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Kapitel 1 - Technische Grundlagen
1. Technische Grundlagen
Das Wort Fotografie bedeutet übersetzt etwa „Zeichnen mit Licht“. Eine Bedeutung, die vor allem dann
Sinn macht, wenn man sich vor Augen führt, dass Licht sowohl technisch als auch gestalterisch in der
Fotografie die Hauptrolle hat. Anhand der kommenden Unterkapitel über die technischen Grundlagen der
digitalen Fotografie (aber auch später beim Thema Bildgestaltung) werden Sie dies eindrucksvoll sehen.
1.1. Der digitale Sensor
Zu Zeiten analoger Fotografie war es der Film, der
das einfallende Licht aufzeichnete. In der digitalen
Welt ist es ein kleiner, hochkomplexer Sensor im
Inneren der Kamera, der das fotografische Herzstück
jeder digitalen Kamera bildet.
Der Sensor besteht aus einer Vielzahl von kleinen Messzellen, die das Licht, das auf sie fällt, in
elektrische Signale umwandeln. Je heller das Licht
ist, desto stärker ist die Spannung, die erzeugt und
weitergeleitet wird.
Um später allerdings auch zuordnen zu können,
welche Farbe das Licht hatte, befindet sich über
dem Sensor ein Farbfilter. Dadurch wird auf jeden
Messpunkt jeweils nur Licht in einer der drei Grundfarben durchgelassen. Auf eine Messzelle trifft z.B.
nur der grüne Teil des Lichts, auf jene daneben nur
der blaue und auf eine weitere Nachbarzelle nur der
rote Teil des Lichts.
Der Sensor gibt dann die gesammelten Bildinformationen an die Elektronik der Kamera weiter,
die das Bild in eine Computerdatei umwandelt und
abspeichert. Durch Kombination der ermittelten
Farbhelligkeiten von jedem Messpunkt entstehen so
die Pixel, aus denen ein digitales Foto besteht.
Der Sensor ist das Herzstück digitaler Kameras.
Kleine Zellen messen die Helligkeit des Lichts, unterteilt in die drei Grundfarben Rot, Grün, Blau.
ZUSAMMENFASSUNG
Der Sensor misst, wie hell das Licht ist, das (jeweils in einer der drei Grundfarben) auf seine Messzellen trifft. Diese Information wird an die Kameraelektronik übermittelt, die daraus einen digitalen
Pixel und aus allen Pixeln zusammen die Bilddatei erstellt.
Die Qualität und vor allem die Größe des Sensors sind maßgeblich für die Qualität des Fotos
verantwortlich, besonders bei schlechten Lichtverhältnissen. Kameras für den Amateur- und SemiProfessionellen Bereich besitzen deutlich kleinere Sensoren als Profikameras.
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Digitale Fotografie für Einsteiger
1.2. Belichtung
Sobald der Auslöser halb durchgedrückt wird, misst die Kamera die Helligkeit des Motivs. Sie merken dies,
weil Sie einige Werte auf dem Display oder im Sucher sehen. Damit das Foto weder zu dunkel (unterbelichtet) noch zu hell (überbelichtet) wird, braucht der Sensor eine bestimmte Menge an Licht. Diese Menge
wird im Idealfall von der Kamera korrekt ermittelt.
Der Prozess der Belichtung bestimmt im nächsten Schritt, wie die Kamera auf diese Lichtmenge kommt.
Dies passiert durch das Zusammenspiel drei voneinander abhängiger Faktoren. Je nachdem, welcher
Wert oder welche Werte verändert werden, kann das Bild technisch und gestalterisch stark beeinflusst
werden.
Die drei Faktoren der Belichtung sind:
• Lichtempfindlichkeit (ISO)
• Blendenöffnung
• Belichtungszeit
Je nach Modus, in dem Sie fotografieren, können gar keine (Automatik), einer oder mehrere (manuelle
Modi) dieser Komponenten selbst eingestellt werden. Die anderen werden von der Kamera automatisch
ergänzt.
Solange die Faktoren in dieser
Abhängigkeit zueinander stehen,
ändert sich die Belichtung der Aufnahme nicht. Eine Veränderung
eines Faktors beeinflusst lediglich
die Werte der anderen.
