Technische Grundlagen der Fotografie Kameras, Objektive und die richtige Belichtung

1. Die Kamera

Fotografieren bedeutet »Malen mit Licht«. Ob Sie das Licht auf einem analogen Film oder mit dem Sensor einer Digitalkamera oder eines Smartphones einfangen, ändert am Grundprinzip der Technik nichts. Es geht immer darum, wieviel Licht in die Kamera gelangt, und das steuern Sie mit Blende und Verschluss.

Moderne Digitalkameras jenseits der Smartphones gibt es prinzipiell in drei verschiedenen Bauformen:

• Kompakt- und Bridgekamera
• Spiegellose Systemkamera (DSLM)
• Spiegelreflexkamera (DSLR)

Die Kompakt- und Bridgekameras haben einen kleinen Sensor und ein fest eingebautes Objektiv. Dadurch können sie sehr klein und leicht gebaut werden. Spiegellose Systemkameras haben deutlich größere Sensoren als Kompaktkameras. Außerdem können die Objektive gewechselt werden. Damit stehen zahlreiche fotografische Möglichkeiten offen. Kameras und Objektive sind allerdings, je nach Sensorgröße, ein wenig bis deutlich größer und schwerer als Kompakt- oder Bridgekameras. Spiegelreflexkameras sind bauartbedingt nochmals größer und schwerer als spiegellose Kameras. Dank der Wechselobjektive und dank vielfältigem Zubehör bieten sie aber alle erdenklichen fotografischen Möglichkeiten.

Der Sensor und das digitale Bild

Der Sensor ist das Herzstück einer digitalen Kamera, auch der Ihres Smartphones. Viele Millionen lichtempfindliche Fotodioden sind dafür zuständig, Ihr Motiv in ein digitales Bild mit ebenso vielen Pixeln zu verwandeln.

Typische Sensorgrößen: Bei Digitalkameras, DSLR und DSLM, haben sich drei verschieden Sensorgrößen durchgesetzt:

• Four Thirds/Micro Four Thirds (MFT): 17,3 × 13 mm
• APS-C/DX: ca. 23 × 15 mm
• Kleinbild/Vollformat: 36 × 24 mm

Pixel beziehungsweise Megapixel: Bei 6.000 Pixeln in der Breite und 4.000 Pixeln in der Höhe ergeben sich 24 Millionen Pixel beziehungsweise 24 Megapixel. Im allgemeinen Sprachgebrauch hat sich – etwas unscharf – der Begriff Auflösung für die Pixelzahl etabliert.

Dateiformate

Die Bildinformationen, die der Sensor in Form von elektrischen Signalen liefert, werden als Datei auf der Speicherkarte der Kamera abgelegt. In der digitalen Fotografie haben sich zwei Dateiformate durchgesetzt.

Das gebräuchlichste Dateiformat für ein Foto ist das JPEG- oder auch JPG-Format. Es wird gerne genutzt, weil die Daten komprimiert sind und daher wenig Speicherplatz auf der Karte belegen. JPG-Bilder werden entsprechend den Voreinstellungen in der Kamera zum Beispiel hinsichtlich Farbe, Sättigung, Kontrast und anderer Parameter von der Kamerasoftware bearbeitet und können für viele Zwecke direkt verwendet werden.

RAW- oder Rohdateien werden dagegen von den Kameravoreinstellungen (ausgenommen die Belichtungsparameter Belichtungszeit, Blende und ISO-Zahl) nicht beeinflusst. Sie müssen in einem sogenannten RAW-Konverter bearbeitet und dann zum Beispiel in eine JPG-Datei konvertiert werden, bevor sie verwendet werden können. RAW-Dateien sind sehr groß und JPGs in der Bildqualität zumeist überlegen – und eignen sich vor allem für Fortgeschrittene und Profis.

Oben stehende Fotos: © Richard Cano, iStockphoto (1), © Marion Hogl (2), © Kyra und Christian Sänger (3), © Simone und Rainer Hoffmann (4)

2. Objektive

Das Objektiv ist entscheidend für das Bild. Für Spiegelreflex- und spiegellose Systemkameras gibt es daher eine große Anzahl von Wechselobjektiven, die Ihnen viele kreative Möglichkeiten eröffnen. Kompaktkameras sind in der Regel mit einem fest eingebauten Zoomobjektiv ausgestattet.

