Hintergrundwissen zu Digitalkameras


Alt 13.10.2005, 14:03   # 1
GreasySpoon
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netzwelt hat bereits einige themen zu digitalkameras aufgeschnappt und beschrieben. hintergrundinformationen findet ihr hier:

So funktioniert eine Digitalkamera
Speicherkarten: Welche ist mein Typ?
Digitalkamera-Technik: Der Zoom-Faktor
Digitalkamera-Technik: Blende und Belichtung
Digitalkamera-Technik: Der Blitz und die roten Augen
Digitalkamera-Technik: Die Lichtempfindlichkeit
Digitalkamera-Technik: Die Megapixel-Lüge
Digitalkamera-Technik: Das Display - viel gebraucht, oft unterschätzt
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Alt 05.01.2006, 03:09   # 2
King W.
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Hallo, da geht aber einiges durcheinander und ein paar Sachen sind schlicht falsch.

Da wäre erstmal die Geschichte mit der Blende und der Tiefenschärfe. Ein Objektiv sollte zunächst einmal wirklichkeitsgetreu abbilden - sagt schon der Name. Ist aber einfacher gesagt, als getan. Ich will hier nicht auf die Unzulänglichkeit jedes Objektivs eingehen, die im verwendeten Material begründet ist und bei Billigkameras mehr oder minder stark in Erscheinung tritt, sondern auf die Physik der Abbildung.

Ganz ohne Theorie geht es leider nicht - sorry. Es gilt die Abbildungsgleichung 1/g + 1/b = 1/f. dabei ist g die Gegenstandsweite, d.h. die Entfernung Gegenstand zum optischen Mittelpunkt des Objektivs, b die Bildweite, d.h. die Entfernung des Films auf der anderen Seite und f die Brennweite der Linse (z.B. 50mm bei einem Kleinbild - Standardobjektiv. Das entspricht am besten dem natürlichen Sehen).

Der Normalfall beim Fotografieren besteht nun darin, daß ein dreidimensionales Objekt (Landschaft zum Beispiel) auf einen zweidimensionalen Bildträger (Film oder Sensor) abgebildet werden soll. Die Größen b und f stehen während der Aufnahme fest. Daraus folgt, daß auch g konstant sein muß, das heißt, das Objektiv bildet nur das wirklich scharf ab, was sich in einer bestimmten (am Fotoapparat eingestellten) Entfernung befindet. Alles, was davor oder dahinter ist, wird mehr oder minder unscharf.

Wenn man nun die Schärfe nicht ganz so streng definiert, sondern (wie es tatsächlich auch gemacht wird), noch von einer "scharfen" Abbildung spricht, wenn ein Punkt auf einen Kreis abgebildet wird, der höchstens einen Durchmesser von 1/1500 mm hat (bei Kleinbildkameras üblicher Wert), so erhält man einen Schärfebereich, eben die Tiefenschärfe.

Diese ist nun keineswegs konstant, sondern von der Brennweite und der Blende abhängig. Je länger die Brennweite und je größer die Blende, desto geringer die Tiefenschärfe. Das kann man nutzen, um z.B. bei Portraits den Hintergrund unscharf zu machen. Das Gesicht kommt dann viel besser zur Geltung. Gute Spiegelreflexkameras haben eine Abblendtaste, damit man die Tiefenschärfe visuell kontrollieren kann, sowie eine Tiefenschärfenskala. Soviel zu diesem Thema.

Zur Belichtung gibt es auch noch etwas zu sagen: Die Möglichkeit bei Digis mit dem ISO-Wert zu spielen, sehe ich überhaupt nicht als Vorteil: die elektronische Bildverstärkung macht mehr kaputt, als sie nützt. Außerdem geht das bei analog auch: Man macht einfach eine Doppelbelichtung: 1) ein weißes Blatt Papier, aber drei Stufen unterbelichtet. 2) das eigentliche Bild. Man gewinnt 1 - 2 Blendenstufen, aber auf Kosten des Kontrastes und der Farbsättigung. Man sollte es lassen.

Ein richtig belichtetes Bild hängt von vier Parametern ab, der vorhandenen Lichtmenge, der Empfindlichkeit des Aufnahmematerials, der Blende und der Belichtungszeit. Auf die ersten beiden Größen hat man keinen Einfluß. Die beiden anderen Größen sind voneinander abhängig, man muß eine passende Kombination wählen. Ist z.B. an einem sonnigen Tag und mit einem ISO 100 Film eine Aufnahme mit 1/125s bei Blende 11 richtig belichtet, so könnte man auch 1/1000s bei Blende 4 nehmen oder 1/60s bei Blende 16. In jedem Fall ist die Lichtmenge, die auf den Film (Sensor) trifft, gleich. Die 1/1000s ist gut für rasante Sportaufnahmen, wenn schnelle Bewegung "eingefroren" werden muß, die 1/60s wird man wählen, wenn man eine Landschaft mit Vordergrund ablichtet und viel Tiefenschärfe braucht. Die kleine Blende 16 bringts.

Übrigens: je größer die Blendenzahl, desto kleiner die Blende, d.h. die wirksame Objektivöffnung und umgekehrt.

Glücklicherweise braucht man sich nicht mit dem ganzen Zeug befassen, wenn man es nicht will. Es gibt hervorragende Automaten, die das für einen erledigen. Man stellt die Empfindlichkeit ein und die Belichtungszeit auf die 1/1000s. Die Blende überläßt man der Kamera. So kommt man zu guten Sportaufnahmen. Oder man stellt die Blende auf den gewünschten Wert und überläßt der Kamera die Zeit. Das ist ideal für Bilder, die man bewußt gestalten will (Portraits, Landschaften usw.). Glücklich ist, wer eine Kamera hat, die beides kann, z.B eine Leica R4, eine Canon A1 oder eine Minolta XD. Oder eine entsprechende (sehr teure) Digi.

