen trotz ihrer deutlich höheren Preise weitgehend verdrängt, weil diese vor- wiegend im Profibereich eingesetzt werden und hier sowohl ausbleibender Parallaxenfehler als auch freiere Objektiv- und Zubehörauswahl ausschlaggebend sind. Die moderne Filmkamera ist eine einäugige Spiegelreflexkamera. Anstelle des Dachkantpentaprisma besitzt sie Kor- rekturoptiken, damit das Mattscheibenbild auch beim Schwenken des Sucherrohres seitenrichtig und aufrecht bleibt. Dem Schwingspiegel entspricht ein verspiegelter Umlaufverschluss.

9.4 Digitale Spiegelreflexkameras

9.4.1 DSLR

Digitale Kamerasysteme mit Spiegelreflexkameras werden auch als DSLR oder D-SLR (engl. digital single lens reflex) bezeichnet. DSLR sind ihren analogen Pendants vom mechanischen Aufbau her sehr ähnlich, doch statt eines Films beherbergen sie einen Bildsensor (CCD-, CMOS- beziehungsweise Active Pixel Sensor). Hauptvorteil von Digitalkameras im Vergleich zu ihren mit Film arbeitenden Vorgängern ist die direkte Verfügbar- keit der Bilddaten, da die zeitraubende Entwicklung von Filmmaterial entfällt. Durch das eingebaute Display ist ein Betrachten der Fotos unmittelbar nach der Aufnahme möglich, wodurch eine missratene oder fehlbelichtete Auf- nahme – im Rahmen der Möglichkeiten, die die Größe und Qualität des Displays zulassen – erkannt werden kann. Bei den meisten Kameras kann darüber hinaus ein Histogramm (Häufigkeitsverteilung) der Helligkeit eingeblendet werden, das die Untersuchung des Bildes auf Unter- oder Überbelichtung erleichtert und unabhängig von den Wie- dergabeeigenschaften des Displays ist. Weitere Hilfen sind Über- und Unterbelichtungswarnungen, bei denen die fehlbelichteten Bildbereiche blinkend hervorgehoben werden. Wie bei den herkömmlichen Spiegelreflexkameras verwenden die meisten Hersteller eigene Objektiv- und Zubehör- systeme, weshalb DSLR-Benutzer nach der Entscheidung für ein bestimmtes Fabrikat weitgehend auf dieses System festgelegt sind. Zum Teil können Objektive eines Anbieters auch an DSLR anderer Hersteller verwendet werden. Es gibt häufig die Möglichkeit, über Adapterringe die Bajonettverschlüsse anderer Hersteller zu benutzen, wobei jedoch unter Umständen verschiedene Automatikfunktionen nur teilweise oder gar nicht unterstützt werden. Einige Herstel- ler nutzen kein eigens entwickeltes Bajonettsystem, sondern lizenzieren ein bereits vorhandenes, so dass durchaus auch Optiken an anderen Kameras verwendet werden können. So verbaut zum Beispiel Fujifilm an eigenen DSLR das von Nikon entwickelte F-Bajonett. Verglichen mit dem Kleinbildfilm verwenden viele DSLR einen kleineren Bildsensor, wodurch bei gegebener Brenn- weite ein kleinerer Bildwinkel genutzt wird. Um an solch einer Kamera dieselbe Perspektive wie bei einer Kleinbild- kamera zu erzielen, muss ein Objektiv eine um den Formatfaktor (englisch auch crop-Faktor genannt „to crop“ = aus- schneiden) kürzere Brennweite aufweisen. Typische Werte für diesen oft falsch als „Brennweitenverlängerungsfaktor“ bezeichneten Formatfaktor sind die APS-C-Sensoren, × 1,5 (Nikon, Sony/Minolta, Pentax, Samsung), × 1,6 (Canon) oder × 2 (Olympus, Panasonic). Das heißt, dass mit einem 50-mm-Objektiv an einer Kamera mit einem Formatfaktor von 1,5 der Bildausschnitt so groß ist wie der eines 75-mm-Objektivs an einer Kleinbild-Spiegelreflexkamera. Grundsätzliche Probleme digitaler Spiegelreflexkameras sind Staub und andere Verschmutzungen des Bildsensors. Beim Objektivwechsel kann Staub in den Spiegelkasten eindringen, der sich bei folgenden Aufnahmen auf dem Auf- 66 KAPITEL 9. SPIEGELREFLEXKAMERA

Digitale Spiegelreflexkamera Konica Minolta Dynax 5D

nahmesensor ablagern kann. Auch mechanischer Abrieb oder feinste Tröpfchen der Schmierung aus der Spiegel- und Verschlussmechanik können sich niederschlagen. Während in analogen Kameras die Verunreinigungen über den Filmtransport früher oder später abgeführt werden, bleiben sie als Ablagerungen auf dem Bildsensor und sind bei kleinen Blenden als mehr oder weniger deutlich sichtbare Abschattungen auf allen folgenden Bildern sichtbar. Die Hersteller von DSLR bieten unterschiedliche technische Verfahren an, um dieses Problem zu mindern. Manche Fotografen sehen DSLRs nur als eine Kompromisslösung an, da ursprünglich konstruktionsbedingt keine Live-Vorschau (Live-View) des Bildes auf dem Display möglich war. Bereits Ende der 1990er Jahre waren SLRs mit fest angebautem Objektiv und halbtransparentem Spiegel erhältlich, der die Betrachtung des Sucherbildes sowohl im optischen Sucher als auch am Display auf der Rückseite der Kamera ermöglichte.[7][8] Nach einer Pause wurde das Konzept 2006 von Sony fortgeführt. Etwa seit 2009 hat beinahe jeder DSLR-Hersteller Kameras im Programm, welche eine Live-Vorschau ermöglichen. Durch geringe Größe, relativ niedrige Auflösung und Darstellungsverzögerungen eingeschränkt, können die meisten Vorschau-Displays derzeit (Stand 2012) nicht als vollwertiger Ersatz für den Spiegelreflexsucher angesehen werden, ergänzen diesen aber in manchen Aufnahmesituationen sinnvoll. Falls der eigentliche Aufnahmesensor auch für die Live-Vorschau benutzt wird, erwärmt er sich, da er dauernd und nicht nur während der Aufnahme mit Strom versorgt wird, was zu höherem Rauschen führt. Als erste DSLR gilt die „Electro-Optic Camera“[9] von Kodak aus dem Jahr 1987. 9.5. VORTEILE VON SPIEGELREFLEXKAMERAS 67

Auswirkung von Ablagerungen auf dem Bildsensor einer DSLR

9.4.2 Video-DSLR

Unter einer Video-DSLR (auch: VDSLR, HDSLR) versteht man eine DSLR (manchmal werden auch entsprechende spiegellose Systemkameras in unzutreffender Weise so bezeichnet), die in der Lage ist, zusätzlich zu Fotografien Videos aufzuzeichnen. Ausgangspunkt der Entwicklung von Video-DSLRs war die ca. 2005 beginnende Integration sogenannter „Live- View“-Bildschirme in Spiegelreflexkameras, bei denen statt Einblick in den Reflexsucher das Bild auch auf einem LC-Display begutachtet werden konnte. Hierzu waren Verschlüsse notwendig, die dauerhaft offen gestellt werden konnten, um ein Bild auf dem Bildsensor zu erhalten, welches dann kontinuierlich ausgelesen und auf dem Bildschirm angezeigt wurde. Mit der D90 stellte Nikon am 27. August 2008 zur photokina die erste videofähige DSLR vor, Canon folgte mit der EOS 5D II. Mittlerweile haben die meisten DSLR einen Videomodus, allerdings lassen sich nicht bei allen Modellen alle Parameter manuell kontrollieren. Die Aufnahmedauer der DSLRs ist gewöhnlich aufgrund des FAT-Dateisystems auf 4 GiB begrenzt, was je nach Auflösung, Bildfolge und verwendetem Codec etwa 5 bis 30 Minuten entspricht. DSLRs erwärmen sich im Videomodus ähnlich wie im Live-View-Modus, wodurch das Rauschen des Bildsensors zunimmt. Video-DSLRs werden auch für Werbefilme und Kurzfilme verwendet, die Tonaufzeichnung erfolgt in der Regel mit einem externen Audiorekorder. Die Arbeitsweise ist mit einer klassischen Filmkamera zu vergleichen. Auch das zusätzliche Equipment einer Filmkamera wie Schärfenachführung und Mattebox wird verwendet. Am 17. Mai 2010 wurde in den USA eine von Regisseur Greg Yaitanes komplett mit DSLRs gedrehte Folge der Serie Dr. House, das Finale der sechsten Staffel, gesendet.

9.5 Vorteile von Spiegelreflexkameras

Ein Vorteil ist die Übereinstimmung von Blick- und Aufnahmeachse, d. h. was der Fotograf wie im Sucher sieht, wird auch so auf Film oder Sensor in Ausschnitt, Bildwinkel, Perspektive und ohne Parallaxenverschiebung abgebildet. 68 KAPITEL 9. SPIEGELREFLEXKAMERA

Canon EOS 5D II als Video-DSLR, montiert auf einem Rig mit Mattebox und Viewfinder

9.6 Nachteile von Spiegelreflexkameras

Unmittelbar spürbare Nachteile sind das deutlich höhere Gewicht und die Größe, vor allem mit lichtstarken Objekti- ven, sowie natürlich der Preis. Der Spiegelmechanismus verursacht zusätzliche Geräusche. Das ist beim Fotografieren an Orten, an denen absolute Stille gefordert wird, z. B. im Theater, hinderlich. Zudem kann das Schwenken des Spie- gels zu Vibrationen der Kamera und einer damit verbundenen Verwacklungsunschärfe des Bildes führen. Diesem kann man mit einer Spiegelvorauslösung entgegenwirken. Durch die Benutzung des Spiegels ergibt sich unter Umständen ein Fokussierungsfehler bei der Entfernungseinstellung, da die Bildschärfe nicht in der Bildebene des Films beziehungsweise des Bildsensors ermittelt wird, sondern mit Hilfe einer Einstellscheibe oder eines gesonderten Schärfesensors, die im Falle von Defekten oder minderwertiger Produk- tion geometrisch nicht exakt die Bildebene realisieren. Solange der Spiegel den Bildsensor verdeckt, kann eine digitale Spiegelreflexkamera nicht im Live-View betrieben werden. Dann können auch keine entsprechenden Belichtungshistogramme bestimmt und angezeigt werden. Diese beiden Einschränkungen gelten jedoch nicht bei einigen heutigen DSLRs, die für diesen Zweck einen zweiten Bild- sensor haben, wie in einigen Sony DSLRs verbaut. Ferner ist auch keine Schärfeeinstellung möglich, die auf einer Kontrastmessung mit dem Bildsensor basiert, wie zum Beispiel bei der Gesichtserkennung, mit Fokus-Peaking oder der Schärfeverfolgung von festgelegten Mustern im Bild. Seit in den 1960er Jahren Spiegelreflexkameras mit festste- hendem teildurchlässigem Spiegel (engl. pellicle mirror) eingeführt wurden, welche den Schwingspiegelmechanismus ersetzten, war die Nutzung der beiden optischen Pfade zum Sensor oder zur Filmebene oder zum Sucher nicht mehr auf ein „Entweder-oder“ beschränkt, sondern beide Pfade konnten gleichzeitig genutzt werden.

9.7 Weblinks

Commons: Spiegelreflexkameras – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien 9.8. LITERATUR 69

• Frank Mechelhoff, Westdeutsche Kleinbildkameras – wie sie gegen die Japaner verloren (siehe auch hier)

• Frühe Historie der Spiegelreflexkamera

9.8 Literatur

• Bernd K. Otto: Carl Zeiss Kamera-Register 1902–2012. Verlag Rudolf Hillebrand, Neuss 2013, ISBN 978-3- 9813746-4-3.

9.9 Einzelnachweise

[1] Music room (at Coombe Cottage) – Version Details – Trove National Library of Australia.

[2] Spiegel-Reflex-Klappcamera um 1895

[3] Inserat von Fritz Kricheldorff

[4] Carl Zeiss Kamera-Register

[5] Artikel bei Photopedia (englisch)

[6] Rolleiflex Twin-Lens Reflex. DHW Fototechnik GmbH, abgerufen am 2. April 2015 (html, deutsch).

[7] Der lange Schweif des Alpha Centauri: Sony für Profis – Mavica, Cyber-shot und alpha. In: digitalkamera.de. 7. September 2008, abgerufen am 11. Oktober 2010.

[8] Phil Askey: Olympus E-10 Review. In: Digital Photography Review. Januar 2001, abgerufen am 11. Oktober 2010 (englisch).

[9] The Electro-Optic Camera – The world’s first DSLR. Made by Eastman Kodak Company in 1987. In: jemcgarvey.com. 15. März 2012, abgerufen am 15. März 2012 (englisch). Kapitel 10

Verschluss (Kamera)

Als Verschluss wird in der Fototechnik ein lichtdichtes, mechanisch bewegliches Element bezeichnet, das bei einer Kamera im Strahlengang vor der Bildebene liegt. Während der Belichtungszeit wird dieses Element für die Dauer der voreingestellten Verschlusszeit geöffnet, in der das vom Objektiv kommende Licht auf die Bildebene trifft. Nach erfolgter Belichtung schließt sich der Verschluss und schützt bis zur nächsten Aufnahme die lichtempfindliche Schicht des Aufnahmematerials bzw. den digitalen Bildsensor vor ungewolltem Lichteinfall. Bei Filmkameras übernimmt die Umlaufblende dieselbe Funktion wie bei Fotokameras der Verschluss. Insbesondere bei Videokameras und Digitalkameras wird der Verschluss auch als Shutter bezeichnet und ist elektronisch realisiert. Lasergeräte haben aus einem klappbaren Spiegel bestehende Shutter (auch als Strahlenfalle bezeichnet), die den Laserstrahl auf einen Absorber lenken, wenn er nicht benötigt wird.

10.1 Verschlusstechniken

Es kommen hauptsächlich zwei Verschlusstechniken zum Einsatz:

• der Zentralverschluss, bei Groß- und Mittelformatkameras, sowie Kompakt- und Sucherkameras.

• der Schlitzverschluss, bei Kleinbildkameras mit Wechselobjektiven und Mittelformatkameras.