Lichtstärke

Die Lichtstärke bestimmt, wie viel Licht durch das Glas des Objektivs auf den Sensor der Kamera trifft. Lichtstarke Objektive ermöglichen das Arbeiten mit großen Blendenöffnungen, also etwa ƒ2,8, ƒ2 oder sogar ƒ1,4. Damit lassen sich in der Dämmerung aus der freien Hand noch gute Aufnahmen machen, da die Belichtungszeit entsprechend kürzer sein kann. Den Zusammenhang zwischen der Blendenöffnung und der Belichtungszeit und deren kreative Möglichkeiten sehen Sie weiter unten im Absatz »Die richtige Belichtung«. Die Begriffe Offenblende oder Anfangsöffnung sind gleichbedeutend mit der größtmöglichen Blendenöffnung eines Objektivs.

Brennweite

Die zweite wichtige Kennzahl bei Objektiven ist die Brennweite. Diese definiert, welchen Bildwinkel das Objektiv erfasst und ob damit ein Szenario in voller Breite abgebildet wird oder ein vergrößerter Bildausschnitt zu sehen ist. Die Spannweite reicht von sogenannten Fischaugenobjektiven bis hin zu Superteleobjektiven.

Faustformel: Landschaftsaufnahmen werden bevorzugt mit kurzen Brennweiten aufgenommen, weit entfernte Motive mit langen Brennweiten.

Je nach Brennweite unterscheiden wir:

Weitwinkelobjektive sind Optiken, deren Brennweite unterhalb von 40 mm (Vollformatkamera) beziehungsweise 25 mm (APS-C-Kamera) liegt. Weitwinkel haben ihren Vorteil, wenn Sie »magische« Landschaften einfangen wollen oder besondere Perspektiven suchen (siehe Bild). Hilfreich sind Weitwinkel auch in der Architektur, für Astrofotos oder für Foodfotos, wenn Sie nicht den Spielraum haben, einen größeren Abstand zu Ihrem Motiv herzustellen.

Normalobjektive haben eine Brennweite von 50 mm (Vollformatsensor) beziehungsweise 35 mm (APS-C-Sensor). Der Bildwinkel entspricht ungefähr dem des menschlichen Auges und wir nehmen die Fotos besonders natürlich wahr. Normalobjektive neigen weniger zur optischen Verzerrung.

Teleobjektive beginnen nach klassischer Definition eigentlich schon ab einer Brennweite von 50 mm. Viele Teleobjektive mit fester Brennweite starten aber erst bei 85 mm, und Telezoomobjektive bieten meist einen Brennweitenbereich von 70–200 mm oder 70–300 mm. Mit Teleobjektiven holen Sie weit entfernte Objekte nah heran und bilden sie groß ab. Scheue Vögel, gefährliche Tiere oder auch der Mond lassen sich nur mit einer langen Brennweite aus großem Abstand aufnehmen. Praxistipp: Für ein langes Teleobjektiv brauchen Sie eine feste Auflage, um das Bild nicht zu verwackeln. Wenn Sie kein Stativ dabeihaben, reicht auch eine Autotür.

Festbrennweite oder Zoomobjektiv?

Grob unterteilt gibt es zwei Objektivtypen: Festbrennweiten und Zoomobjektive. Erstere besitzen eine unveränderbare Brennweite, setzen sich aus weniger Linsen zusammen und sind daher oft auch leichter. Bei Zoomobjektiven kann die Brennweite innerhalb eines definierten Bereichs stufenlos variiert werden. Letztlich besitzt jedes Objektiv seine individuellen Abbildungscharakteristika, aber grundlegend lässt sich feststellen, dass Festbrennweiten oft eine bessere Abbildungsqualität liefern. Auch extrem große Lichtstärken sind konstruktionsbedingt den Festbrennweiten vorbehalten. Der große Trumpf des Zoomobjektivs ist natürlich seine Variabilität.

Beim Fotografieren auf Reisen ist die Wahl des Objektivs von besonderer Bedeutung – vor allem, wenn Sie nur wenig Platz im Gepäck haben. In unserem Artikel finden Sie Motivtipps zur Urlaubsfotografie.

3. Die richtige Belichtung

Eine Kamera hat drei Parameter, die über die Verteilung von Licht und Schatten entscheiden, also die Belichtung Ihres Bildes. Sie sehen diese Einstellungen im Sucher, sobald Sie den Auslöser Ihrer Kamera antippen. Aber auch die gezielte Verteilung von Schärfe und Unschärfe lässt sich über die Wahl dieser Parameter steuern.

