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Schlagwort: iso-empfindlichkeit

3.8. Belichtungszeit und ISO-Empfindlichkeit

Posted in Fotoschule Online

Fotoschule onLine - Kreative Digitalfotografie verständlich erklärt

Ziehen wir zum Einstieg in die praktischen Einstellungen zur Belichtung einmal ein Zwischenfazit. Wir haben bereits Eingangs ­definiert, dass die wesentlichen Faktoren der Belichtung das vorhandene Umgebungslicht, die Blendenöffnung, die Empfindlichkeit des Bildsensors und die Belichtungszeit sind.

Das Umgebungslicht ist ein Faktor, der sich oft nicht aus­reichend kontrollieren lässt, so lange man die Lichtsituation nicht mit Blitzen beeinflussen oder zu einem anderen Zeitpunkt an den Ort zurück­kehren möchte.

Nutzen wir die Blende um nach dem System der ›Vier Schritte‹ die Schärfentiefe kreativ zu beeinflussen, können wir die Blendenöffnung nicht mehr nutzen, um auf die Intensität des Umgebungslichts zu reagieren. Es bleiben dem Fotografen also zwei Stellschrauben, um eine optimale Belichtung zu erzielen: Die ISO-Empfindlichkeit und die Dauer der Belichtung. Beides unterliegt Einschränkungen. So lässt sich die Belichtungszeit nicht beliebig ausdehnen, so lange man aus freier Hand, und nicht mit einem ­Stativ fotografieren möchte. Sie sollte kürzer sein als der Kehrwert der Blende. Bleibt im Moment die ISO-Empfindlichkeit.

ISO-Empfindlichkeit des Bildsensors

Als wir uns zuerst über die Blende unterhalten haben, habe ich Ihnen die bekannte ›Wasserglas-Metapher‹ vorgestellt und anschließend meine Variation davon, die ›Regen und Trichter‹-Metapher, erklärt. Die Wasserglas-Metapher erklärt den Zusammenhang zwischen Blendenöffnung und Belichtungszeit. Die Regen und Trichter Metapher bringt Zeit und Blendenöffnung in Verbindung mit dem Umgebungslicht. Was uns nun als vierte ­Dimension zu Licht, Blende und Zeit als Stellschraube noch fehlt, ist die ISO-Empfindlichkeit.

Als flexible Variable ist die ISO-Empfindlichkeit noch relativ jung. In der analogen Fotografie lässt sich die ISO-Empfindlichkeit ­lediglich ändern, indem man den Film wechselt. Erst die Einführung von Bildsensoren als Aufnahmemedium macht es möglich, den ISO-Wert durch eine Einstellung der Kamera zu ändern.

Zu Beginn der Digitalfotografie war der erreichbare Spielraum noch gering. Ausgehend von einem Basiswert von ISO100, bei dem die meisten Digitalkameras eine optimale Abbildungsleistung er­reichen, stieg das so genannte Bildrauschen durch Anheben der Empfindlichkeit sprunghaft an. Werte ab und jenseits von ISO800 führten auch bei hochwertigen Kameras zu absolut inakzeptablen Störungen in den Aufnahmen. Deshalb musste es heißen: Die ISO-Empfindlichkeit sollte so gering wie möglich eingestellt werden.

Mittlerweile geben sich Kameras mit mittleren und großen Bildsensoren bereits bis in den Bereich von ISO800 und darüber hinaus kaum mehr Schwächen im Rauschverhalten, und sogar Kompaktkameras liefern bei ISO 800 durchaus akzeptable Resultate.

Um zu illustrieren, was die ISO-Empfindlichkeit ist, habe ich noch einmal eine Metapher mit Wasserglas und Regen heran gezogen. Allerdings lasse ich den Trichter als Stellvertreter für die Blendenöffnung weg.

Viel Umgebungslicht | Bei dichtem Regen kann ich auch mit ­einem Glas mit schmalem Durchmesser in kurzer Zeit genug Wasser ­sammeln, um es rasch zu füllen. Genau so kann ich bei ausreichendem Umgebungslicht mein Sammelbecken (der Bildsensor) rasch bis zur optimalen Belichtung füllen.