10.1.1 Zentralverschluss

Kompakt-, Mittelformat- und Großformatkameras haben zumeist einen Zentralverschluss mit federnden kurven- förmigen Lamellen, die sich für die Dauer der Belichtung radial öffnen. Der Zentralverschluss kann sich, wie der Schlitzverschluss, im Kameragehäuse oder auch innerhalb des Objektivs zwischen der vorderen und der hinteren Linsengruppe befinden.

10.1.2 Schlitzverschluss

Der Schlitzverschluss befindet sich in der Kamera unmittelbar vor der Filmebene (engl. focal plane shutter) im Ge- häuse. Zur Belichtung läuft ein doppelter Vorhang bzw. dessen Schlitz mit variabler Breite rasch vor dem Film vorbei. Die Breite des Schlitzes bestimmt dabei die Belichtungszeit. Je größer die Belichtungszeit, desto breiter ist der Schlitz. Sitzt, wie bei Spiegelreflexkameras, der Schlitz- oder Zentralverschluss im Gehäuse, genügt ein Verschluss für alle Wechseloptiken. Der Objektivtausch ist, ohne zusätzliche Filmabdeckung, vereinfacht. Einige einäugige Mittelformat-Spiegelreflexkameras, deren Objektive mit Zentralverschluss arbeiten, weisen eben- falls einen (zusätzlichen) Schlitzverschluss auf. Dieser dient jedoch nicht der Belichtung, sondern nur als Hilfe bzw. Hilfsverschluss, der den Film vor Lichteinfall beim Fokussieren oder beim Objektivwechsel schützt.

70 10.1. VERSCHLUSSTECHNIKEN 71

Zentralverschluss in der Mitte eines Aristostigmats

Lamellen-Schlitzverschluss einer Nikon FA-SLR 72 KAPITEL 10. VERSCHLUSS (KAMERA)

10.1.3 Andere Verschlusstechniken

Bei großformatigen Kameras kommen auch Kugelschalen-, Rollen- und Jalousie-Verschlüsse zum Einsatz, bei Ka- meras der Astrometrie und Satellitengeodäsie der Rotationsverschluss. Letzterer zerlegt die Spur von rasch ziehenden Himmelskörpern in kurze, gut messbare Stücke. Als Bauweise für einfache Kameras, zwischen Schlitz- und Zentral- verschluss gelegen, existiert weiter der Guillotineverschluss. Bei der Halbformatspiegelreflexkamera Olympus Pen FT kam ein drehender Rotorverschluss zum Einsatz. Diese einfache und sehr schnelle Verschlussbauart war bzw. ist vereinfacht auch bei älteren Box- und Rollfilmkameras sowie allgemein und komplexer bei Filmkameras üblich. Zu Vor- und Nachteilen der einzelnen Verschlusstechniken siehe den entsprechenden Artikel. Sehr kurze Belichtungszeiten können auch mittels stroboskopischer Blitze bzw. Prismen-Verschlüssen ähnlich der Technik mancher Filmkameras erreicht werden. Sehr lange Verschlusszeiten können wie zu Zeiten der frühen Fotografen auch mit manueller Handhabung der Ver- schlusskappe (Objektivabdeckung) realisiert werden. Auch die Kombination von manueller Verschlussabdeckung und automatischem Verschluss mit langer Zeit ist für manche Motive sinnvoll. Die Ansteuerung langer Verschlusszeiten mit Fernauslöser oder Drahtauslöser findet sich unter der Bezeichnung B(ulb) oder B(alg), nach einem früheren Auslösemechanismus benannt, bzw. T(ime) oder Z(eit), im Gegensatz zum M(oment)auslöser für die reguläre Belichtungszeit. Der Verschluss bleibt hierbei, solange der Auslöser gedrückt wird, offen. Bei anderen, oft gleich benannten Bauarten schließt er sich erst mit einem zweiten Auslösen bzw. mit dem erneuten Spannen des Verschlusses. Lange Verschlusszeiten finden sich, neben der Astro- und Nachtphotographie, auch, zusammen mit einfachen Ver- schlussschiebern, bei experimentellen Lochkameras.

10.2 Verschlusssteuerung

Mechanisch gesteuerte Verschlusszeiten gehen beim Schlitzverschluss meist bis zu einer 1/1000 Sekunde, bei Zentral- verschlüssen bis zu 1/500 Sekunde. Die kürzeste rein mechanisch realisierte Verschlusszeit liegt bei 1/4000 Sekunde (Nikon FM2). Längere Verschlusszeiten im niedrigen Sekundenbereich finden sich, mittels Uhrwerk nach Art des Selbstauslösers angesteuert, bei älteren Kameras. Man unterscheidet in diesem Zusammenhang auch zwischen selbstspannenden Verschlüssen, die durch den Film- transport oder Druck auf den Auslöser gespannt werden, und Verschlüssen, die vor der jeweiligen Aufnahme per Hand zu spannen sind. Mit einer elektronischen Verschlusssteuerung durch Elektromagnete und Steuerelektronik erreichen moderne Kleinbildkameras kürzeste Verschlusszeiten von 1/12.000 s (Minolta Dynax 9xi und Dynax 9), aber auch automatisch gesteuerte Zeiten bis 30 Sekunden und länger sind elektronisch, mit elektrisch angesteuertem Verschluss, realisierbar. Längere und extrem lange Belichtungszeiten, die über die Leistung des eigentlichen Verschlusses hinausgehen, sind mit den Einstellungen „B“ oder „T“ realisierbar. Bei „B“ bleibt der Verschluss so lange geöffnet, wie der Auslöser gedrückt ist, bei „T“ öffnet der erste Druck auf den Auslöser den Verschluss, der nächste Druck schließt ihn. In der Einstellung „B“ kann die Belichtungssteuerung von einer externen Zeitschaltuhr übernommen werden, alternativ kann für sehr lange Belichtungszeiten eine Objektivabdeckung entfernt und wieder aufgesetzt werden, um ein Verwackeln beim Auslösen zu vermeiden.

10.3 Sonstiges

In der Frühzeit der Fotografie waren Belichtungszeiten von mehreren Minuten, wenigstens jedoch noch mehreren Sekunden erforderlich. Die seinerzeitigen Kameras benötigten daher keine mechanisierten, nur für einen präzise bestimmten Moment öffnenden Verschlüsse. Stattdessen nahm der Fotograf schlicht den Objektivdeckel ab und setzte ihm zum Ende der Belichtungszeit wieder auf.[1] Bei alten und auch bei vielen modernen Kameras mit automatischer oder halbautomatischer Belichtungssteuerung können die Verschlusszeiten manuell gewählt werden. Vollautomaten, die keine manuelle Einstellung der Verschluss- zeit zulassen, gelten nicht als professionell, da sie eine bewusste Einflussnahme des Fotografen auf die Bildwirkung 10.4. SIEHE AUCH 73 durch unterschiedliche Belichtungszeiten verhindern. Die automatische Belichtungssteuerung solcher Programmverschlüsse ermöglicht zwar eine schnelle Photographie, die manchmal notwendige Überprüfung und Korrektur der Werte ist allerdings nicht oder nur indirekt möglich. Die manchmal störend lange, meist durch AF (Autofokus) oder digitalen Ablauf bedingte Verzögerung zwischen dem Auslösen und der Verschlussöffnung, entfällt bei manueller Voreinstellung fast völlig. Einige sehr einfache Kameras verfügen zudem lediglich über eine einzige Belichtungszeit und eventuell zudem auch nur eine einzige Blende, ein Prinzip, das sich seit der Einführung des Rollfilms für die Amateurphotographie erhalten hat.

10.4 Siehe auch

• Programmautomatik • Belichtungsautomatik

• Zeitautomatik

• Blendenautomatik

10.5 Weblinks

• Verschlüsse historischer Kameras und ein großer Überblick über deutsche Zentralverschlüsse

• Kameraverschluss im Olympus-Wiki • Ausführlicher Fachartikel über verschiedene Verschlüsse mit ausgezeichnetem Bildmaterial

• Gegenüberstellung mechanische Verschlüsse versus digitale Verschlüsse

10.6 Einzelnachweise

[1] Wolfgang Baier: Quellendarstellungen zur Geschichte der Fotografie. 2. Auflage, Schirmer/Mosel, München 1980, ISBN 3-921375-60-6 , S. 318

Commons: Category:Focal plane shutters – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien Kapitel 11

Formatfaktor

Der Formatfaktor ist ein Begriff aus der Fotografie. Er gibt das Längenverhältnis zwischen den Diagonalen zweier Aufnahmeformate an.

11.1 Anwendung

Da Aufnahmeformat, Bildwinkel und Brennweite über den Strahlensatz zusammenhängen, kann der Formatfaktor dazu genutzt werden, zu berechnen, welche Brennweite ein Objektiv haben muss, um bei einem anderen Aufnahme- format (Bildgröße) bei gegebener Brennweite und bei gleicher Entfernung zum Motiv (Objektgröße) den gleichen Bildausschnitt zu zeigen. Bei digitalen Spiegelreflexkameras, die auf Kleinbild-Vorgängern basieren, wird das Kleinbildformat von 24 mm × 36 mm als Vergleichsformat verwendet. Die Diagonale der lichtempfindlichen Fläche des Bildsensors multipliziert mit dem Formatfaktor ergibt hier die Diagonale des Kleinbildformats. Die Diagonale des Aufnahmeformats ist in der gleichen Größenordnung wie die Normalbrennweite für dieses Aufnahmeformat (siehe auch Normalobjektiv). Bei einem Formatfaktor von 1,5 (bezogen auf das Kleinbildformat) beträgt die Bilddiagonale 43 mm / 1,5 = 29 mm. Dasselbe Phänomen tritt beim Übergang von Groß- und Mittelformat- zu Kleinbildkameras auf. Statt den Format- faktor anzugeben, klassifiziert man sinnvollerweise die Kameraobjektive anhand ihrer Bildwinkel für das jeweilige Format als Weitwinkel-, Normal- oder Teleobjektiv (wobei die Telekonstruktion allein nicht den Bildwinkel beein- flusst, aber häufig Objektive mit geringem Bildwinkel und langer Brennweite Telekonstruktionen sind).

11.2 Alternative Begriffe

Folgende Begriffe werden im Zusammenhang mit dem Phänomen der Bildwinkelveränderung bei gleich bleibender Brennweite aber unterschiedlicher Bildgröße synonym verwendet.

11.2.1 Crop-Faktor

Eine Verkleinerung der lichtempfindlichen Fläche bewirkt einen Beschnitt des Bildfeldes (Verkleinerung des Bild- winkels). Der Formatfaktor wird auch Crop-Faktor genannt (von englisch to crop = beschneiden). Eine Verkleinerung des Aufnahmeformates entspricht einer Ausschnittvergrößerung.

11.2.2 „Brennweitenverlängerungsfaktor“

Der Begriff „Brennweitenverlängerungsfaktor“ wird synonym zu Formatfaktor verwendet, obwohl er irreführend ist. Die Brennweite eines Objektivs ist durch seine Bauart vorgegeben und kann sich nicht durch eine Verkleinerung des Aufnahmeformats ändern. Durch eine Veränderung des Aufnahmeformats ändert sich lediglich der Bildwinkel.

74 11.2. ALTERNATIVE BEGRIFFE 75

Brennweiten für einen Bildwinkel von 69° bei unterschiedlichen Aufnahmeformaten (Kleinbild: 32 mm)

11.2.3 Kleinbildformat-äquivalente Brennweite

Der Begriff Kleinbildformat-äquivalente Brennweite wird für das Produkt aus der tatsächlichen Brennweite und dem Formatfaktor bezogen auf das Kleinbildformat ermittelt. Er bezeichnet die Brennweite, die beim Kleinbildformat denselben Bildwinkel ergibt wie die tatsächliche Brennweite eines Objektivs am jeweiligen Aufnahmeformat. Auch dieser Begriff ist irreführend, da sich die Äquivalenz nur auf den Bildwinkel bezieht. Beispielsweise sind der Verlauf der Schärfentiefe, die kritische Blende, die erreichbare Kühlleistung am Bildsensor, die Stellwege der Objek- tivmotoren oder die Auswirkung des Fokussierungsfehlers und vieler anderer Abbildungsfehler nicht vom Bildwinkel, sondern von der Größe der Bildsensorfläche abhängig.

11.2.4 Bildwinkelfaktor

Der gelegentlich anzutreffende Begriff Bildwinkelfaktor ist ein Versuch, der Tatsache Rechnung zu tragen, dass es nicht die Brennweite ist, die sich mit dem Aufnahmeformat ändert, sondern der genutzte Bildwinkel. Es wird jedoch 76 KAPITEL 11. FORMATFAKTOR

Zoomobjektiv einer Digitalkamera mit einer tatsächlichen Brennweite f von 6,2 bis 66,7 mm. Am Einstellring werden die äquivalenten Brennweitenwerte von 28 bis 300 mm bezogen auf das Kleinbildformat angegeben.

oft fälschlich angenommen, Format- und Bildwinkelfaktor seien identisch, das ist jedoch nicht der Fall: Beim Variie- ren der Brennweite ändert sich der effektive Bildwinkel eines Objektives (siehe auch Zoomfaktor) auch bei veränder- tem Aufnahmeformat unterschiedlich stark. Das heißt, beim Übergang von einer Kleinbildkamera zu einer Digital- kamera mit kleinerem Sensor ändert sich zum Beispiel der genutzte Bildwinkel eines 20-mm-Weitwinkelobjektives weniger stark als etwa der eines 400-mm-Teleobjektives. Daher kann die durch den Übergang auf ein anderes Aufnah- meformat verursachte Veränderung des genutzten Bildwinkels nicht durch einen für alle Brennweiten gültigen Faktor beschrieben werden. Die Ursache liegt im Zusammenhang zwischen Aufnahmeformat, Brennweite und Bildwinkel über die nichtlineare Tangensfunktion. 11.3. BEISPIEL 77

11.3 Beispiel

Der Bildsensor vieler gängiger digitaler Spiegelreflexkameras ist um den Faktor 1,5 bis 1,6 kleiner als das gewohnte Kleinbildformat (24 mm × 36 mm), also z. B. 15,7 mm × 23,5 mm (sog. APS-C-Format). Bei einem Objektiv mit 50 mm Brennweite „sieht“ der Bildsensor nur einen Ausschnitt dessen, was der Kleinbildfilm „sähe“. Vergleicht man 9-×−13-cm-Abzüge von Fotos, die mit diesem Objektiv an einer Kleinbild- und einer gängigen Digitalkamera geschossen wurden, so wirkt es, als sei das Bild aus der Digitalkamera mit einer längeren Brennweite entstanden. Möchte man mit der Kleinbildkamera den gleichen Ausschnitt wie mit der digitalen Kamera erzielen, so muss eine um den Formatfaktor längere Brennweite, hier also 50 mm × 1,6 = 80 mm, verwendet oder eine entsprechende Ausschnittsvergrößerung angefertigt werden. Andere Werte, wie z. B. die Schärfentiefe, ändern sich ebenfalls um den Formatfaktor bzw. dessen Kehrwert, wenn man mit dem gleichen Objektiv aufnimmt, aber das Aufnahmeformat verändert. So wird beim Übergang von Kleinbild zu kleinerem Bildsensor die Schärfentiefe bei gleicher Brennweite um den Formatfaktor reduziert. Aber: Bei gleichem Bildausschnitt, d. h. bei entsprechend kürzerer Brennweite, steigt die Schärfentiefe proportional zum Formatfaktor an.