Veranschaulichen lässt
sich dies mit der Gleichung
a * b * c = 100, wobei die Buchstaben für Lichtempfindlichkeit,
Blendenöffnung und Belichtungszeit stehen. Wird Wert a verändert, müssen sich die Werte b und
c so anpassen, dass zum Schluss
wieder 100 herauskommt. Werden
Eine korrekte Belichtung (wie auf diesem Foto) zeichnet sich
dadurch aus, dass sowohl in den dunklen als auch in den
a und b verändert, muss sich c
hellen Flächen noch Details zu erkennen sind.
anpassen, usw.
ZUSAMMENFASSUNG
Der Prozess der Belichtung regelt, wie der Sensor an die notwendige Lichtmenge kommt. Durch
Beeinflussung der Faktoren Lichtempfindlichkeit (ISO), Blendenöffnung und Belichtungszeit kann
das Foto technisch und gestalterisch verändert werden, wobei sich die Helligkeit des Fotos nicht
verändert. Idealerweise sind Details sowohl im dunklen als auch im hellen Bereich zu erkennen.
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Kapitel 1 - Technische Grundlagen
1.2.1 Lichtempfindlichkeit
Die Lichtempfindlichkeit wird auch umgangssprachlich ISO genannt. Das ist keine Abkürzung, sondern steht
für eine dahinterliegende ISO-Norm. Wurde zu analogen Zeiten damit die Filmempfindlichkeit normiert,
so ist es jetzt die Lichtempfindlichkeit des digitalen Sensors.
Im Kapitel über den Sensor haben Sie gelernt,
dass die Messzellen am Sensor die eintreffende
Helligkeit aufzeichnen. Die Einstellung der Lichtempfindlichkeit regelt nun, wie empfindlich diese
Dioden bei der Wahrnehmung des Lichts sein
sollen. Je höher diese Empfindlichkeit ist, desto
stärker wird Licht aufgezeichnet.
Wichtigste Konsequenz daraus ist, dass die
notwendige Lichtmenge schneller erreicht wird.
Das bedeutet, dass dank hoher ISO-Werte auch
bei schwachem Licht die Belichtungszeit verkürzt
Bei Tageslicht reicht eine niedrige
werden kann. Die Gefahr ein Foto bei schlechten
Lichtempfindlichkeit, wie ISO 100 - 400.
Lichtverhältnissen zu verwackeln ist dadurch wesentlich geringer. Hohe ISO-Werte sind deshalb
ein praktisches Hilfsmittel bei wenig Licht.
ISO 200 bedeutet im Vergleich zu ISO 100 eine
doppelt so starke Lichtempfindlichkeit, ISO 400
eine viermal so starke usw. Daraus ergibt sich,
dass in der gleichen Situation mit ISO 400 die
notwendige Lichtmenge im Vergleich zu ISO 100
viermal so schnell aufgenommen werden kann.
Wegen der gegenseitigen Abhängigkeit der drei
Faktoren der Belichtung erzeugt das im konkreten
Fall eine viermal so kurze Belichtungszeit.
Bei wenig Licht sind höhere ISO-Werte,
Typische ISO-Werte für
wie ISO 1600, notwendig.
folgende Situationen sind:
[ ÜBUNG 1
ISO-Wert
Situation
100-200
Helles Tageslicht
200-800
Bewölkte, schattige Situationen
800-3200
Normales bis schwaches Kunstlicht, Dämmerung, Sport
Allerdings gibt es auch Nachteile bzw. Einschränkungen im Umgang mit hohen ISO-Werten. Die meisten
neuen Kameramodelle bieten ISO-Werte bis zu 6.400 oder höher an. Das Problem ist hier, dass diese
hohen Werte zwar technisch durchaus machbar sind, allerdings meistens keine akzeptable Bildqualität
mehr erzeugen. Abhängig von Faktoren wie Sensorgröße und –Qualität entsteht bei höheren Werten so
genanntes Bildrauschen. Dieser Fehler ist besonders auf Flächen daran zu erkennen, dass Pixel eine andere
Farbe und Helligkeit aufweisen als sie sollten.
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