Viel Licht Viel Regen. Das Glas füllt sich trotz geringer Aufnahmefähigkeit (schmaler Form) rasch.

Ist die Niederschlagsmenge hingegen gering, dauert es viel länger, bis das Glas mit einem kleinen Durchmesser ausreichend voll ist.

Wenig Licht Bei geringem Regen dauert es natürlich länger das Glas voll zu bekommen.

Genau so dauert es bei geringem Umgebungslicht ­länger, bis der Sensor mit genug Licht für eine ausreichende Belichtung ­gefüllt ist.
Nun kann man aber durch Erhöhung der Empfindlichkeit die Fähigkeit des Sensors erhöhen Licht auszubeuten. Das ist etwa so, als würde man den Durchmesser des Wasserglases erhöhen und gleichzeitig die Höhe reduzieren. Das Volumen bleibt identisch, aber der Regen sammelt sich schneller, und das Glas ist schneller voll.

Wenig Licht mehr ISO Erweitert man die Aufnahmefähigkeit des Glases – in der Metapher, indem man den Durchmesser bei gleichbleibendem Volumen erweitert – kommt man ebenfalls wieder rasch zur gewünschten Füllmenge.

Sensorformat, Lichtausbeute und Rauschverhalten | Das Problem dabei: Je mehr man die Lichtausbeute des Bildsensors unter Strom stellt, um auch bei schwachem Umgebungslicht kurze Belichtungszeiten zu erreichen, desto mehr entstehen ­Störungen, die sich im Bild als Rauschen bemerkbar machen – man spricht vom Bildrauschen.

Größere Bildsensoren, wie Sie in System- und Spiegelreflexkameras in der Regel verbaut werden, haben bei gleich viel lichtempfindlichen Punkten (Sensorpixel) eine größere Fläche pro Pixel zur Verfügung. Sie können Licht effizienter einsammeln und liegen nicht so dicht neben ihren Nachbarn. Sie stören sich dadurch von Grund auf weniger gegenseitig was zu weniger Rauschen führt. Vereinfacht ausgedrückt.

Ein Pixel auf einem Bildsensor mit 12 Millionen Pixeln (12 Megapixel) auf einem Kleinbild-Sensor, im ­Format 36×24 mm, ist um ein vielfaches größer als ein Pixel auf einem Minisensor, im Format 7,3×5,7 mm, in einer Kompaktkamera mit 12 Megapixel. Das heißt auch, je größer der Sensor, desto größer die Sensorpixel, desto besser die Lichtausbeute und desto geringer das Bildrauschen.

Bildrauschen

Als Rauschen bezeichnet man eine körnige Struktur aus helleren und dunkleren Pixeln in Digitalbildern. Minimales Rauschen wird jedes Digitalbild aufweisen. Man kann es unter guten Bedingungen für die Belichtung allerdings so gering halten, dass es nicht zu erkennen ist. Wie stark eine Kamera dazu neigt unter bestimmten Bedingungen Rauschen zu produzieren, hängt von verschiedenen Faktoren ab.

Sensorformat | Zum Ersten, wie eben erwähnt, von der Größe des Sensors. Je kleiner der Bildsensor, desto anfälliger ist er für Bild­rauschen.

Belichtungszeit | Zum Zweiten von der Belichtungszeit: Je länger belichtet wird, desto mehr Rauschen entsteht. Das liegt vor allem daran, dass sich die Sensoren bei der Belichtung erhitzen und mehr Wärmet mehr Störungen produzier.

Helligkeit | Drittens zeigt sich das Rauschen vor allem in dunklen Bildbereichen und Schatten. Das heißt, bei Motiven mit großen und sehr dunklen Bereichen wird das Rauschen eher zum Problem als bei so genannten High-key-Bildern.

Qualität des Bildsensors | Last but not least: Die Qualität des ­Sensors. Hochwertigere (und leider auch teurere) Kameras be­inhalten bessere Sensoren und sollten weniger zum Rauschen neigen.