11.4 Gängige Formatfaktoren

# Der Formatfaktor entspricht in dieser Tabelle dem Verhältnis der Diagonalen des Kleinbildformates zur Diagonalen der lichtempfindlichen Fläche des Bildsensors. Manche Autoren beziehen diesen stattdessen auf die größere Seite des Aufnahmeformats, um den unterschiedlichen Seitenverhältnissen (2:3 bei Kleinbild und DSLR, 3:4 bei den meisten Sensoren für kompakte Digitalkameras, 16:9 bei einigen neueren Modellen) gerechter zu werden, daher können Dif- ferenzen zu Angaben in anderen Quellen auftreten. † Die Größenangaben in Zoll-Bruchteilen beziehen sich traditionell auf die Größe von Video-Aufnahmeröhren. Eine Ein-Zoll-Vidicon-Bildröhre hat zwar 25,4 mm Außendurchmesser, jedoch nur eine nutzbare Bilddiagonale von etwa 16 mm. * In der Digitalfotografie gibt es nicht das eine Mittelformat, sogar innerhalb der Produkte eines Herstellers schwan- ken die sogenannten Mittelformatsensoren in ihren Abmessungen. Beispiele: Pentax 645Z: 43,8 x 32,8 mm, Pentax 645D: 44,0 x 33,0 mm, Hasselblad H5D-40: 32,9 x 43,8 mm, Hasselblad H5D-50: 36,7 x 49,1 mm; Hasselblad 78 KAPITEL 11. FORMATFAKTOR

Gängige Formate von Kamerasensoren

Four-Thirds Foveon

1/1,8" 2/3" 1/3,2" 1/2,7" 1/2,5"

4,5 x 3,4 5,4 x 4,0 5,8 x 4,3 7,2 x 5,4 8,8 x 6,6 17,3 x 13,0 20,7 x 13,8 15,30 21,60 24,94 38,88 58,08 224,90 285,66

ein Mittelformat

Kleinbild

APS-C DX

22,2 x 14,8 23,7 x 15,6 36,0 x 24,0 48,0 x 36,0 Breite x Höhe [mm] 328,56 369,72 864,00 1728,00 Fläche [mm 2 ]

Vergleich gängiger Sensorformate

H5D-50: 40,2 x 53,7 mm, Hasselblad H5X: 41,5 x 56,0 mm

11.5 Zusammenfassung

Ändert sich das Aufnahmeformat (zum Beispiel beim Anschluss eines Objektivs für eine Kleinbild-Spiegelreflexkamera an eine digitale Spiegelreflex mit kleinerem Sensor oder durch die Anfertigung einer Ausschnittsvergrößerung), so gilt:[1]

Brennweite Bleibt konstant. Die tatsächliche Brennweite eines Objektivs ändert sich nicht. Ebenso der Abbildungs- maßstab, der vom Aufnahmeformat unabhängig ist.[2]

Blende Bleibt konstant und damit auch die für eine korrekte Belichtung nötige Kombination aus Belichtungszeit, Blende und Empfindlichkeit.

Bildwinkel Der genutzte Bildwinkel verkleinert sich bei einem Formatfaktor > 1 und vergrößert sich bei einem For- matfaktor < 1, aber nicht linear zu diesem über verschiedene Brennweiten, sondern nach der Tangensfunktion. Je länger die Brennweite, desto geringer die Veränderung des genutzten Bildwinkels. Der maximal nutzbare Bildwinkel des Objektivs (Bildkreis) bleibt konstant.

Bildausschnitt Verringert sich dem Formatfaktor entsprechend, entsprechend dem genutzten Bildwinkel (siehe oben). 50 mm Brennweite bei einem Formatfaktor von 1,6 ergeben einen Bildausschnitt wie 80 mm bei einer Klein- bildkamera. Durch den Beschnitt wirken sich Abbildungsfehler, die eher an den Bildrändern auftreten, zum Beispiel bei der Vignettierung, umso weniger stark aus, je größer der Formatfaktor ist.

Verwackeln, Bewegungsunschärfe Die Faustregel für Kleinbild „1/Brennweite (Sekunde) geht noch“ muss erwei- tert werden zu „1/(Brennweite × Formatfaktor) geht noch“. Die Änderung der Faustregel ergibt sich durch den geänderten Bildausschnitt (siehe oben). Hierbei ist zu beachten, dass diese Faustregel für Abzüge gedacht ist, 11.6. SIEHE AUCH 79

die mindestens im Abstand der Bilddiagonalen betrachtet werden. Auch eine eventuelle Bildstabilisierung wird nicht berücksichtigt. Auch die Bewegungsunschärfe ändert sich entsprechend dem geänderten Bildausschnitt. Die Bewegungsun- schärfe nimmt zu bei einem Formatfaktor größer als eins. Lichtstärke des Objektivs Bleibt konstant, genauso wie der Lichtstrom durch das Objektiv und die Beleuchtungsstärke und die Leuchtdichte auf dem Bildsensor sowie die photometrische Lichtstärke im Bild.[2] Schärfentiefe • Bei gleicher Brennweite und gleicher Blendenzahl verringert sich die Schärfentiefe bei ei- nem Formatfaktor > 1. Der absolute Durchmesser der Zerstreuungskreise bleibt konstant, im Verhältnis zum (kleineren) Aufnahmeformat und Bildwinkel werden diese jedoch größer. Dadurch nimmt die Schärfentiefe ab. Um dennoch die glei- che Schärfentiefe zu erreichen, muss die Blendenzahl mit dem Formatfaktor multipliziert werden: Ein 50-mm-Objektiv erzeugt bei gleicher Objektweite an Kleinbild bei Blende 2 die gleiche Schärfentiefe wie mit Blende 3 bei Formatfaktor 1,5 oder Blende 3,2 bei Formatfaktor 1,6. • Bei gleichem Bildausschnitt und gleicher Blendenzahl (also: gleiche Objektweite, gleicher Bildwinkel, kürzere Brennweite) vergrößert sich die Schärfentiefe bei einem Formatfaktor > 1. Um den gleichen Bildausschnitt abzubilden, muss die Brennweite des Objektivs um den Formatfaktor verringert werden. Die Änderung der Brennweite wirkt sich bei gleichbleibender Blendenzahl stärker auf die Schärfentiefe aus als die Änderung des Aufnahmeformats, sodass die Schärfentiefe insgesamt zunimmt. Um neben dem Bildausschnitt die gleiche Schärfentiefe beizubehalten, muss die Blendenzahl durch den Formatfaktor geteilt werden: Ein 50-mm-Objektiv erzeugt an Kleinbild bei Blende 2 etwa die gleiche Schärfentiefe und den gleichen Bildausschnitt wie ein 35-mm-Objektiv bei Blende 1,4 bei Formatfaktor 1,5 (jeweils auf übliche Werte gerundet, Beugungseffekte vernachlässigt). • Bei gleichem Bildausschnitt und gleicher Öffnungsweite (also: gleiche Objektweite, gleicher Bild- winkel) verändert sich die Schärfentiefe nicht, und es resultiert auf dem Bildsensor auch die gleiche Beugungsunschärfe. Die Blendenzahl verringert sich dementsprechend um den Formatfaktor.

11.6 Siehe auch

• Verlängerungsfaktor

11.7 Quellen

[1] Zusammenfassung zum Cropfaktor

[2] Markus Bautsch: Auswirkung der Bildgröße auf Abbildungsparameter Wikibooks Digitale bildgebende Verfahren, siehe Tabellenspalten 1 bis 3, abgerufen am 21. Mai 2015

11.8 Weblinks

• Ausführliche Erklärung im DSLR-Forum • Brennweitenvergleich, Tamron, analog (24 x 36 mm) und digital (16 x 26 mm)

• Sensor Sizes, dpreview, (englisch) • Maßstabsgerechte Übersicht der Sensorgrößen von Digitalkameras

• Brennweite, Crop-Faktor und KB-Äquivalent Kapitel 12

Digitales Kamerasystem

Digitale Kamerasysteme sind Kamerasysteme, in denen digitale Bildsensoren zur Bildgebung eingesetzt werden.

12.1 Beschreibung

Für viele bereits in der analogen Fotografie verbreiteten Mittelformatkameras, Spiegelreflexkameras und Messsucherkameras gibt es mittlerweile digitalen Varianten, bei denen die Objektive und das Anschlussbajonett unverändert oder zum verkleinerten Bildkreis kompatibel geblieben sind. In einigen Fällen wurden auch die für die Analogfotografie ent- wickelten Kameragehäuse beibehalten, die mit einer digitalen Kamerarückwand ausgestattet wurden. Ferner wurde neue, meist spiegellose digitale Systemkameras entwickelt, bei denen dem Fotografen das Motiv im Live-View auf einem Monitor oder mit Hilfe eines elektronischen Suchers angezeigt wird. Die digitale Elektronik von Kameragehäusen kann die Messwerte von Sensoren, wie zum Beispiel für Belichtungswerte, Kamerabewegungen, Motivbewegungen, Objektivbrennweiten oder Objektweiten, aber auch identifizierte Motive so- wie manuelle Vorgaben des Fotografen automatisch auswerten, um durch die Steuerung von Belichtungsparametern wie zum Beispiel der Belichtungszeit, der Blendenzahl, der Sensorempfindlichkeit oder einer Gegenlichtkorrektur ein möglichst gutes digitales Bild aufnehmen und mit Hilfe der internen Datenverarbeitung speichern zu können. Bei einigen Kamerasystemen können von den Objektiven auch der Aufnahmesituation entsprechende Korrekturdaten zur automatischen Kompensation von Abbildungsfehlern, wie Verzeichnung, Randlichtabfall oder Farbquerfehler an das Kameragehäuse übertragen werden.[1][2] Die zu den Aufnahmen gehörenden Metadaten können zusammen mit den Bilddaten gespeichert werden, wie zum Beispiel in EXIF-Datensätzen oder im standardisierten digitalen Negativ.

12.1.1 Digitale Schnittstellen

Innerhalb des Kamerasystems kommunizieren die Systemkomponenten in der Regel über proprietäre Schnittstellen. Hierzu zählen Bajonettanschlüsse für Objektive oder Zubehörschuhe für Blitzgeräte, Mikrophone oder Videoleuch- ten, aber es gibt zum Beispiel auch Infrarot-Fernbedienungen oder Adapter für das Geotagging. Viele Kamerasysteme können auch über standardisierte digitale Schnittstellen mit Geräten außerhalb des Kamera- systems kommunizieren. Hierzu werden vor allem Speicherkarten, USB-Anschlüsse (Universal Serial Bus), HDMI- Anschlüsse (High Definition Multimedia Interface), aber auch Funknetze wie Wireless Local Area Network (WLAN), Near Field Communication (NFC) und Bluetooth eingesetzt.[3]

12.1.2 Systemkomponenten

Typische Systemkomponenten von digitalen Kamerasystemen sind: Akkumulatoren, Balgengeräte, Batteriegriffe, Blitzgeräte, Fernauslöser, Ladegeräte, Monitore, Nahlinsen, Neutraldichtefilter, Objektive, Polarisationsfilter, aufsteckbare Sucher, Telekonverter, Televorsatzlinsen, Tilt-und-Shift-Objektive, Unterwassergehäuse, Telekompressoren, Zwischenringe

