Blende, ISO- Zahl, Brennweite

positron.physik.uni.halle.de

Blende, ISO- Zahl, Brennweite

• Geschichte der Fotografie

• Grundlagen (Blende, ISO-Zahl, Brennweite …)

• Anfängerfehler

• Spielarten

Nachtaufnahmen

Makrofotografie

HDR (High Dynamic Range)

Panorama

• Foto vom Weihnachtsmann?

• Fotowettbewerb „Physik und Weihnachten“


Erste Fotografie 1826: Asphaltschicht auf Glas (Joseph Nicéphore Niépce);

8h Belichtungszeit mit Camera Obscura


• 1826 gab es noch keine Objektive

• Abbildung deshalb mit „Camera Obscura“ (ital. für „dunkler Raum“)

• ist Lochkamera

• Abbildung ist extrem lichtschwach und unscharf

• hier habe ich meine Kamera nur mit

einem Loch in der Mitte der Folie

versehen (kein Objektiv)

• wird so zur Lochkamera

• Loch war ca. 50 µm groß, Brennweite

100 mm d.h. Blende war ca. f=2000

• meine Belichtung: ISO 3200; t=1/30 s

• nächste Folie: Dom zu Halle mit dieser

Lochkamera


• es wurde in der Folge eine Reihe empfindlicherer Fotomaterialien

entwickelt

• 1837: franz. Maler Daguerre entwickelt zusammen mit J.N. Niépce ein

Positivverfahren mit Silberplatten oder versilberten Kupferplatten

• erstmalig Fotografie allgemein zugängig, wenngleich sehr umständlich

• 1840: Negativverfahren für viele Abzüge – Kalotypie (F. Talbot)

• Fotoplatten und Objektive werden entwickelt


Daguerreotypie: Porträt einer

unbekannten Amerikanerin, ca.

1850

Daguerreotypie: Edgar Allan

Poe, 1848


1888: die Kodak Nr.1 war die erste tragbare Kamera mit Rollfilm

revolutionierend: Fotografie bei allen Anlässen und auf Reisen möglich


Challenge de Luxe, Lizars, 1906

• Objektive wurden weiter

verbessert

• Klappkameras entwickelt

• 1908: Agfa entwickelt

schwer entflammbaren

Sicherheitsfilm


• bei großformatigen Rollfilmen und Platten: Kontaktabzüge auf Papier (siehe

Demonstrationsmodell)

• 1925 wurde mit der Kleinbildkamera „Leica 1“ das heute noch übliche

Filmformat von 24 x 36 mm eingeführt

• Bilder wurden im Fotolabor mit „Vergrößerungsapparaten“ auf Fotopapier

belichtet und dann entwickelt


• 1936: in Dresden wird erste Kleinbild-Spiegelreflexkamera entwickelt

• man kann Objektive wechseln

• man sieht parallaxefrei was man fotografiert

• fokussieren auch bei wenig Licht einfach

• Spiegel klappt vor der Belichtung des Films hoch

• Prinzip ist bis heute dominierend bei Profi-Kameras

• praktisch alle Presse- und Sportfotografen verwenden heute diese

Kameras (aber ohne Film – mit digitalem Sensor)


• 1995 – mit der Casio QV-10 beginnt der Siegeszug der Digitalfotografie

auch im Amateurbereich (320x240 Pixel = 0,08 MPixel)

• 2003 – mit Canon EOS 300D erste digitale Spiegelreflexkamera für

Amateure (6 MPixel)

• 2006 – Casio Exilim EX-Z1000 erreicht 10 Megapixel in extrem kleinem

Gehäuse

• Fotohandys mit mehreren MPixel

• digitale Fotos werden auf Fotopapier ausbelichtet


• Digitale Spiegelreflexkamera Canon EOS 50D

• 15 Megapixel, 6,3 Bilder/s


einige meiner früheren Kameras

Pentacon K16 (Baujahr ab 1979)

• ORWO Kleinstbildkassetten K16 (13x17mm, 20 Aufnahmen) betrieben.

• Objektiv: Fixfocusobjektiv 8/27 bildete von 1,5m bis unendlich scharf ab.

• Die richtige Belichtung erfolgte durch Einstellung eines Wettersymbols

• von 1/250 bis 1/30 bei fester Blende 8


einige meiner früheren Kameras

Die Agfa-Synchro-Box

6 x 9 cm (für Kontaktabzüge)

1949-1959 (Preis: 19,50 DM)

Die „Penti“ – Halbformatkamera

18 x 24 mm (1961-1977)

155 DDR-Mark


Zoomobjektive zeigen Vignettierung und Bildverzerrungen

• nächstes Bild zeigt deutlich

- tonnenförmige Verzerrung

- Vignettierung (dunkle Ecken)

• ist typisch für alle Zoomobjektive

• im Beispiel aber besonders stark

• diese Bildfehler lassen sich bei Digitalfotos gut korrigieren

• auf Film praktisch nicht korrigierbar

• Bildbearbeitung heute Teil des fotografischen Prozesses (in der

Kamera oder danach)

• Photoshop; GIMP (Freeware); ACDSee; …


Wieviel Pixel braucht mein Bild?