Rauschen im Bild |Die letzten Abbildungen unten zeigen eine Aufnahme, die mit einer Kompaktkamera bei ISO800 aufgenommen worden ist und einen vergrößerten Ausschnitt daraus. Ich persönlich finde, dass Rauschen manchen Bildern durchaus ­einen intimen Charme verleihen kann. Umso mehr, wenn die Bilder schwarzweiß entwickelt werden.

Bild
Diese Aufnahme zeigt, dass moderne Kompaktkameras heute in der Lage sind auch bei ISO800 noch gute Fotos zu produzieren.
Bildrauschen In der Vergrößerung ist das Rauschen allerdings deutlich zu erkennen. Neben der körnigen Struktur als die Rauschen zu sehen ist, hat es auch die negative Auswirkung Schärfe zu reduzieren.
Der Inhalt dieser Online-Fotoschule ist in erweiterter Form auch als Buch erhältlich:
»Die kreative Fotoschule – Fotografieren lernen mit Markus Wäger«
Rheinwerk-Verlag 2015, 437 Seiten, gebunden, komplett in Farbe
ISBN 978-3-8362-3465-8
Buch: 29,90; E-Book: 24,90
Weitere Informationen und Demokapitel auf der Website des Verlags;
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3.4. Licht- und Blendenwert

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Fotoschule onLine - Kreative Digitalfotografie verständlich erklärt

An der Belichtung jedes Fotos sind die vier Faktoren Belichtungszeit, ISO-Empfindlichkeit, Blende und Umgebungslicht beteiligt. Ein ­optimal belichtetes Foto gelingt nur dann, wenn ­diese Faktoren gut ausbalanciert sind.

Umgebungslicht

Das Umgebungslicht ist für den Fotografen der Faktor der Belichtung, der am schwierigsten zu beeinflussen ist. Er kann auf die Lichtsituation in der Umgebung eingehen, indem er die Blende ­öffnet oder schließt, die Lichtempfindlichkeit des Sensors erhöht oder verringert, oder die Belichtungszeit verlängert oder verkürzt. Oft wird er an zwei oder allen drei Parametern drehen, um die ­optimale Belichtung zu erreichen. Das Umgebungslicht hat er höchstens im Studio voll unter Kontrolle. Bei Landschaftsaufnahmen ist die einzige Möglichkeit das Umgebungslicht zu beeinflussen, wenn man zu ­einem anderen Zeitpunkt zurück kehrt, sollte das Licht im Moment nicht optimal sein.

Lichtwert als relatives Maß

Dass ein Lichtwert (LW) für eine Verdoppelung beziehungsweise Halbierung der Helligkeit, Lichtmenge, beziehungsweise Belichtung steht, habe ich bereits erwähnt, als ich das Zonensystem vorgestellt habe.

Nehmen wir an, wir fotografieren im Freien, die Dämmerung ist herein gebrochen und die Lichtmenge hat sich seit dem letzten Foto halbiert – das Umgebungslicht hat sich um –1 LW reduziert. Nun können wir auf die veränderte Lichtsituation so reagieren:

  • Die Belichtungszeit auf das Doppelte ausdehnen. Das heißt, Sie heben die Belichtungszeit um +1 LW an.
    Beispiel: Die Belichtungszeit wird von 1/60 Sekunde auf 1/30 ­Sekunde verdoppelt.
  • Die Blendenöffnung verdoppeln. Das heißt, Sie öffnen die Blende um +1 LW.
    Beispiel : Sie öffnen die Blende von vormals ƒ 2.8 auf ƒ 2.0.
  • Die ISO-Empfindlichkeit verdoppeln. Das heißt, die Empfindlichkeit des Bildsensors um +1 LW anheben.
    Beispiel: von ISO100 auf ISO200.