80 12.2. CHRONOLOGIE 81

12.2 Chronologie

12.2.1 Erweiterung bestehender Systeme

Spiegelreflextechnik

Die ersten digitalen Kamerasysteme basierten auf einigen bereits in der Fotografie mit Film etablierten Bajonettan- schlüssen, so dass aufgrund der unveränderten Auflagemaße und den Anforderungen an die Bildkreisdurchmesser die bereits verfügbaren Objektive ohne mechanische Anpassungen verwendet werden konnten. Kodak bot 1991 Kodak DCS 100 die erste digitale Spiegelreflexkamera an, die aus einer adaptierten Nikon F3 mit digitaler Kamerarückwand besteht, sie verfügte über eine Bildauflösung von 1,3 Megapixeln. 1995 führten Nikon und Fujifilm mit Nikon E2 und E2S sowie Fujix DS-505 und DS-515 Digitalkameras ein, die erstmals nicht auf Adap- tierung oder Umbau von Kleinbildkameras basierten, sondern ein neu konstruiertes Gehäuse mit Nikon-F-Bajonett verwendeten. Obwohl der Sensor nur eine Größe von 2/3 Zoll hatte, war bei diesen Kameras aufgrund eines ein- gebauten optischen Systems kein Formatfaktor zu berücksichtigen. Mit der Dimage RD-3000 stellte Minolta 1999 die erste Kamera vor, deren Sensorformat exakt dem Bildkreis des System entspricht, die Kamera verwendet einen Sensor in Größe des APS-Filmformats vor (nicht zu verwechseln mit den heutigen Sensoren, die von einigen Herstel- lern als „APS-C“ bezeichnet werden und deutlich kleiner sind) und ist Teil des Minolta-Vectis-Systems. 1999 führte Nikon mit derNikon D1 die Basis seines heutigen digitalen Kamerasystems vor, und ein Jahr später folgte Canon mit seiner ersten digitalen Spiegelreflexkamera EOS D30, an das Objektive mit dem verbreiteten Canon-EF-Bajonett angeschlossen werden konnten.[4] Sigma stellte sein erstes digitales Spiegelreflexgehäuse Sigma SD9 mit dem alten Sigma-SA-Bajonett vor, das als Besonderheit über einen Foveon-X3-Bildsensor verfügte, und ebenfalls auf den zuvor schon angebotenen Kleinbild- kameragehäusen basierte. Konica Minolta entwickelte mit der Konica Minolta Dynax 7D (2004) das erste Kamera- gehäuse mit Bildstabilisierung, in dem der beweglich gelagerte Bildsensor Verwacklungen der Kamera passend zur jeweils verwendeten Brennweite der Objektive des Minolta-A-Bajonettanschlusses ausgleichen konnte. Minolta hatte bereits zuvor die MS-C1100 (1992) und RD-175 (1995) mit eher experimenteller Ausrichtung angeboten. 2006 über- nahm Sony das Minolta-A-Bajonett, stellte die Spiegelreflexkameras mit diesem Anschluss aber bis 2012 zugunsten der 2010 Kameras der SLT-Reihe mit gleichem Anschluss und elektronischem Sucher ein. 2003 folgte Pentax der Marktentwicklung mit einem digitalen Spiegelreflexkameragehäuse, dem Pentax *ist D, das den aus der Kleinbildfotografie bekannten Pentax-K-Bajonettanschluss mit Autofokus-Funktionalität (KAF) verwen- dete, jedoch mit einem Bildsensor mit Formatfaktor 1,5 ausgestattet war, der kleiner ist als der Kleinbildfilm, für den das KAF-Bajonett entwickelt wurde. Teilweise wurden diese Kameras geringfügig modifiziert ab 2008 von Samsung angeboten.[5] Leica Camera bot 2005 ein digitales Rückteil für seine analogen Spiegelreflexgehäuse R8 und R9 an, das gegen die Rückwand der analogen Kameras ausgetauscht werden musste, um die Kameras zu Digitalkameras aufzurüsten.[6] 2016 brachte Ricoh mit dem Modell Pentax K-1 sein erstes digitales Spiegelreflexgehäuse mit einem Bildsensor im Vollformat heraus, dessen Bajonettanschluss KAF₄ zum ersten Mal auch eine elektronische Blendensteuerung erlaubt.[7]

Spiegellose Technik

2005 kam von Epson die erste digitale Messsucherkamera R-D1 auf den Markt.[8] Das Kameragehäuse verfügte über einen Leica-M-Bajonettanschluss, der im Folgejahr auch von Leica selbst mit der digitalen Leica M8 verwendet wurde.

12.2.2 Neuentwicklungen

Spiegelreflextechnik

Das erste vollständig für digitalen Einsatz konstruierte System war das 2000 eingeführte Contax-N-System.[9] Die anfangs angekündigte Contax N digital kam jedoch erst 2002 auf den Markt. Im Contax-N-System konnten aufgrund der Auslegung auf Vollformat auch Kameras zur Verwendung mit Kleinbildfilm realisiert werden. 2003 wurde von Kodak und Olympus das erste vollständig im digitalen Design entwickelte Kamerasystem Four Thirds 82 KAPITEL 12. DIGITALES KAMERASYSTEM

für Spiegelreflexkameras mit deutlich geringerem Bildkreisdurchmesser und kleinerem Auflagemaß vorgestellt, das die halbe Bildsensordiagonale des Vollformats hat. 2004 schlossen sich auch Panasonic und Sigma diesem Standard an. Bei diesem Standard konnten Objektive erstmals Informationen zur digitalen Bildkorrektur an das Kameragehäuse übermitteln. Panasonic stieg 2006 mit seinem ersten digitalen Four-Thirds-Systemkameragehäuse Lumix DMC-L1 in diesen Markt ein.[10] Leica startete 2008 mit seinem ersten digitalen Spiegelreflexsystem S im Mittelformat.[11]

Spiegellose Technik

Panasonic stellte 2008 das erste Systemkameragehäuse Lumix DMC-G1 mit elektronischem Sucher im aus dem Four-Thirds-System weiterentwickelten und aufwärtskompatiblem Micro-Four-Thirds-System vor.[12] Im Folgejahr bot auch Olympus ein erstes spiegelloses Kameragehäuse, das Pen E-P1, für dieses System an.[13] Beim Micro-Four-Thirds-System können individuelle Eigenschaften des Objektivs wie beispielsweise die Kenndaten der chromatischen Aberration oder der Verzeichnung an das Kameragehäuse übertragen werden, was eine automatisierte rechnerische Kompensation dieser Abbildungsfehler ermöglicht.[14] Ricoh ging 2010 einen ganz anderen Weg und entwickelte das Kameramodulssystem GXR, bei dem die Bildsen- soren nicht im Kameragehäuse, sondern jeweils und mit unterschiedlichen Sensorgrößen in den Objektivmodulen untergebracht war[15], während Samsung erste Produkte für sein erstes spiegelloses NX-System mit Bildsensoren im APS-C-Format und Sony das spiegellose Kamerasystem Sony NEX mit dem E-Bajonett ankündigte, das zunächst mit APS-C-Sensoren angeboten wurde. Nikon startete 2011 mit Bildsensoren in der Ein-Zoll-Sensorklasse mit ersten Produkten seines ersten digitalen spie- gellosen Kamerassystems Nikon 1. Im Jahr 2012 bot Ricoh unter der Marke Pentax ein digitales spiegelloses Kamerasystem Q an, das über eine sehr kleine Bilddiagonale verfügt, wohingegen Fujifilm mit ersten Produkten seines ersten digitalen spiegellosen Kame- rassystems Fujifilm X und Canon mit ersten Produkten seines ersten digitalen spiegellosen Kamerassystems Canon EOS M startete, die beide mit Bildsensoren der APS-C-Klasse arbeiten. Es kamen die ersten Kameras auf, bei denen zur Unterstützung der manuellen Entfernungseinstellung nicht nur eine Softwarelupe sondern auch das Fokus- Peaking eingesetzt werden kann. Olympus brachte mit dem Modell OM-D E-M5 sein erstes Systemkameragehäuse mit elektronischem Sucher heraus.[16] Das E-System von Sony wurde 2013 auf das größere FE-System im Vollformat erweitert, dessen Kameragehäuse zur Sony-alpha-7-Serie gehören.[17] Leica bietet 2014 sein erstes digitales spiegelloses Kamerasystem im APS-C-Format Leica T an[18] und kündigte 2015 sein erstes spiegelloses Kamerasystem im Vollformat Leica SL an, das zum kleineren Leica-T-System kompatibel ist.[19] Mit dem Kameragehäuse Panasonic Lumix DMC-GH4 wurde die hochauflösende Videoaufzeichnung im 4k- Videomodus mit digitalen Systemkameras eingeführt.[16] 2015 wurden mit der Sony A7 II und der Panasonic Lumix DMC-GX8 erste digitale Kameragehäuse vorgestellt, bei denen die Bildstabilisierung im Kameragehäuse mit der Bildstabilisierung in Objektiven kombiniert werden kann. Von DJI Innovations wurde mit den Modellen Zenmuse X5 und X5R und von Yuneec mit dem Modell CGO4 (Drohnen) mit integrierten spiegellosen Systemkameragehäusen vorgestellt.[20][21] Ende 2015 wurde von Samsung mitgeteilt, dass der Vertrieb des 2010 eingeführten NX-Systems in Deutschland eingestellt wird.[22] 2016 stellte das schwedische Unternehmen Hasselblad das erste spiegellose Kamerasystem mit Autofokusobjektiven vor, das einen Bildsensor verwendet, der größer ist als das Kleinbildformat. Der Bildsensor im Bildseitenverhältnis 4 zu 3 hat eine Bilddiagonale von 54,78 Millimetern, die Normalbrennweite des X-Systems beträgt entsprechend rund 64 Millimeter.[23][16] Auf der Messe photokina stellte auch Fujifilm Mitte September mit seinem GFX-System ein neues spiegelloses Kamerasystem im Mittelformat vor.[24]

12.3 Vergleich

Äquivalente Brennweiten erzeugen in den zu vergleichenden Kamerasystemen Bilder mit dem gleichen Bildwinkel α , und sie hängen vom Bildkreisdurchmesser und somit von der Bildsensordiagonale B ab. Die Normalbrennweite erzeugt ein Bild mit einem Bildwinkel von rund 47°, und sie ist um zirka 16 Prozent größer als der jeweils verwendete Bildkreisdurchmesser. Kürzere Brennweiten erzeugen weitwinklige Aufnahmen mit größerem Bildwinkel und längere 12.4. EINZELNACHWEISE 83

Brennweiten erzeugen teleskopische Aufnahmen mit kleinerem Bildwinkel. Bei der gleichen Öffnungsweite D und gleichem Bildwinkel α ergibt sich bei allen Kamerasystemen die gleiche Schärfentiefe und die gleiche relative Beugungsunschärfe. Dies bedeutet, dass die äquivalente Blendenzahl k im glei- chen Maße kleiner oder größer ist wie die äquivalente Brennweite. Unter diesen Voraussetzungen ergibt sich im Objektiv der gleiche Lichtstrom und je kleiner die Bildsensorfläche ist, desto größer ist daher die äquivalente Beleuchtungsstärke in der Bildebene. Gleichzeitig ist wegen der kleineren Bildweite b und des somit größeren Raumwinkels, der durch den größeren bildseitigen Öffnungswinkel des Objektivs erfasst wird, die äquivalente photometrische Lichtstärke in der Bildebene kleiner. Auf dem Bildsensor resultiert daher bei allen Kamerasystemen für die Aufnahmen die gleiche Leuchtdichte und somit auch der gleiche Belichtungswert. Bei einer kleineren äquivalenten Blendenzahl muss die fotografische Abbildung bei gleicher ISO-Lichtempfindlichkeit mit einer kürzeren äquivalenten Belichtungszeit beziehungsweise bei gleicher Belichtungszeit mit einer kleineren äquivalenten ISO-Lichtempfindlichkeit aufgenommen werden und umgekehrt. Im letzteren Fall sind die motivbe- dingte Bewegungsunschärfe respektive die kamerabedingte Verwacklungsunschärfe der Aufnahmen gleich. Die folgende Tabelle zeigt beispielhaft einige äquivalente Bildparameter für einige gängige digitale Bildsensorformate, bei denen die fotografische Bildgestaltung identisch ist:[25]

12.4 Einzelnachweise

[1] Next Generation: Wandel in der Aufnahmetechnik, film-tv-video.de, News - Reports, 9. Juni 2010, abgerufen am 26. Dezember 2015

[2] Richard Butler: A distorted view? In-camera distortion correction, dpreview.com, 2. September 2011, abgerufen am 26. Dezember 2015

[3] Nikon stellt mit der neuen Snapbridge-Konnektivität die Kamera ins Zentrum der Personal Devices, Pressemitteilung, Nikon, 5. Januar 2016, abgerufen am 23. April 2016

[4] Phil Askey: Canon EOS-D30 Review, dpreview vom Oktober 2000, abgerufen am 5. November 2015

[5] Karl Stechl: Samsung GX-1L/GX-1S, pc-magazin.de vom 9. Januar 2008, abgerufen am 5. November 2015

[6] Digitalrückteil für Leica R8 und R9: Scharfe Bilder wie noch nie, test.de vom 23. Januar 2006, abgerufen am 7. November 2015

[7] Kamera Pentax K-1: Spie gelre flexkamera für hohe Ansprüche, test.de vom 3. August 2016, abgerufen am 20. September 2016

[8] Digitale Messsucherkamera Epson R-D1: Zurück zu den Wurzeln?, test.de vom 26. Mai 2005, abgerufen am 5. November 2015

[9] Hans-Jürgen Kuc: Auf den Spuren der Contax. Band II. 2. Auflage, 266 Seiten, Wittig Fachbuchverlag, 2003, ISBN 3930359340, Seite 253–257

[10] Panasonic Lumix DMC-L1, test.de vom 16. November 2006, abgerufen am 26. Dezember 2015

[11] Legendäre Leicas, leica-camera.com, abgerufen am 5. November 2015

[12] Systemkamera Panasonic Lumix G1: Meilenstein der Fototechnik, test.de vom 6. Februar 2009, abgerufen am 5. November 2015

[13] Olympus Pen E-P1, digitalkamera.de, abgerufen am 5. November 2015

[14] Richard Butler: A distorted view? In-camera distortion correction, dpreview.com, 2. September 2011, abgerufen am 23. Januar 2016

[15] Michael Ludwig: Baukasten-Kamera, chip.de vom 19. Januar 2010, abgerufen am 5. November 2015

[16] Andy Westlake: The rise of mirrorless compact system cameras, Amateur Photographer, 15. September 2016, abgerufen am 20. September 2016

[17] Leif Bärler: Sony Alpha und NEX: Alle Systemkameras im Test, pc-magazin.de von 27. Oktober 2013, abgerufen am 5. November 2015

[18] Leica T: Edel-Systemkamera im Test, computerbild.de vom 14. Juni 2014, abgerufen am 5. November 2015 84 KAPITEL 12. DIGITALES KAMERASYSTEM

[19] Christoph Jehle: Leica SL: Spiegellose Systemkamera mit Vollformatsensor, heise.de vom 20. Oktober 2015, abgerufen am 5. November 2015

[20] DJI - weltweit erste Micro-Four-Third Kamera für kommerzielle Luftbildaufnahmen, presseportal vom 11. September 2015, abgerufen am 14. September 2015

[21] Jan-Markus Rupprecht: Yuneec CGO4 Micro-Four-Thirds-Kamera für H920 Hexakopter vorgestellt, digitaleyes.de, 12. November 2015, abgerufen am 28. Dezember 2015

[22] Samsung zieht sich aus dem deutschen Markt zurück, test.de, 10. Dezember 2015, abgerufen am 28. März 2016

[23] X System X1D-50c, hasselblad.com, abgerufen am 22. Juni 2016

[24] Fujifilm lanciert das Mittelformat GFX System mit der Fujifilm GFX 50S, fotointern.ch vom 19. September 2016, abge- rufen am 20. September 2016

[25] Auswirkung der Bildgröße auf Abbildungsparameter, Wikibook Digitale bildgebende Verfahren, Kapitel Bildaufnahme, abgerufen am 28. Dezember 2015 12.4. EINZELNACHWEISE 85

Einige Komponenten eines digitalen Kamerasystems (von links oben nach rechts unten): Portraitobjektiv, Telezoomobjektiv, Super- zoomobjektiv, Weitwinkelobjektiv, Standardzoomobjektiv, Kameragehäuse mit schwenkbarem elektronischen Sucher, Kameragehäu- se mit festem elektronischen Sucher, Systemblitzgerät, Aufsteckblitz, Dreiersatz Zwischenringe, mechanischer Bajonettadapter für anderes Kamerasystem, Polfilter, Lochblendenobjektiv, Makrozoomobjektiv 86 KAPITEL 12. DIGITALES KAMERASYSTEM

Die erste digitale Spiegelreflexkamera Kodak DCS 100 basierend auf dem Kleinbildkameragehäuse Nikon F3 12.4. EINZELNACHWEISE 87

Die erste Kamera des Kamerasystems Four-Thirds Olympus E-1 mit Standardzoomobjektiv 14-54 mm f/2,8-3,5 88 KAPITEL 12. DIGITALES KAMERASYSTEM

Die erste Kamera des Kamerasystems Micro-Four-Thirds Panasonic Lumix DMC-G1 mit Standardzoomobjektiv 14-45 mm f/3,5-5,6 12.4. EINZELNACHWEISE 89

Zum Zusammenhang zwischen Bildgröße B1,2 und Bildweite b1,2 bei einer reellen Abbildung mit einer Sammellinse mit konstanter Öffnungsweite D und konstantem Bildwinkel α Kapitel 13

Aufnahmeformat

Als Aufnahmeformat (Bildformat, Negativformat) bezeichnet man in der Fotografie die Abmessungen des Bil- des auf fotografischen Platten oder Filmen beziehungsweise in der Digitalfotografie auf dem Bildsensor. Davon zu unterscheiden ist das Filmformat (Breite des Films) und seine Konfektionierung (Längenzuschnitt, Anzahl der aufnehmbaren Bilder).