• ein Bild/Poster muss man für Gesamteindruck mindestens aus einer

Entfernung = Bilddiagonale betrachten

• Auge hat Winkelauflösung von Abstand zweier Zäpfchen (ca. 5 µm)

• ist ca. 1 Bogenminute = Abstand von 0,1 mm bei Sehweite von 25 cm

• damit ergibt sich optimale Auflösung von 5 Megapixeln für jedes Format

• mehr macht keinen Sinn, es sei denn: Ausschnittsvergrößerungen

• übliche Betrachtung aber 2x Bilddiagonale (Fotoausstellung, Museum)

• dafür reichen sogar nur 2 Megapixel

also:

• gute Fotos bekommt man nicht durch mehr Pixel sondern durch bessere

Bildideen


Grundlagen der Fotografie: Belichtung

ISO-Zahl, Blende und Belichtungszeit spielen zusammen

ISO-Zahl: ist Sensor- bzw. Filmempfindlichkeit

- kleine ISO-Zahl (ab 50): geringe Empfindlichkeit aber beste Bildqualität

- hohe ISO-Zahl (bis 102400 Canon EOS-1D Mark IV): extreme

Lichtempfindlichkeit, aber hohes Bildrauschen

• Belichtungszeit: muss kurz genug sein, um Verwacklungen zu vermeiden

- für statische Objekte 1/Belichtungszeit = Brennweite, d.h. bei Kleinbild-

Brennweite 105mm muss die Belichtungszeit < 1/100 s sein

- viele Kameras haben „optischen Bildstabilisator“ – bis zu 10-fach längere

Belichtungszeit möglich bei statischen Motiven

- für Sportaufnahmen noch deutlich kürzer 1/500 … 1/1000 s

Blende: ist Objektivöffnung

- ist Öffnung : Brennweite = 1 : 5,6

- kleine Blendenzahl (2,8 oder 3,5): lichtempfindlich, aber geringe

Tiefenschärfe und stärkere Abbildungsfehler des Objektivs

- große Blendenzahl (11 oder 16): wenig Licht auf Sensor, aber große

Tiefenschärfe

• Motivprogramme der Kameras helfen richtige Kombinationen zu finden


Demonstration der Tiefenschärfe

Blende f=1,4 Blende f=11 Blende f=22

gut geeignet für

Portraits

Fokuspunkt

gut geeignet für Landschaft

und Architektur


Häufiger Fehler: Autofokus

• Autofokus benötigt Kontrast im Objekt, dann erfolgt exakte und sehr schnelle

Fokussierung (oft < 0,1 s)

• häufiger Fehler: Kamera wird in die Mitte gehalten, obwohl Objekt außermittig

steht (sehr häufig wenn zwei Personen aufgenommen werden sollen)

• Lösung: Objekt anvisieren, Auslöser halb

durchdrücken, gewünschten Ausschnitt

wählen, Auslösen

• Viele Kameras haben Gesichtserkennung:

Fokus auf Gesicht

• geschlossene-Augen-Erkennung

• sogar: Lächeln wird erkannt, vorher wird

nicht ausgelöst


Sehr häufiger Fehler: Blitz falsch eingesetzt

• eingebautes Blitzgerät reicht nur

wenige Meter

• bei größeren Entfernungen Blitz

abschalten!

• nur dann kann Kamera optimal

belichten

• auf Rängen der Fußball-WM-

Stadien: hunderte Blitze zu sehen

• Fotos am Abend von großen

Gebäuden

• bei Zeiten < 1/30 s ein Stativ

verwenden, oder Kamera anlehnen

oder auflegen

• falls kein Stativ vorhanden:

Zeitauslöser 2s verwenden


Der Rote-Augen-Effekt

• Der rote-Augen-Effekt entsteht durch Reflexion des Blitzlichtes von der Netzhaut

• rote Farbe, da Netzhaut sehr gut durchblutet

• besonders stark im Dunkeln, da Pupille weit geöffnet


• kann mit Bildbearbeitungsprogrammen ganz leicht korrigiert werden

• Verminderung auch durch Vorblitz der Kamera: Pupille wird kleiner


Nachtaufnahmen

• Blitz abschalten (Motivprogramm ohne Blitz wählen)

• Stativ verwenden oder Kamera auflegen/anlegen

• Fernauslöser verwenden (Draht / Infrarot)

• falls nicht vorhanden – Selbstauslöser 2s benutzen

• niedrige ISO-Zahl wählen um Rauschen zu verringern

• Kamera sollte möglichst nicht warm sein, nicht am Körper tragen (höheres

Rauschen)

Bydgoszcz


Lange Nacht der Wissenschaften 2006


Soho, London


Wenzelsplatz, Prag


Rhönschafe


Brennweite 400mm x 1,6; Blende 8; 1/100 s; freihand mit Bildstabilisator

• manuell Belichten!!