Bleibt noch die Sache mit den roten Augen. Die Ursache ist richtig dargestellt: Das Blitzlicht wird innerhalb des Auges reflektiert und tritt wieder aus. Dabei "erschlägt" es die Eigenfarbe des Auges. Es gilt aber Einfallswinkel = Reflexionswinkel. Hier liegt das Problem. Der eingebaute Blitz ist viel zu nah am Objektiv. Mit einem separaten Blitzgerät, oben auf der Kamera aufgesetzt oder mit einer Schiene neben der Kamera angebracht, tritt dieses Phänomen nicht auf. Noch besser ist es, wenn man indirekt, d.h. gegen eine weiße Wand oder Decke blitzt. Dann vermeidet man nicht nur die roten Augen, sondern auch noch häßliche Schlagschatten.

So, ich hoffe, ich habe niemenden über Gebühr gelangweilt. Wenn noch Bedarf an Info besteht, laßt es mich wissen. ich antworte gern.

Etwas Hintergrundwissen kann nicht schaden, werde den Beitrag mal oben festmachen.
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Alt 14.03.2006, 12:27   # 3
Fotofan
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Zitat:
Zitat von King W.
[..] Etwas Hintergrundwissen kann nicht schaden, [..]
Danke für den guten Bericht, jetzt hab ich endlich richtig kapiert, was Tiefenschärfe ist. Ist dir auch der Begriff Schwarzschildeffekt bekannt? Wenn ja, kannst du das mal erklären?
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Alt 14.03.2006, 20:02   # 4
King W.
Team SAT-Technik
 
Benutzerbild von King W.
 
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Beiträge: 8.847
Zitat:
Zitat von Fotofan
Danke für den guten Bericht, jetzt hab ich endlich richtig kapiert, was Tiefenschärfe ist. Ist dir auch der Begriff Schwarzschildeffekt bekannt? Wenn ja, kannst du das mal erklären?
Na, klar. Laß mir aber ein paar Tage Zeit. Ich habe vor, in nächster Zeit einen Bericht über "Nachtaufnahmen" zu schreiben. In dem Zusammenhang werde ich natürlich auch diesen Begriff erklären.
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Alt 29.01.2008, 19:41   # 5
gerhard1
 
Registriert seit: 28.12.2007
Beiträge: 5
Bitte bald ich möchte sehr gern Nachtaufnahmen mit meiner Olympus 600 L
machen.Aber bei mir geht das einfach nicht !!Sie löst nicht aus .Am Tag super Bilder in der Nacht zb Vollmond als Hintergrund Geht nix.Muss aber dazu sagen bin absoluter blutiger Anfänger.habe mir erst vor 8Tage die cam geleistet .
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Alt 01.04.2010, 11:20   # 6
Firro
 
Registriert seit: 01.04.2010
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Beiträge: 3
Der Schwarzschild-Effekt ist eine Erscheinung, die bei der Belichtung in der (chemischen) Fotografie auftritt.
Das Reziprozitätsgesetz besagt, dass rechnerisch gleich große Produkte aus Belichtungszeit und Intensität dieselbe Schwärzung ergeben. Wird beispielsweise die Blende um einen Wert geschlossen, dafür aber die Belichtungszeit verdoppelt, müsste sich dieselbe Schwärzung des Filmmaterials ergeben. Das spielt eine Rolle, damit die Bilder nicht über- oder unterbelichtet sind.
Der Astronom Karl Schwarzschild entdeckte 1899, dass die Empfindlichkeit einer Fotoschicht bei Belichtungen über einer Sekunde (die Zeit ist abhängig von dem verwendeten Filmmaterial) exponentiell abnahm, also die erwartete Schwärzung nicht mit der erreichten Schwärzung übereinstimmte. Die Aufnahmen waren unterbelichtet. Um diesen Effekt auszugleichen, sind die Aufnahmen länger zu belichten. Dazu bieten die Hersteller Datenblätter an, denen die entsprechenden Belichtungszeiten entnommen werden können.
Farbfilme sind im besonderen Maße vom Schwarzschild-Effekt betroffen, da die unterschiedlichen Emulsionsschichten für die einzelnen Grundfarben diesen Effekt verschieden stark zeigen und dadurch Farbstiche entstehen können.
Vermieden werden kann dieser Effekt durch Verwendung von speziellem Filmmaterial, sogenanntem hypersensibilisierten Filmen. Diese Filme sind stark getrocknet und mit Wasserstoff behandelt worden und verlieren selbst bei langer Belichtung nicht oder nur kaum an Empfindlichkeit.
Auch bei sehr kurzen Belichtungszeiten (etwa unter 1/1000 Sekunde, abhängig vom verwendeten Filmmaterial) tritt ein ähnlicher Effekt auf, der Kurzzeiteffekt genannt wird. Schwarzschild- und Kurzzeiteffekt werden in den für unterschiedliche Fotomaterialen einzigartigen, charakteristischen Lichtmengenkurven grafisch dargestellt.
Bei der Digitalfotografie tritt dieser Effekt nicht auf, da die verwendeten CCD- bzw. CMOS-Bildsensoren nicht an Empfindlichkeit verlieren. Allerdings machen sich bei den Langzeitaufnahmen mit wenig Licht andere Effekte bemerkbar, zum Beispiel das Dunkelrauschen.
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Alt 19.12.2011, 15:16   # 7
Lessley
 
Registriert seit: 13.12.2011
Beiträge: 10
Die Erläuterungen sind echt hilfreich Gerade wenn man nicht viel Ahnung von Digitalkameras hat
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