13.1 Seitenverhältnis

Jedes Aufnahmeformat weist ein charakteristisches Seitenverhältnis auf, das bei der Kleinbildfotografie und vielen digitalen Spiegelreflexkameras 1,5:1 (3:2; in Anlehnung an Druck- und Papierformate), bei der Digitalfotografie mit Kompaktkameras dagegen in der Regel 1,33 (4:3; in Anlehnung an das Seitenverhältnis des traditionellen Fernseh- oder Videobildes) beträgt.

13.2 Aufnahmeformate von fotografischem Film

13.2.1 Übersicht

Auswahl wichtiger fotografischer Aufnahmeformate:

13.2.2 Kleinstbildfotografie

Die (noch nicht standardisierten) Miniaturkameras der 1850er Jahre verwendeten häufig fotografische Platten mit einer Seitenlänge von 2,5 cm, so beispielsweise die Apparate von Thomas Skaife (1858) und Charles Piazzi Smyth (1859 ff.). Diese Negative wurden – was zu dieser Zeit vollkommen unüblich war – vergrößert. Das kleinste handelsübliche Aufnahmeformat ist das Minox-Kleinstbildformat 8 mm × 11 mm. Filme für Kleinstbildkameras für 16-mm-Film der späten 1960er Jahre mussten zunächst selbst konfektioniert wer- den; sie verwendeten ein Aufnahmeformat von 10 mm × 14 mm, für das später auch Kassetten angeboten wurden (z. B. Minolta-16). Minolta führte 1970 eine fertig konfektionierte Kassette mit 16-mm-Film ein, die das 50 Prozent größere Aufnah- meformat 12 mm × 17 mm verwendete.

13.2.3 Advanced Photo System

Der APS-Film des 1996 eingeführten Advanced Photo Systems (APS), die letzte bedeutende fotochemische Neu- entwicklung der 1990er Jahre, weist ein Negativformat von 16,7 mm × 30,2 mm auf. Der APS-Film selbst ist 24 mm breit.

90 13.2. AUFNAHMEFORMATE VON FOTOGRAFISCHEM FILM 91

Vergleich der Aufnahmeformate des APS-, Kleinbild und Mittelformats

Bei Einführung des APS-Films gingen manche Hersteller davon aus, dass der Kleinbildfilm 135 in den nächsten 5–10 Jahren durch das Advanced Photo Systems (APS) verdrängt würde. Tatsächlich stellten allerdings die letzten verbliebenen Hersteller Kodak und Fuji die Produktion von APS-Filmen im Jahr 2011 ein.

13.2.4 Kodak Instamatic (126er) und Agfa Rapid

Die Instamatic-Kassetten (126er) aus den 1960er Jahren hatten das Aufnahmeformat von 1⅛″ × 1⅛″ (28,6 mm × 28,6 mm), die Filmbreite betrug 35 mm; der Film selbst ist zum üblichen 35-mm-Kleinbildfilm nicht kompatibel. Dieser Film wird heute nur noch als Farbfilm in der Filmempfindlichkeit ISO 200 von einem italienischen Hersteller und nur in sehr geringen Stückzahlen hergestellt. Die völlige Einstellung der Produktion weltweit ist absehbar. Das Agfa-Rapid-Format aus der Mitte der 1960er Jahre verwendete das quadratische Aufnahmeformat 24 mm × 24 mm bei 24 Bildern pro Film.

13.2.5 Pocket-Kameras (110er)

Pocket-Kameras der 1970er Jahre verwendeten 110er-Filmkassetten mit dem Format 13 mm × 17 mm. Obwohl keine neuen Kameras für diesen Film mehr hergestellt werden, sind die Filme relativ unproblematisch erhältlich und werden von jedem Großlabor verarbeitet.

13.2.6 Kodak Disc

Die 1982 eingeführte Kodak Disc verwendete ein Negativformat von ca. 8 mm × 10,5 mm. Auf eine Disc konnten 15 Aufnahmen gemacht werden. Kameras für dieses Format wurden bis etwa 1988 und Filme bis 1998 hergestellt. Heutzutage haben die meisten Großlabors keine Maschinen mehr zur Vergrößerung oder gar Entwicklung von Disc- Filmen, so dass die Besitzer von Disc-Negativen weniger Möglichkeiten haben, Abzüge machen zu lassen.

13.2.7 Kleinbildfotografie (135er)

Kleinbildformat 24 mm × 36 mm: 92 KAPITEL 13. AUFNAHMEFORMAT

Das Kleinbildformat von 24 mm × 36 mm ergab sich 1913 mit der Entwicklung der „Ur-Leica“ aus der Verwendung des 35-mm-Kinofilms. Während der Rohfilm bei einer Filmkamera mit Schrittschaltwerk (“Klassiker” sind Mitchell, Panavision und Arriflex) vertikal am Bildfenster geführt wird und sich das Aufnahmeformat 18 mm × 24 mm ergibt, nutzte man bei der Leica das doppelte Format 24 mm × 36 mm, indem hier der Film horizontal angelegt ist. Da zur ursprünglichen Idee der Leica auch das Herstellen von Standfotos und das Dokumentieren von Szenenanschlüssen gehörte, war dieses Filmmaterial kompatibel und konnte im selben Kopierwerk zusammen mit dem Kinomaterial entwickelt werden. (Diese “Zusammenarbeit” bewährte sich dann auf makabre Weise in den beiden Weltkriegen, wo Fotomaterial und Wochenschau-Material in die gleichen Kopierwerke geschickt wurden.) Der beidseitig perforierte Kleinbildfilm wird konfektioniert aus 35-mm-Film als Rollfilm. Handelsübliche Konfek- tionierungen sind für die Filmkamera 122 m (= 400 ft. / entsprechend ca. 4 Min.), 305 m (= 1000 ft. / entsprechend ca. 11 Min.) und in der Fotografie 12, 24 und 36 Bilder (netto 1,37, brutto 1,65 m). In der Geschichte der Fototechnik wurde auch mehrfach mit Halbformaten experimentiert, beispielsweise durch Halbierung des Kleinbildfilms. Halbformatkameras verwenden 35-mm-Film im Format 18 mm × 24 mm; dieses Format entspricht also wieder dem ursprünglich verwendeten 35-mm-Kinofilm (Bildanzahl: 24, 48, 72). Mit dem Format 24 mm × 24 mm der in den 1950er Jahren gebaute Kleinbildkamera Zeiss Ikon Taxona sind ca. 50 Aufnahmen je Film möglich. Panoramakameras verwenden 35-mm-Film beispielsweise mit dem Format 24 mm × 65 mm. Ein Grund für die erstaunliche Dauerhaftigkeit des Kleinbildformats über rund 80 Jahre liegt möglicherweise in einer Erkenntnis, die schon Oskar Barnack aus Berechnungen zum Auflösungsvermögen des menschlichen Auges gewonnen hatte: Die optimale Bildgröße für fotografischen Film liegt demnach bei 22 mm × 33 mm.

13.2.8 Mittelformatfotografie (120er, 220er und weitere)

Das Mittelformat ist nach wie vor im Bereich der anspruchsvollen Amateure und Profis ein beliebtes Format, da es wegen der größeren Negativfläche mehr Informationen speichern kann und damit eine bessere Bildqualität liefert als das Kleinbildformat, aber gegenüber dem Großformat noch flexibel einsetzbar bleibt – Mittelformatfilm wird konfektioniert als Rollfilm. Moderne Mittelformatkameras bieten annähernd den Komfort moderner Kleinbildkame- ras. Heute wird das Mittelformat überwiegend in der professionellen Fotografie mit Digitalrückteilen eingesetzt. Es ist derzeit unklar, ob das Mittelformat langfristig überleben kann, da die Kosten für Digitalrückteile ein Mehrfaches von denen für digitale Kleinbildspiegelreflexkameras betragen.

13.3 System der Rollfilme

Der B-II-Normalfilm wurde 1932 standardisiert auf acht Aufnahmen 6 cm × 9 cm (B2-8); zuvor hatte der B-2-Film in Deutschland nur sechs (B2-6) bzw. bei der „Kurzspule“ nur vier Aufnahmen (B2-4). Die deutschen Bezeichnungen waren bis etwa 1960 in Benutzung. Als Kleinbild galt um 1908 das Format 4,5 cm × 6 cm, ein heutiges Mittelformat. In den 1920er und 1930er Jahren waren noch diverse andere Mittelformat-Varianten verbreitet wie 65 mm × 90 mm, 40 mm × 65 mm. Boxkameras verwendeten die Aufnahmeformate 6,5 cm × 11 cm, 6 cm × 9 cm (2¼" × 3¼"), 5 cm × 7,5 cm, 4,5 cm × 6 cm (Halbierung von 6 cm × 9 cm), 3 cm × 4 cm (Halbierung des Formats 4 cm × 6,5 cm auf Film 127). Der erste industriell gefertigte Fotoapparat, die berühmte Kodak Nr. 1 (You press the button, we do the rest), zeichnete runde (!) Bilder mit einem Durchmesser von 65 mm auf. Das Mittelformat war bis Ende der 1950er Jahre noch sehr stark verbreitet; in dieser Zeit hatte sich die Klein- bildfotografie noch nicht durchgesetzt, entsprechende Kompaktkameras gab es noch nicht und die Boxkameras mit Mittelformat-Rollfilm dominierten. Rollfilme in anderen Konfektionierungen als 120 oder 220 werden von den großen Herstellern nicht mehr angeboten; 13.4. AUFNAHMEFORMATE VON FOTOGRAFISCHEN PLATTEN 93 jedoch gibt es spezielle Firmen in den USA, die sich auf Filme für klassische Kameras spezialisiert haben und fast jedes Rollfilmformat bei entsprechend hohen Preisen einzeln anfertigen. In jüngster Zeit gibt es sogar einen Her- steller aus Kroatien, der auf alten, aus Deutschland gekauften Maschinen wieder 127er Filme herstellt und anbietet. Die Verarbeitung im Großlabor bereitet jedoch Schwierigkeiten, da der Film mit einer Breite von 4 cm nicht in die modernen Vergrößerungsgeräte eingelegt werden kann. Wenn also Abzüge gemacht werden sollen, ist teurere Handarbeit nötig.

13.3.1 Großformatfotografie

Großformate 9 cm × 12 cm (exakt: 89 mm × 119 mm), 4″ × 5″ (exakt: 100 mm × 126 mm), 13 cm × 18 cm (5″ × 7″), 18 cm × 24 cm (8″ × 10″), 30 cm × 40 cm:

Großformatfilm wird blattweise konfektioniert als Planfilm.

13.3.2 Digitalfotografie

In der Digitalfotografie werden teilweise Aufnahmeformate mit abweichenden Seitenverhältnissen verwendet; am weitesten verbreitet bei digitalen Kompaktkameras ist das Seitenverhältnis 1,33 (4:3). Digitale Spiegelreflexkameras weisen meistens ein Seitenverhältnis auf, welches dem des Kleinbildfilms von 1,5 (3:2) entspricht; es gibt aber auch digitale Rückteile für Mittelformatkameras, welche die dort üblichen Seitenverhältnisse 4:3 und 1:1 aufweisen.

13.4 Aufnahmeformate von fotografischen Platten

Ottomar Anschütz fotografierte mit seinem Elektrotachyscop auf Glasplatten im Format 9 cm × 13 cm, was dem heutigen Großformat entspricht. Noch um 1890 war das am weitesten verbreitete Negativformat 13 cm × 18 cm; das in den 1890er Jahren aufkom- mende Format 9 cm × 12 cm galt als „Kleinbild“ und technisch minderwertig.