Makrofotografie

• Makroaufnahmen werden oft mit Spiegelreflexkameras gemacht

• spezielle Makro-Objektive bilden Objekt 1:1 auf Sensor oder Film ab

• Problem: sehr geringe Tiefenschärfe, oft nur ca. 1mm


• Ausweg: Makroblitzgerät und sehr kleine Blendenöffnung

• aber Beugungsunschärfe durch Blende bei f>20

• zweiseitiges Blitzen verhindert Schatten


Taubenschwänzchen


Makrofotografie mit Kompaktkameras

auch Kompaktkameras sind oft sehr gut für Makroaufnahmen geeignet

• Makrotaste erlaubt geringe Gegenstandsweite

• bei Ricoh Caplio R3 ist das < 1cm

• Problem: Fluchtdistanz von Insekten wird evtl. unterschritten


Farbkalibrierung des Monitors

• Monitore müssen kalibriert werden -> fällt auf, wenn mehrere Monitore

nebeneiander stehen

• falls nicht: beim Drucken oder Bestellen -> Farbstich möglich

• Farbprofile werden abgelegt

• bspw. Spyder der Firma Colorvision


HDR-Fotografie

• häufig: Bild enthält stärkere Kontraste als Kamera auflösen kann oder

Bildschirm darstellen kann

• typisch: aus Fenster bei Sonne fotografieren

• Lösung: Kompression der Dynamik des Bildes

• HDR: High Dynamic Range

• es werden mehrere identische Bilder gemacht mit 3…5 unterschiedlichen

Belichtungen, je 2 Belichtungsstufen auseinander

• Software: PhotoMatix Pro (ist quasi Standard), aber auch Freeware

• oft übertriebene Farben


Frauenkirche, Dresden


„blaue Stunde“

Frauenkirche, Dresden


Kurische Nehrung


Kurische Nehrung


Berg der Kreuze, Siauliai, Litauen


Gewitter und Feuerwerk

• Kamera auf Stativ und

automatisch wiederholte Bilder

mit 4…8s Belichtungszeit

• man kann später mehrere Bilder

aufeinander rechnen (rechts: es

waren zwei Bilder)

• Belichtung, dass Hintergrund

schwach zu sehen

• das sind bei 4s: 15 Bilder/Minute

• in 30 Minuten 450 Bilder

• überschreitet schon oft

Akkukapazität


Sylvester 2008 in Blankenese


Händelfestspiele 2009, Galgenberg, vom Physikturm am FBP aus


Panorama-Fotografie

• Bilder werden überlappend fotografiert und per Software zusammengesetzt

• viele Kompaktkameras haben dafür speziellen Mode

• Problem: Drehpunkt darf nicht Stativgewinde sein, sondern im Nodal-Punkt


• Nodalpunktadapter ab 100 € oder Eigenbau

• zusammenfügen mit freier Software („Panorama Tools“) oder Profiprogrammen

(PanaVue ImageAssembler)

139 €

Eigenbau


One-Shot-Nodalpunktadapter


Ohne Adapter (auf Stativachse gedreht)

Mit Adapter (Über Nodalpunkt gedreht)


180°-Panorama: Blick aus Wohnzimmer am Robert-Franz-Ring


Foto vom Weihnachtsmann?


• www.digitalkamera.de/

• www.photo.net/

• www.fotocommunity.de/

dieser Vortrag ist hier

Web-Empfehlungen

positron.physik.uni-halle.de/Weihnachtsvorlesung_2009

www.krauserehberg.de/Weihnachtsvorlesung_2009


Preise:

Fotowettbewerb „Weihnachten und Physik

1. hochauflösender Hama "High

End" Digitaler Bilderrahmen

(8" Display)

2. Buch „Drive-By Shootings“

3. Fotoschule des Humboldt-

Verlages

4. Henri Cartier-Bresson

„Masters“


1. Preis: Andreas Pohl


2. Preis: Anne Slawig


3. Preis: Tomás Patrman


4. Preis: Matthias Maiberg

Weitere Magazine dieses Users
Ähnliche Magazine