Auf Englisch nennt sich der Lichtwert ‘Exposure Value’ (EV), ­weshalb Sie auf Kameras auf die Abkürzung ›EV‹ stoßen können. In der fotografischen Praxis wird statt von Lichtwert auch oft von ›Blendenstufe‹ gesprochen. Rät Ihnen also ein Kollege – oder lesen Sie das irgendwo – eine Blende höher (heller) zu belichten, will er ­damit sagen, dass Sie eine Einstellung wählen sollten, die die Lichtmenge um einen Lichtwert verdoppelt. Das muss nicht unbedingt heißen, dass Sie tatsächlich die Blende um einen ganzen Schritt ­öffnen müssen. Er meint lediglich, die Belichtung sollte einen Lichtwert heller ausfallen. Ob Sie das erreichen, indem Sie tatsächlich die Blende öffnen, den ISO-Wert erhöhen oder die Belichtungszeit verdoppeln, bleibt bei dieser Aussage in der Regel Ihnen überlassen.

Auf diese Art angewandt ist der Lichtwert ein relativer Wert, bei dem sich ±X auf einen relativen Ausgangswert bezieht.

Viele Kameras – bei DSLR oder Systemkameras praktisch alle – erlauben es, die Einstellungen für Belichtungszeit, Blendenöffnung und ISO-Empfindlichkeit nicht nur in ganzen Schritten zu verdoppeln oder halbieren, sondern ermöglichen Halb- oder Drittelschritte. Das heißt, Sie können, statt nur Blende, Zeit oder ISO um einen ganzen Schritt zu ändern, auch an jedem Parameter ein Drittel drehen, oder einen beliebigen anderen Mix aus zweien wählen.

Falls Ihnen das jetzt erschreckend kompliziert erscheint, bitte ich Sie um etwas Geduld. Sie werden sehen, dass es in der Praxis gar nicht so kompliziert ist.

Lichtwerttabelle: Lichtwert als absolutes Maß

Die Bezeichnung ›Lichtwert‹ steht nicht nur für relative ­Werte um Belichtung zu halbieren oder zu verdoppeln. Lichtwert wird auch als absolutes Maß eingesetzt um die Helligkeit einer Szene zu bezeichnen. Lichtwert 0 ist der Basiswert und bezeichnet eine Szene, bei der eine Kombination von ISO100, Blende ƒ1.0 und 1 Sekunde Belichtungszeit zu einer neutralen, mittleren Helligkeit des Resultats führt.

Lichtwert 0 entspricht etwa der Lichtsituation einer Neumondnacht, LW4 einer beleuchteten Straße bei Nacht oder ­einer Szene im Kerzenlicht, LW8 hellen Innenräumen und Sport­hallen ; LW12 ist typisch für die Zeit kurz Sonnenauf- oder kurz nach Sonnenuntergang beziehungsweise für bedeckte Tage, LW14 spiegelt die normale Tageslichtsituation am helllichten Tag; und mit LW16 darf man rechnen, wenn die Sonne zur Mittagszeit voll vom Firmament knallt.

Aus der Tabelle unten lässt sich ablesen, was für eine Zeit/Blenden-Kombination beim Lichtwert einer bestimmten Lichtsituation zu einem optimal belichteten Ergebnis führt. Dabei darf allerdings nicht vergessen werden, dass eine perfekte Einstellung aus technischer Sicht nicht immer ein optimales Bild liefert.

Lichtwertabelle
Lichtwerttabelle

Bitte glaubt jetzt nicht, ihr müsstet die Lichtwerttabelle auswendig lernen, um bessere Bilder zu machen. Auch wenn Profifotografen mit Lichtwerten arbeiten, die Sie von Belichtungsmessgeräten ­ablesen, denke ich, dass es für den Hobby- und Amateurfotografen deutlich effizienter ist, das Histogramm zu verstehen und über Belichtungskorrekturen die optimale Belichtung zu ermitteln. Um zu verstehen wie das geht, werde ich euch im nächsten Artikel erklären, was das Histogramm bedeutet.

Der Inhalt dieser Online-Fotoschule ist in erweiterter Form auch als Buch erhältlich:
»Die kreative Fotoschule – Fotografieren lernen mit Markus Wäger«
Rheinwerk-Verlag 2015, 437 Seiten, gebunden, komplett in Farbe
ISBN 978-3-8362-3465-8
Buch: 29,90; E-Book: 24,90
Weitere Informationen und Demokapitel auf der Website des Verlags;
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