13.5 Klassische Aufnahmeformate

Die klassischen Aufnahmeformate wurden in der Frühzeit der Fotografie international normiert; folgende Plattengrößen waren verbreitet: 94 KAPITEL 13. AUFNAHMEFORMAT

Gängige Formate von Kamerasensoren

Four-Thirds Foveon 1" 2/3" 1/1,8" 1/3,2" 1/2,7" 1/2,5"

4,5 x 3,4 5,4 x 4,0 5,8 x 4,3 7,2 x 5,4 8,8 x 6,6 13,2 x 8,8 17,3 x 13,0 20,7 x 13,8 15,30 21,60 24,94 38,88 58,08 116,16 224,90 285,66

Mittelformat

Kleinbild

APS-C DX

22,2 x 14,8 23,7 x 15,6 36,0 x 24,0 48,0 x 36,0 Breite x Höhe [mm] 328,56 369,72 864,00 1728,00 Fläche [mm 2 ]

Vergleich gängiger Sensorformate

• Ganzplatte: 165 mm × 216 mm, 6½″ × 8½″

• Halbplatte: 114 mm × 140 mm, 4½″ × 5½″

• Viertelplatte: 83 mm × 108 mm, 3¼″ × 4¼″

• Sechstelplatte: 70 mm × 83 mm, 2¾″ × 3¼″

• Neuntelplatte: 51 mm × 64 mm, 2″ × 2½″

Noch größere Formate wurden als Doppelformat oder auch Mammutformat bezeichnet, sie waren jedoch nicht stan- dardisiert. Der Daguerreotypist John Edwin Mayall fotografierte beispielsweise Mitte des 19. Jahrhunderts eine Serie von Aufnahmen im Mammutformat 24 × 34 cm vom Kristallpalast während der ersten Weltausstellung in London (1851).

13.6 Siehe auch

• Filmformat (Kinematografie)

• Bildformat (Papierbild) – Papierformate für Kleinbildfotografie

• Bildauflösung (Bildgröße, Bildschirmformat)

• Bildwinkel und Feldwinkel

• Ausbelichtung

• 80-mm-Film, 55-mm-Film, 70-mm-Film, 35-mm-Film, 16-mm-Film, 8-mm-Film

• Techniscope 13.7. LITERATUR 95

13.7 Literatur

• Felix Freier: DuMont’s Lexikon der Fotografie. Technik – Geschichte – Kunst. DuMont Buchverlag, Köln 2001, ISBN 978-3-7701-2982-9.

13.8 Einzelnachweise

[1] Auszug aus Bedienungsanleitung zum 6x8cm Magazin der Mamiya RB67 (englisch)

13.9 Weblinks

• photographica-world.de – Geschichte der 4,5-cm-×−6-cm-Plattenkameras • erik-krause.de – Schärfentiefe-, Abbildungsmaßstab- und Nahlinsenrechner (von Tom Striewisch, Alexander Kluge und Erik Krause)

Fotografische Aufnahmeformate

APS-Film | Instamaticfilm | Kodak Disc | Kleinbildfilm | Kleinstbildfilm | Planfilm | Pocketfilm | Rollfilm 96 KAPITEL 13. AUFNAHMEFORMAT

13.10 Text- und Bildquellen, Autoren und Lizenzen

13.10.1 Text • Fototechnik Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Fototechnik?oldid=141221289 Autoren: Fristu, Asb, Softeis, Katharina, Crux, Matt1971, Hati, Zwobot, Hadhuey, Karl-Henner, Dominik Kuropka, Libelle63, Nicor, JohnnyB, $traight-$hoota, Staro1, PortalBot, Andibrunt, GNB, Mohahaddou, Rufus46, Rieke Hain, Cholo Aleman, Regi51, Shaun72, Inkowik, Cybercraft, Photo-Techniker, Andreas aus Ham- burg in Berlin, Sukarnobhumibol, Randolph33, K0 7zQY0oyqcz, Krdbot und Anonyme: 12 • Fotografische Blende Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Fotografische_Blende?oldid=153546663 Autoren: Schewek, Asb, DaB., Aka, Stefan Kühn, Philister, Caramdir, Head, Warp, Spolloman, Zwobot, ArtMechanic, JuergenL, Famulus, G.Piezinger, Afrank99, Adme- an, Stefan h, Darkdoom, LivingShadow, Frank Schulenburg, Gektor, Linum, BWBot, Botteler, Roger Indinger, Thire, Hinnerk R, Frau Müller, Diba, He3nry, -jha-, Losch, Itti, Faulenzius Seltenda, Rabensteiner, Das emm, A Ruprecht, Savin 2005, Morgendorfferr, Frank C. Müller, DerHexer, WAH, Roland Berger, Staro1, Dontworry, Dr Joerg Weule, PortalBot, E.Hager, Dalvin, Pendulin, Till.niermann, LeSch, Leider, Mrdaemon, Memex, Durnox, CommonsDelinker, KoeppiK, Merlissimo, RacoonyRE, Complex, Moros, Mschcsc, Strom- Ber, Der.Traeumer, Snoopy1964, Merlin G., Emdee, Rob Irgendwer, Alnilam, Pittimann, Ziromar333~dewiki, Ute Erb, Bugx, Flo 1, Vigilius, Fish-guts, Fabian318, ³²P, User1973, Howwi, Itu, Rudolfo42, EmausBot, VT98Fan, PieRat, Cologinux, Addbot, XXnickiXx, HeicoH, HennySt und Anonyme: 73 • Blendenzahl Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Blendenzahl?oldid=157377346 Autoren: Kurt Jansson, Schewek, Aka, Marco Krohn, Marc Tobias Wenzel, Reinhard Kraasch, Katharina, Mc005, Rainer Bielefeld, Geof, Srbauer, Zwobot, Boehm, Thommess, SiriusB, Du- esentrieb, Helohe, Hinnerk R, FlaBot, -jha-, FriedhelmW, JohannWalter, Yurik, KaiMartin, STBR, Christian Lindecke, RobotQuistnix, Das emm, YurikBot, Frank C. Müller, DerHexer, Bernd vdB, (127.0.0.1), Bautsch, Thijs!bot, Maximilian Schönherr, Megatherium, Jobu0101, Horst Gräbner, ComillaBot, FIST, Ukko, Jbergner, DorisBe, Missl06, VolkovBot, Mschcsc, SieBot, Loveless, Snoopy1964, Kein Einstein, Alexbot, SilvonenBot, GrouchoBot, Xqbot, ArthurBot, Serols, TjBot, MaxEmanuel, Didym, Ὁ οἶστρος, Glockenklang1, Teleutomyrmex, BerlinSight, MerlIwBot, KLBot2, Haus12haus und Anonyme: 37 • Verschlusszeit Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Verschlusszeit?oldid=152478012 Autoren: Asb, Beyer, Zwobot, Weialawaga, Rob- bot, APPER, Boehm, Net-explorer, Jdiemer, Ralf Pfeifer, Onkelkoeln, BWBot, Botteler, Ixitixel, FlaBot, Gpvos, MsChaos, RobotQuis- tnix, Smial, YurikBot, MdE, Staro1, JAnDbot, Bildungsbürger, Giftmischer, TottyBot, Inkowik, UAWeBeR, KamikazeBot, Hosse, Rip- chip Bot, EmausBot, RonMeier, MerlIwBot, AvocatoBot, Rmcharb, Addbot, Papperlapap und Anonyme: 14 • Brennweite Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Brennweite?oldid=148166841 Autoren: Chd, Wst, Ben-Zin, Fristu, Blauer elephant, Kku, Asb, Aka, Stefan Kühn, TomK32, Storchi, Head, Fab, Glenn, Sansculotte, Geof, Zwobot, Kdwnv, ArtMechanic, Wualex, Wie- gels, Rdb, Boehm, Jkrieger, Tablaji, Hutschi, Sinn, Peter200, Svebert, Geos, °, The-Me, Solid State, Elwe, BoP, PeeCee, Ralf Pfeifer, Kako, Conny, Cepheiden, DasBee, Kam Solusar, Night Ink, Qwqchris, Meister-Lampe, Botteler, Taxiarchos228, Traitor, Cecil, Thire, Hinnerk R, Pelz, Diba, Gerbil, Mbdortmund, Ta, Volty, Ellywa, Gpvos, MsChaos, Sternweh, Endzeit, KaiMartin, VH-Halle, Ditschi, W!B:, MrMage, RobotQuistnix, Smial, Bota47, YurikBot, Hermannthomas, Eynre, Savin 2005, Iwoelbern, Andy king50, Martin 2485, Wikipeder, @ja, Gerd W. Zinke, MelancholieBot, JCS, PeterFrankfurt, Johannes Mockenhaupt, 888344, AINUNIA, JNB, Pendulin, Tönjes, BesondereUmstaende, Dfly, Thijs!bot, Megatherium, Rainald62, El., Horst Gräbner, Tobi B., Einsamer Schütze, YourEyesOnly, .anacondabot, Mme Mim, Baumfreund-FFM, Rudolph Buch, Kuebi, DodekBot, Digamma, VolkovBot, SDB, -wuppertaler, Mschcsc, Regi51, Idioma-bot, BotMultichill, WolKouk, Claudioverfuerth, Der.Traeumer, Biggerj1, Rdennis, Alnilam, Pittimann, Zulu55, Se4598, Der ohne Benutzername, DragonBot, FToussaint, RonaldH, Kein Einstein, FranzR, Alexbot, Inkowik, Analemma, Zorrobot, Luckas-bot, Ptbotgourou, PrismaNN, Xqbot, Howwi, Der Messer, Dogbert66, Pastuli, Fredric, Thopi~dewiki, D'ohBot, ShithappensbyTuE, RaySys, Pewa, Dinamik-bot, EmausBot, Müdigkeit, Ὁ οἶστρος, OlPr, Hephaion, Tommes, KLBot2, Dringend, Hexachloroiridic Acid, Duden Dude und Anonyme: 107 • Schärfentiefe Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Sch%C3%A4rfentiefe?oldid=156141541 Autoren: Kku, Asb, Aka, Stefan Kühn, Philister, Steffen, Caramdir, Head, Focus mankind, Seewolf, Spolloman, Ralf Roletschek, LuisDeLirio, Rainer Bielefeld, Jhartmann, Stahlkocher, Zwobot, Berni~dewiki, ArtMechanic, Markus Schweiß, Karl-Henner, HaSee, Boehm, Alexander.stohr, Craesh, Zxb, Lars Hennings, Famulus, Darkone, Robbit, Steschke, Ot, Schubbay, Rene Grothmann, Cepheiden, Afrank99, Stefan h, DasBee, Darkdoom, Pjacobi, JunK~dewiki, Barbar, Rsuessbr, TMaschler, BWBot, Madame, Lustiger seth, MI6, Polluks, Thire, Hinnerk R, Gandi79, Di- ba, FlaBot, RX-Guru, Schorle, Fice, Martin Möller, Mrichwin, MacGyver2000, Mk-stuff, Wahldresdner, JohannWalter, Siehe-auch- Löscher, Faulenzius Seltenda, Pitz, Florian Adler, MrBurns, Fotone, JAN.R, Dotterich, RobotE, WikiPimpi, Schletz, Roterraecher, Felix Stember, Ephraim33, ThePacker, Hydro, RobotQuistnix, Smial, Tsca.bot, JogyB, YurikBot, Tobias franz, Frank C. Müller, MBxd1, EvaK, Roland Berger, Angina, PeterFrankfurt, KommX, Gugerell, LKD, Trihun, Times, Noebse, Steevie, Ludki, Edoe, Umschattiger, Tönjes, Andreas 06, HaPeWe, Jaellee, Rufus46, Bautsch, Dc2, Thijs!bot, Maximilian Schönherr, Rainald62, Leider, Escarbot, Horst Gräbner, Rupert Pupkin, Cocker68, YourEyesOnly, ComillaBot, Mme Mim, Baumfreund-FFM, Carpeist, Kuebi, Alchemist-hp, Primus von Quack, Giftmischer, Euphoriceyes, Thermann, Der Wolf im Wald, Reaper35, Mschcsc, Regi51, BOTijo, Snoefler, El Kael, Krawi, SieBot, VVVBot, Entlinkt, Loveless, OKBot, Avoided, Niabot, Jesi, Rob Irgendwer, Alnilam, Bezur, Pittimann, Harung, Erik Krau- se, Ritchyblack, Eingangskontrolle, Cymothoa exigua, Alexbot, Leviathan1983, Suaheli, Catfisheye, Numbo3-bot, Sumwiki, Kanonkas, Luckas-bot, Martin0reg, GrouchoBot, Rubinbot, Vicki Reitta, Xqbot, Pwagenblast, Niemot, RibotBOT, Quartl, Rr2000, Ch.Boesch, Ru- dolfo42, Antonsusi, Mabschaaf, Unland, Asomy, Instant-holga, DerGraueWolf, EmausBot, Boger, Glockenklang1, Balumir, The DM, ChuispastonBot, Gharren, LZ6387, K0 7zQY0oyqcz, Lord van Tasm, Domme328, CherryX, KLBot2, Jacopo188, Schwunkel, Wikiwau, Rmcharb, Johannesvg, Sommermusikfest, Jebingaaa, MGChecker und Anonyme: 142 • Filmempfindlichkeit Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Filmempfindlichkeit?oldid=156220015 Autoren: Momomu, Jed, Asb, Aka, ErikDunsing, Mikue, Reinhard Kraasch, Erik Zachte, Seewolf, Ralf Roletschek, Paddy, Zwobot, Necrophorus, Dashuhn, Stern, Ninja- mask, HaSee, Wiegels, Boehm, Pietz, RokerHRO, Hutschi, Peter200, Bronco, Bronko, Schnargel, Cornischong, Schubbay, Kubrick, Ri st, Cepheiden, LivingShadow, Frank Klemm, To old, BWBot, Norbert Salomon, Dapete, Bierdimpfl, Keimzelle, DestroyerHero, Wolkor, Bob., PDD, Quasimodo, FlaBot, -jha-, Krille, RedBot, SuperFLoh, ExIP, MichiGreat, Nyks, RobotE, WikiPimpi, Dr. Shaggeman, Felix Stember, Eliza Winterborn, Suirenn, Munichvegasguy, Hans Koberger, RobotQuistnix, Smial, Timothy da Thy, Chaddy, TobiWanKenobi, Mdiekel, Staro1, 888344, Bodenseemann, Esslinger, Torsten Bätge, Stefan Knauf, Invisigoth67, Minifant, U-Bahner, Pendulin, WortUm- Bruch, Bautsch, Leider, Escarbot, Horst Gräbner, PaulT, Cocker68, JAnDbot, YourEyesOnly, Tom md, Kero, Nolispanmo, Giftmischer, Zollernalb, Diwas, Axel1963, Wiki surfer bcr, VolkovBot, Regi51, 08-15-Bot, Mc-404, AlleborgoBot, Joli Tambour, Hareinhardt, Avo- ided, Ontologix, KaiKemmann, Alnilam, Poxy, DragonBot, FranzR, Alexbot, Leviathan1983, Filinta, Grey Geezer, Zorrobot, Luckas- bot, Ptbotgourou, Mühsam, Xqbot, ArthurBot, Karl432, Jivee Blau, Moehre1992, MorbZ-Bot, Earnest B, EmausBot, ZéroBot, Blaubus, 13.10. TEXT- UND BILDQUELLEN, AUTOREN UND LIZENZEN 97