Die drei Belichtungsparameter und die Gestaltungsmöglichkeiten für Ihr Foto finden Sie hier im Detail:

Belichtungszeit

Die Belichtungszeit ist die Zeit, in der der Verschluss Ihrer Kamera geöffnet ist und Licht zum Sensor gelangt. Die Belichtungszeit oder Verschlusszeit ist eine der wesentlichen Einstellungen, um die Helligkeit des Bildes zu steuern. Die in der Fotografie üblichen Belichtungszeiten sind meistens nur Bruchteile von Sekunden lang. An sonnigen Tagen zum Beispiel 1/125 s oder auch nur 1/1000 s. Bei sehr wenig Licht werden daraus aber gern mehrere Sekunden oder sogar Minuten – und Sie benötigen natürlich ein Stativ.

Zum Thema Belichtungszeit empfehlen wir Ihnen auch unseren Artikel zur Blitzfotografie.

Die Blende

Die Blende ist neben der Belichtungszeit der zweite wichtige Parameter für die Steuerung der Lichtmenge, die zum Sensor kommt. Die Blende ist Teil des Objektivs und besteht aus beweglichen Lamellen.

Für das Verständnis der Blende ist Folgendes wichtig: Der Sprung von einer Blendenzahl zur nächstgrößeren halbiert die Lichtmenge, die zum Sensor kommt – und umgekehrt. Wäre ein Bild zum Beispiel bei Blende 8 richtig belichtet, dann würde bei Blende 11 nur die halbe Lichtmenge zum Sensor gelangen und das Bild wäre zu dunkel. Bei Blende 5,6 dagegen hätte die doppelte Lichtmenge zu einer Überbelichtung geführt.

Merke: Je kleiner die Blendenzahl, desto größer ist die Blendenöffnung und desto mehr Licht fällt auf den Sensor. Wenn Fotografinnen und Fotografen eine große Blendenöffnung meinen, sprechen sie vereinfachend auch von einer »großen Blende«. Lassen Sie sich nicht verwirren!

Der ISO-Wert

Neben Verschlusszeit und Blende ist der ISO-Wert der dritte wichtige Parameter für die Belichtung eines Fotos. Die ISO-Zahl ist die Einstellung für die Lichtempfindlichkeit des Sensors. Je höher der Wert, desto weniger Licht muss auf den Sensor fallen, damit das Bild korrekt belichtet ist.

Der Preis, den Sie für dieses zusätzliche Potenzial zahlen müssen, ist ein stärkeres Bildrauschen. Dieses Rauschen sind störende Pixel, speziell in den dunklen Bildbereichen. Bei vierstelligen ISO-Werten ist das Rauschen bei den meisten Kameras deutlich zu sehen.

Bei Tageslicht ist ISO 200 für fast alle Fälle die geeignete Einstellung. In Innenräumen oder in der Dämmerung ist für verwacklungsfreie Aufnahmen jedoch ein deutlich höherer ISO-Wert erforderlich, wenn Sie ohne Stativ aus der Hand fotografieren müssen. Praxistipp: Besser ein verrauschtes Bild mit hohem ISO-Wert, das dank einer kurzen Belichtungszeit noch einigermaßen scharf ist, als umgekehrt. Immerhin lässt sich mit Hilfe von Software das Rauschen in der Bildbearbeitung recht gut reduzieren. Eine verwackelte Aufnahme dagegen ist ein Fall für den virtuellen Papierkorb.

Belichtungszeit, Blende und ISO-Wert im Zusammenspiel

Für ein richtig belichtetes Foto kommt es auf das rechte Maß an Licht an. Erreicht durch die weit geöffnete Blende viel Licht den Sensor, wird die Automatik diesen Lichtfluss über eine kurze Belichtungszeit kappen. Ist die Blende dagegen stärker geschlossen, muss der Verschluss recht lange geöffnet bleiben, um die nötige Lichtmenge einzufangen.

Oben stehende Fotos ab »3. Die richtige Belichtung«: © Simone und Rainer Hoffmann (1, 2, 3, 4, 7, 8, 10), © Dietmar Spehr (5, 6), © Kyra und Christian Sänger (9)

Die Inhalte und Bilder auf dieser Seite stammen aus den Büchern »Digital fotografieren lernen«, »Digitale Fotografie«, »Fotografieren lernen von A bis Z« und »Fotografieren für Einsteiger«.