Matthiaspaul, Krdbot, RonnyK80, KLBot2, Zusasa, Uhlemanns, HilberTraum, Hybridbus, DubistdasLeben, TeWeBs, Tac2, Zeitblick, Winternacht, Jan Anskeit, Wasserhund, Tippex3000, Punkt64, Dan Alija, HennySt und Anonyme: 109 • Lichtstärke (Fotografie) Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Lichtst%C3%A4rke_(Fotografie)?oldid=148019635 Autoren: Magnus Manske, Asb, Aka, InikOfDoom, DF5GO, Mrehker, Geof, Zwobot, Alex42, ArtMechanic, Berthold Werner, Tk, Hutschi, Montauk, Un- derdog~dewiki, Gut informiert, IKAl, Maikel, Cepheiden, Musalmik, Taxiarchos228, Thire, Tom Knox, Hinnerk R, Pelz, Janra, Sodala, Martin Möller, Losch, KaiMartin, Blutfink, Sechmet, Ogre, Ephraim33, Smial, HReuter, Staro1, Bernd vdB, HBR, Revvar, Jü, Mons Maenalus, Stomp, Rufus46, Bautsch, Summ, JBirken, Memex, Zackenschaf, ComillaBot, Cilugnedon, Nolispanmo, Kuebi, Trinitrix, Mschcsc, Boonekamp, Fixlink, Agadez, KuhloBot, HubPfalz, Succu, Tialtngo, Kein Einstein, Comis99, User1973, Xqbot, Rudolfo42, Sukarnobhumibol, Glockenklang1, Stuessi40, FrauAva89, Hundemarke82, Fehlerfinder03, Fehlerfinder10, Addbot, J. Jäger, ILoveMu- sicToo, Vielklicker und Anonyme: 46 • Spiegelreflexkamera Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Spiegelreflexkamera?oldid=158085009 Autoren: Wst, Fristu, Asb, Stephan Schwarzbold, Gnu1742, Aka, Stefan Kühn, Runghold, Gandalf~dewiki, Seewolf, Ralf Roletschek, Pana sonix, Buecherfresser, GDK, Geof, Zwobot, IOOI, Wolfgang1018, HaeB, ArtMechanic, Michael.chlistalla, Hokuzai, Wiegels, APPER, Arne List, Boehm, Hutschi, Famulus, Sinn, Bullenwächter, Darkone, Montauk, Robbit, Hardenacke, Martin-vogel, Ot, Cornischong, GrößterZwergDerWelt, Schub- bay, Maikel, Ri st, Chrisfrenzel, Norro, Conny, Cepheiden, Hans-Peter Scholz, ProfessorX, 1-1111, MiND, Kuifje, Linum, Lustiger seth, Willemdd, Bierdimpfl, Appaloosa, Hinnerk R, DuesenBot, Jefo, Diba, Trkoch, Zahnstein, Und es geht doch, Luke Skywodka, He3nry, Jergen, Bravebart, Martin Rasmussen, FlaBot, Marsupilami04, -jha-, Boemmels, Blaubahn, Geiserich77, Matze12, Osi, Yustas, Liesel, Stargamer, Lung, Dein Freund der Baum, Da, Gpvos, Itti, Kolossos, DocSnuggles, CMEW, Millbart, Wahldresdner, JuTa, Siehe-auch- Löscher, Pitz, Nyks, Gehrenteich, Yurik, Cburnett, Ilam, RobotE, Dr. Shaggeman, Mkaiser30, Chobot, Felix Stember, Ephraim33, Ger- hard51, Hydro, Nockel12, Smial, Jottlieb, YurikBot, Xocolatl, Arnoldius, Savin 2005, Hutch, Sebastian Muders, Vmuth, Wikipeder, MBxd1, HReuter, DerHexer, WAH, EvaK, Gerd W. Zinke, Roland Berger, Staro1, Wikipit, Groogokk, Liberaler Humanist, Dontworry, Nightflyer, Allesmüller, PortalBot, Stylor, AxelvE, LKD, Cointel, Minderbinder, Lumpenpack, Shadak, Paettchen, Helfmann, Steevie, Trg, Invisigoth67, Iceseven, Dennis Kaminski, Nicolas17, Bangin, Wdwd, Atomobot, Ungebeten, Ichmichi, Umschattiger, Tönjes, Ha- PeWe, MichaelFrey, Lofote, Roo1812, Spuk968, Bautsch, Roxbury, Standardizer, Thijs!bot, Megatherium, El., Horst Gräbner, Tobi B., Engelbaet, Stummi, JBirken, JAnDbot, Staycoolandbegood, Bildermaker, YourEyesOnly, Zarath, Seth Cohen, Schlauwiestrumpf, Win- friedSchneider, CommonsDelinker, Leuni, Fabian Schölzel, Bernhard Wallisch, Aspiriniks, El.wasi, Filmtechniker, Complex, Reaper35, Aibot, Moros, Regi51, Idioma-bot, 5-I²−2-3-I\I-6-3-1-3-2, Angerdan, Knocker, Tobias1983, Mc-404, Funfigther, ChrisHamburg, Kra- wi, Bugert, SieBot, Crazy1880, Titiros, Der.Traeumer, Meikel1965, Engie, Boronian, Nikkis, Wsfm, Trustable, Rdennis, Succu, Alnilam, Master 1948, Pittimann, Se4598, Drahkrub, Inkowik, Fish-guts, Vanished user ijenqwkjnvi3ij4htnasjh239j092nf, Namib de, Guandalug, Elendur83, Johamar, Raumfahrtingenieur, NatiSythen, Johnny Controletti, Luckas-bot, Riad.Bot, Bartleby08, Xqbot, Howwi, Astro- beamer, Mario-WL, Wnme, WissensDürster, The real Marcoman, Nighttrain, Suhadi Sadono, Pölkkyposkisolisti, FreieKunst, Gustav Broennimann, Jivee Blau, Frank Baumgart, Rudolfo42, Serols, Minya S, Salatgurke, Wurmkraut, Kristian Heitkamp, Redonebird, Bernd Schwabe in Hannover, EmausBot, CennoxX, Unsterblicher, Sahehco, PieRat, Sukarnobhumibol, ZéroBot, Der Verückte Kranke, Co- loginux, Ne discere cessa!, JFH-52, Joe leads, Aveexoo, ChuispastonBot, K0 7zQY0oyqcz, CamelBot, CherryX, MerlIwBot, Mikered, BuschBohne, Dringend, Weichwareentwickler, Dateientlinkerbot, Justincheng12345-bot, Göte, Westerdam, Mario2212, Filmwerkstatt MS, Erik4thewinners, Schnabeltassentier, Centenier, FNDE, DeveloperCPS, Belankar und Anonyme: 250 • Verschluss (Kamera) Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Verschluss_(Kamera)?oldid=147268534 Autoren: Wst, Asb, Aka, Halsband- sittich, Geof, Zwobot, Boehm, Famulus, G.Piezinger, Srittau, Thomas Forster, Lothar Laaf, WikipediaMaster, Heinte, Yhr, FlaBot, Ul- fbastel, Flothi, Yahp, Smial, Staro1, Gancho, Wdwd, Fidibold, PixelBot, Thijs!bot, JAnDbot, Manuel Wesser, VolkovBot, Trinitrix, RSX, Regi51, SieBot, Aleks-ger, Ron.W, Wolf4max, Bezur, Ute Erb, Luckas-bot, GrouchoBot, ArthurBot, Jkbw, RibotBOT, SassoBot, EmausBot, Alupus, Mentibot, ChuispastonBot, K0 7zQY0oyqcz, Rezabot, Dateientlinkerbot, Ruperitra, Addbot, HeicoH und Anonyme: 36 • Formatfaktor Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Formatfaktor?oldid=158183396 Autoren: Jed, Aka, Ralf Roletschek, Pana sonix, Robbot, Pm, Arne List, Chriki, RokerHRO, Hutschi, Steschke, Ahellwig, TheK, Ralf Pfeifer, Marten2k, Cepheiden, Gerd Taddicken, Thire, Hinnerk R, Heinte, Bob., DerGrosse, Hubertl, Osi, Curtis Newton, RalfHuels, Kolossos, Parkhausausbrecher, Drahreg01, Smial, Bota47, Hongakonga, YurikBot, Savin 2005, Wikipeder, Frank C. Müller, MBxd1, TobiWanKenobi, Staro1, Benjamin.nagel, HaPeWe, PixelBot, Armin P., Spuk968, Bautsch, Horst Gräbner, Cocker68, JAnDbot, Don Leut, Jareiter, W like wiki, Carpeist, Don Magnifico, Wosch21149, GenadiG, TXiKiBoT, Quilbert, Mschcsc, AlleborgoBot, SieBot, Crazy1880, Rolandklecker, Avoided, Clemensdorda, Be- zur, Jerry Fischer, Luckas-bot, Pklaus, GrouchoBot, ArthurBot, Mulhollanddriver, Ch.Boesch, Qniemiec, Lifelight, Instant-holga, Phiarc, JFH-52, Herschdorfer, Aarp65, LZ6387, KLBot2, Gerold Rosenberg, Davit.1980, Thomas Hamke, Raugeier, O0TsRVi7 und Anonyme: 72 • Digitales Kamerasystem Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Digitales_Kamerasystem?oldid=158283963 Autoren: Aka, Denis Bart- hel, GünniX, MBxd1, Bautsch, New10n, Crazy1880, JamesP, Claude Schomer und Gestrandete 55-cm-Geschirrspülmaschine • Aufnahmeformat Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Aufnahmeformat?oldid=158120470 Autoren: Asb, Aka, DF5GO, Krassdaniel, Tsor, Pana sonix, Zwobot, WolfgangS, APPER, Arne List, Cepheiden, Jwdietrich2, MBq, Hgr00, Udo T., Pelz, Bobbl, Xantares, KGF, Emes, XRay, Fg68at, RedBot, Otto Normalverbraucher, Gpvos, Siehe-auch-Löscher, Dr. Shaggeman, Saehrimnir, Gerhard51, EL, Gerd W. Zinke, Roland Berger, Gugerell, CTHOE, Invisigoth67, Brian Ammon, Coyote III, Tönjes, Thijs!bot, S.Didam, JAnDbot, Markuja, DDd, MichaelMann, Telrúnya, W like wiki, Filmtechniker, Wosch21149, Trinitrix, Sitacuisses, 08-15-Bot, Lumu, SieBot, Der.Traeumer, Rotkaeppchen68, Bezur, Pittimann, MenoBot, Brackenheim, Flickr.d5e, Mavivision, Robert1717, LucienBOT, Projectionist, Helium4, HyP3r92, Vorrauslöscher, Flyingfischer, JFH-52, WikitanvirBot, K0 7zQY0oyqcz, MerlIwBot, KLBot2, Lómelinde, Vingerhuth, Judit- hApfel, El Rashid und Anonyme: 35

13.10.2 Bilder • Datei:16-04-09_Nikon_F5_RalfR_WAT_6948.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6d/16-04-09_Nikon_ F5_RalfR_WAT_6948.jpg Lizenz: GFDL 1.2 Autoren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer: Ralf Roletschek • Datei:5DII_als_Video-DSLR.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/50/5DII_als_Video-DSLR.jpg Lizenz: CC BY-SA 4.0 Autoren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer: Westerdam • Datei:60x60.gif Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a1/60x60.gif Lizenz: Public domain Autoren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer: asb 98 KAPITEL 13. AUFNAHMEFORMAT

• Datei:60x70.gif Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/ff/60x70.gif Lizenz: Public domain Autoren: asb 20:07, 26. Sep 2004 (CEST) Ursprünglicher Schöpfer: asb 20:07, 26. Sep 2004 (CEST) • Datei:60x80.gif Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/4/46/60x80.gif Lizenz: PD-Schöpfungshöhe Autoren: selbst erstellt Ursprünglicher Schöpfer: Metempsychotiker • Datei:60x90.gif Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/4/4a/60x90.gif Lizenz: PD-Schöpfungshöhe Autoren: selbst erstellt Ursprünglicher Schöpfer: Metempsychotiker • Datei:90x120.gif Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b7/90x120.gif Lizenz: Public domain Autoren: asb 20:07, 26. Sep 2004 (CEST) Ursprünglicher Schöpfer: asb 20:07, 26. Sep 2004 (CEST) • Datei:Aperture_diagram.svg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/87/Aperture_diagram.svg Lizenz: CC-BY- SA-3.0 Autoren: Übertragen aus en.wikipedia nach Commons. Ursprünglicher Schöpfer: Cbuckley in der Wikipedia auf Englisch Later versions were uploaded by Dicklyon at en.wikipedia. • Datei:Arax_ttl-1-.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/35/Arax_ttl-1-.jpg Lizenz: CC-BY-SA-3.0 Autoren: Eigenes Werk (Originaltext: eigene Aufnahme) Ursprünglicher Schöpfer: Johann H. Addicks - [email protected] • Datei:Ausgewählte_fotografische_Aufnahmeformate.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/13/Ausgew% C3%A4hlte_fotografische_Aufnahmeformate.jpg Lizenz: CC-BY-SA-3.0 Autoren: Transferred from de.wikipedia Ursprünglicher Schöp- fer: Original uploader was Asb at de.wikipedia • Datei:Belichtungsmesser_Practos_II.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d6/Belichtungsmesser_Practos_ II.jpg Lizenz: CC BY-SA 3.0 Autoren: Eigenes Werk, eingescannt Ursprünglicher Schöpfer: Bernd Hutschenreuther • Datei:Brenizer_stitch_compare_ernst_oldenburg_grosse_begegnung_1979.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/ a/ae/Brenizer_stitch_compare_ernst_oldenburg_grosse_begegnung_1979.jpg Lizenz: FAL Autoren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöp- fer: Smial (Diskussion) • Datei:Brennpkt2Flächen.svg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/56/Brennpkt2Fl%C3%A4chen.svg Lizenz: CC BY-SA 3.0 Autoren: Eigenes Werk (Originaltext: eigene Arbeit) Ursprünglicher Schöpfer: Holdi Sigg (bei Datei-Verwendung zu nen- nender Name) • Datei:Brennpkt2düLi.svg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/ad/Brennpkt2d%C3%BCLi.svg Lizenz: CC BY- SA 3.0 Autoren: Eigenes Werk (Originaltext: eigene Arbeit) Ursprünglicher Schöpfer: Holdi Sigg (bei Datei-Verwendung zu nennender Name) • Datei:Bundesarchiv_Bild_183-71043-0003,_Wladimir_Iljitsch_Lenin.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/ c/c6/Bundesarchiv_Bild_183-71043-0003%2C_Wladimir_Iljitsch_Lenin.jpg Lizenz: Public domain Autoren: Dieses Bild wurde im Rah- men einer Kooperation zwischen dem Bundesarchiv und Wikimedia Deutschland aus dem Bundesarchiv für Wikimedia Commons zur Verfügung gestellt. Das Bundesarchiv gewährleistet eine authentische Bildüberlieferung nur durch die Originale (Negative und/oder Po- sitive), bzw. die Digitalisate der Originale im Rahmen des Digitalen Bildarchivs. Ursprünglicher Schöpfer: Unbekannt • Datei:Commons-logo.svg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4a/Commons-logo.svg Lizenz: Public domain Autoren: This version created by Pumbaa, using a proper partial circle and SVG geometry features. (Former versions used to be slightly warped.) Ursprünglicher Schöpfer: SVG version was created by User:Grunt and cleaned up by 3247, based on the earlier PNG version, created by Reidab. • Datei:DOF-ShallowDepthofField.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/38/DOF-ShallowDepthofField.jpg Lizenz: CC-BY-SA-3.0 Autoren: ? Ursprünglicher Schöpfer: ? • Datei:DX-Codierung_asb_PICT3739.JPG Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c9/DX-Codierung_asb_PICT3739. JPG Lizenz: CC-BY-SA-3.0 Autoren: Agon S. Buchholz (asb) Ursprünglicher Schöpfer: Agon S. Buchholz (asb) • Datei:Depth.of.Field.png Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/dd/Depth.of.Field.png Lizenz: CC0 Autoren: Ei- genes Werk Ursprünglicher Schöpfer: Bautsch • Datei:Digitales.Kamerasystem.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0e/Digitales.Kamerasystem.jpg Lizenz: CC0 Autoren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer: Bautsch • Datei:Dynax_7D_iso100.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d1/Dynax_7D_iso100.jpg Lizenz: CC BY 2.5 Autoren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer: Florian Lindner • Datei:Dynax_7D_iso1600.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b7/Dynax_7D_iso1600.jpg Lizenz: CC BY 2.5 Autoren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer: Florian Lindner • Datei:Dynax_7D_iso200.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/ad/Dynax_7D_iso200.jpg Lizenz: CC BY 2.5 Autoren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer: Florian Lindner • Datei:Dynax_7D_iso3200.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e9/Dynax_7D_iso3200.jpg Lizenz: CC BY 2.5 Autoren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer: Florian Lindner • Datei:Dynax_7D_iso400.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f5/Dynax_7D_iso400.jpg Lizenz: CC BY 2.5 Autoren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer: Florian Lindner • Datei:Dynax_7D_iso800.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b7/Dynax_7D_iso800.jpg Lizenz: CC BY 2.5 Autoren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer: Florian Lindner • Datei:E-1_vorne.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9a/E-1_vorne.jpg Lizenz: CC-BY-SA-3.0 Autoren: Fotografiert im Februar 2006 Ursprünglicher Schöpfer: Oswald Engelhardt 13.10. TEXT- UND BILDQUELLEN, AUTOREN UND LIZENZEN 99

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Ursprünglicher Schöpfer: John • Datei:Fabian_Wegmann_03.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4e/Fabian_Wegmann_03.jpg Lizenz: CC- BY-SA-3.0 Autoren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer: Kuebi • Datei:Focal-length.svg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8b/Focal-length.svg Lizenz: CC-BY-SA-3.0 Auto- ren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer: Henrik • Datei:Format_Factor.gif Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/98/Format_Factor.gif Lizenz: CC-BY-SA-3.0 Au- toren: Originally from de.wikipedia; description page is (was) here Ursprünglicher Schöpfer: User Marten2k on de.wikipedia • Datei:Formatfaktor-animation4.gif Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2b/Formatfaktor-animation4.gif Li- zenz: CC BY-SA 2.0 de Autoren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer: Mschcsc • Datei:Ilford_XP2_.JPG Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8e/Ilford_XP2_.JPG Lizenz: CC BY-SA 3.0 Au- toren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer: Zeitblick • Datei:Image.Angle.png Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c5/Image.Angle.png Lizenz: CC0 Autoren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer: Bautsch • Datei:Image.Size.png Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5f/Image.Size.png Lizenz: CC0 Autoren: Die Auto- renschaft wurde nicht in einer maschinell lesbaren Form angegeben. Es wird angenommen, dass es sich um ein eigenes Werk handelt (basierend auf den Rechteinhaber-Angaben). Ursprünglicher Schöpfer: Die Autorenschaft wurde nicht in einer maschinell lesbaren Form angegeben. Es wird Bautsch als Autor angenommen (basierend auf den Rechteinhaber-Angaben). • Datei:Irisblende_Zuiko_MC_50_1.8.gif Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/53/Irisblende_Zuiko_MC_50_1. 8.gif Lizenz: CC BY-SA 3.0 Autoren: Eigenes Werk (Originaltext: selbst erstellt) Ursprünglicher Schöpfer: (c) Rudolfo42 • Datei:Kine_Exakta_1_1936_02.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/26/Kine_Exakta_1_1936_02.jpg Li- zenz: CC BY-SA 3.0 Autoren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer: Hans-Peter Scholz • Datei:Kleinbildformat_-_24x36.gif Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2a/Kleinbildformat_-_24x36.gif Li- zenz: CC-BY-SA-3.0 Autoren: Eigenes Werk (Originaltext: selbst erstellt) Ursprünglicher Schöpfer: asb • Datei:Kleinstes_Mittelformat_-_45x60.gif Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/66/Kleinstes_Mittelformat_ -_45x60.gif Lizenz: CC-BY-SA-3.0 Autoren: Übertragen aus de.wikipedia nach Commons durch Boteas mithilfe des CommonsHelper. Ursprünglicher Schöpfer: Der ursprünglich hochladende Benutzer war Asb in der Wikipedia auf Deutsch • Datei:Kodak_TX_120_ex_1975.png Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/16/Kodak_TX_120_ex_1975.png Li- zenz: GFDL Autoren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer: Earnest B • Datei:Konicaminoltadynax5d.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3d/Konicaminoltadynax5d.jpg Lizenz: CC-BY-SA-3.0 Autoren: Originally from de.wikipedia; description page is (was) here Ursprünglicher Schöpfer: Thomas Bazelak • Datei:LEI0060_186_Leica_I_Sn.5193_1927_Originalzustand_top_with_serial_number-FS_5715-Bearbeitet.jpg Quelle: https:// upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/49/LEI0060_186_Leica_I_Sn.5193_1927_Originalzustand_top_with_serial_number-FS_ 5715-Bearbeitet.jpg Lizenz: CC BY-SA 4.0 Autoren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer: Kameraprojekt Graz 2015 • Datei:Lens_Nikkor_50mm.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/84/Lens_Nikkor_50mm.jpg Lizenz: CC BY-SA 2.5 Autoren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer: André Karwath aka Aka • Datei:Lenses_with_different_apetures.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/72/Lenses_with_different_apetures. jpg Lizenz: CC BY-SA 3.0 Autoren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer: KoeppiK • Datei:Lumix_G1_IMG_2426.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/43/Lumix_G1_IMG_2426.jpg Lizenz: CC BY-SA 2.0 fr Autoren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer: Rama • Datei:M8JI1.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ee/M8JI1.jpg Lizenz: CC BY 3.0 Autoren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer: Joi • Datei:Magnifying_glass_with_focus_on_paper.png Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ea/Magnifying_glass_ with_focus_on_paper.png Lizenz: CC BY-SA 3.0 Autoren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer: Niabot • Datei:Magnifying_glass_with_infinite_focus.png Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4e/Magnifying_glass_ with_infinite_focus.png Lizenz: CC BY-SA 3.0 Autoren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer: Niabot • Datei:Mamiya_C330_TLR_camera_with_80mm_F2.8_interchangable_lens.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/ 1/14/Mamiya_C330_TLR_camera_with_80mm_F2.8_interchangable_lens.jpg Lizenz: CC BY-SA 2.0 Autoren: Mamiya C330 Ursprüng- licher Schöpfer: pluzz • Datei:Meyer_Aristostigmat_4,6-210_snr_508105_top.JPG Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/78/Meyer_ Aristostigmat_4%2C6-210_snr_508105_top.JPG Lizenz: CC BY-SA 3.0 Autoren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer: Trinitrix • Datei:Nikkor_PC-E_1-3.5_D_ED.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d0/Nikkor_PC-E_1-3.5_D_ED.jpg Lizenz: CC BY-SA 3.0 Autoren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer: Stefan Krause, Germany • Datei:Nikon_FA_Verschluss_01kln_web.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5c/Nikon_FA_Verschluss_ 01kln_web.jpg Lizenz: CC BY-SA 3.0 Autoren: Selbst fotografiert (Originaltext: selbst fotografiert) Ursprünglicher Schöpfer: [[Benutzer: Wolf4max|Wolfgang Thanner]] (Diskussion). Wolf4max in der Wikipedia auf Deutsch • Datei:Objektiv_mit_kleinbildaequivalenter_brennweitenangabe_IMGP0111.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/ commons/d/de/Objektiv_mit_kleinbildaequivalenter_brennweitenangabe_IMGP0111.jpg Lizenz: CC BY-SA 2.0 de Autoren: Übertra- gen aus de.wikipedia nach Commons. Ursprünglicher Schöpfer: Der ursprünglich hochladende Benutzer war Smial in der Wikipedia auf Deutsch • Datei:Pentaprisma-kol.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4f/Pentaprisma-kol.jpg Lizenz: CC-BY-SA- 3.0 Autoren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer: User:Kolossos 100 KAPITEL 13. AUFNAHMEFORMAT

• Datei:Pinhole-camera.svg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3b/Pinhole-camera.svg Lizenz: Public domain Autoren: http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Pinhole-camera.png Ursprünglicher Schöpfer: en:User:DrBob (original); en:User: Pbroks13 (redraw) • Datei:Portal.svg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c9/Portal.svg Lizenz: CC BY 2.5 Autoren: • Portal.svg Ursprünglicher Schöpfer: Portal.svg: Pepetps • Datei:Qsicon_Quelle.svg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b7/Qsicon_Quelle.svg Lizenz: CC BY 3.0 Auto- ren: based on Image:Qsicon_Quelle.png and Image:QS icon template.svg Ursprünglicher Schöpfer: Hk kng, Image:Qsicon_Quelle.png is by User:San Jose, Image:QS icon template.svg is by User:JesperZedlitz • Datei:Qsicon_Ueberarbeiten.svg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/92/Qsicon_Ueberarbeiten.svg Lizenz: CC BY-SA 3.0 Autoren: File:Qsicon Ueberarbeiten.png Ursprünglicher Schöpfer: User:Niabot • Datei:Rechenscheibe_Schaerfentiefe.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/79/Rechenscheibe_Schaerfentiefe. jpg Lizenz: CC BY-SA 3.0 Autoren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer: Benutzer:Lord van Tasm • Datei:SLR_cross_section.svg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a0/SLR_cross_section.svg Lizenz: CC-BY- SA-3.0 Autoren: Own work with Inkscape based on Image:Slr-cross-section.png Ursprünglicher Schöpfer: en:User:Cburnett • Datei:Schaerfentiefe_8923.JPG Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/44/Schaerfentiefe_8923.JPG Lizenz: Pu- blic domain Autoren: Canon EOS 350D; Thomas Steiner fotografierte die Margeriten im eigenen Garten Ursprünglicher Schöpfer: Thire at de.wikipedia • Datei:Schaerfentiefe_8924.JPG Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/14/Schaerfentiefe_8924.JPG Lizenz: Pu- blic domain Autoren: Canon EOS 350D; Thomas Steiner fotografierte die Margeriten im eigenen Garten Ursprünglicher Schöpfer: Thomas Steiner at de.wikipedia • Datei:Schaerfentiefe_8926.JPG Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a6/Schaerfentiefe_8926.JPG Lizenz: Pu- blic domain Autoren: Canon EOS 350D; Thomas Steiner fotografierte die Margeriten im eigenen Garten Ursprünglicher Schöpfer: Thomas Steiner at de.wikipedia • Datei:Schaerfentiefe_APS_Nahbereich.gif Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/8/88/Schaerfentiefe_APS_Nahbereich. gif Lizenz: CC-by-sa 3.0 Autoren: eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer: Rudolfo42 • Datei:Schaerfentiefe_blendeneinfluss.svg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4f/Schaerfentiefe_blendeneinfluss. svg Lizenz: CC BY-SA 3.0 Autoren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer: Gandi79 • Datei:Schaerfentiefe_hyperfokal.svg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/72/Schaerfentiefe_hyperfokal.svg Lizenz: CC-BY-SA-3.0 Autoren: http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Optik_Schaerfentiefe_Strahlengang_HF_01.png Ursprünglicher Schöp- fer: --Tobias 18:05, 25. Dez 2004 (CET) transferred to SVG image by Gandi79 (talk) 08:05, 17 October 2009 (UTC)--Gandi79 (talk) • Datei:Schaerfentiefe_hyperfokal_inkl_fernbereich.svg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/75/Schaerfentiefe_ hyperfokal_inkl_fernbereich.svg Lizenz: CC-BY-SA-3.0 Autoren: http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Optik_Schaerfentiefe_Strahlengang_ 01.png Ursprünglicher Schöpfer: --Tobias 18:05, 25. Dez 2004 (CET), changed to svg by --Gandi79 (talk) • Datei:Scheimpflug.jpg Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9c/Scheimpflug.jpg Lizenz: CC BY-SA 3.0 Auto- ren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer: Jacopo188 • Datei:Schwingspiegel_animation.gif Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/20/Schwingspiegel_animation.gif Li- zenz: CC BY-SA 2.0 de Autoren: Eigenes Werk Ursprünglicher Schöpfer: Smial Original uploader was Smial at de.wikipedia

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