Dynamikumfang

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Ein Motiv hat immer eine Stelle, die am dunkelsten ist und eine Stelle, die am hellsten ist.

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Den Bereich dazwischen bezeichnet man auch als Helligkeits- oder Kontrastumfang. In bestimmten Situationen kann dieser Kontrastumfang 20 oder mehr Blendenstufen betragen (zum Beispiel bei sommerlicher Mittagssonne). Also immer dann, wenn es helle Flächen im Bild gibt, die direktes Sonnenlicht reflektieren und dazu noch dunkle Flächen, die zudem noch im Schatten stehen.

Dynamik Dunkel
Hier wurde die Belichtung auf das sehr helle Chrom angepasst, um die Lichterzeichnung nicht zu verlieren
Nach einer Feineinstellung in einem RAW-Bearbeitungsprogramm ist auch die Schattenzeichnung sichtbar.
Nach einer Feineinstellung in einem RAW-Bearbeitungsprogramm ist auch die Schattenzeichnung sichtbar.
Das menschliche Auge passt sich den Kontrasten permanent dynamisch an, so dass der empfundene Kontrastumfang des menschlichen Auges deutlich größer ist, als der tatsächliche. Über die dynamische Anpassung kann das Auge Kontraste auflösen im Bereich von circa 50 Blendenstufen, nur eben nicht auf einmal, sondern immer sozusagen Stück für Stück. Du kennst diesen Effekt vielleicht, wenn Du in der Sonne stehst und in ein Tor eines Gebäude blickst. Im ersten Moment erscheint alles nur dunkel, nach einem Moment beginnt sich das Dunkel zu lichten und man erkennt Details.

Dagegen steht ein Bildsensor, der eine begrenzte Unterscheidung zwischen hell und dunkel aufzeichnen kann und diese nicht dynamisch anpasst.

Ein Bildsensor ist ein Element der Signalverarbeitung, in der man nicht von hell und dunkel oder laut und leise unterscheidet, sondern von dem Dynamikumfang spricht, also der Bandbreite des Signals zwischen kleinstem und größten Signal. Den Kontrastumfang, den ein Sensor maximal abbildet, lässt sich nicht vergrößern. Es ist aber möglich über die Einstellung der Empfindlichkeit den Ausschnitt zu verschieben von viel Licht zu wenig Licht, indem das Signal intern verstärkt wird (zu Lasten feiner Details und des Maximalumfangs der Dynamik)

Überstrahlung
Der Dynamikumfang heutiger Sensoren kann mittels der RAW-Verarbeitung einige Bilder retten. Hier siehst Du ein Bild, in dem die Überstrahlung das Bild dominiert.
Überstrahlung reduziert
Bei diesem Bild konnte dank des enormen Umfangs der Dynamik noch einiges herausgeholt werden.
Der Dynamikumfang steht in direktem Zusammenhang mit dem Helligkeitsumfang eines Motivs und dem Kontrastumfang eines Fotos.

Die Trennung der Begriffe ist nicht völlig sauber in der Anwendung. Der Dynamikumfang moderner Bildsensoren liegt im Bereich von 9-12 Blendenstufen. Ist der Kontrastumfang des Motivs höher, als die Kamera abbilden kann, gibt es Verfahren der Bildverrechnung, bei denen mehrere Fotos, die mit unterschiedlicher Belichtung mittels einer Belichtungsreihe aufgenommen werden, zu einem Foto kombiniert werden. In der Fotografie nennt man diese Verfahren DRI (Dynamic Range Increasement).

8 Kommentare

  1. Wenn eine Kamera einen Dynamikumfang von 9 Blendenstufen hat, dann kann diese eine Motiv (ohne dynamikverlust) aufnehmen, dessen hellster und dunklester Bereich 9 Blendenstufen auseinander liegt.
    Eine Blendenstufe heller, wird das selbe Motiv z.B. dadurch, dass die Belichtungszeit verdoppelt wird (bei sonst gleichen Parametern), oder die Empfindlichkeit (ISO) von 100 auf 200 geändert wird, oder eben die Blende eine Stufe weiter aufgemacht wird (z.b. von 5.6 auf 4). Oder noch anderes formuliert: Eine Blendenstufe mehr, bedeutet doppelt so viel Licht auf dem Sensor.

    1. Hmmm, also ich habe gerade die Information jetzt nicht bekommen, die ich erhofft hatte, nämlich, warum wird der Dynamikumfang in Blendenstufen gemessen und was bedeutet es, wenn eine Kamera einen Umfang von 9-12 Blendenstufen hat? Was hat die Fähigkeit eines Sensors, eine bestimmte minimale und maximale Signalstärke zu verarbeiten, mit einer Blende zu tun oder besser einer Blendenstufe bzw mit einem Bereich von Blendenstufen?

      1. Hallo Werner,
        um deine Frage verständlicher beantworten zu können, müsste man tiefer in die Elektronik einsteigen.
        Aber man kann im allgemeinen sagen, je höher der Dynamikumfang ist desto besser.
        Ich hoffe ich konnte helfen.
        Mit freundlichem Gruß
        Uwe Gößner

      2. Hallo Werner
        Blendenstufen ist halt „die“ Einheit mit der in der Fotografie Licht gemessen wird. Würde man in Milliampere, Volt, Lumen, LUX oder was auch immer messen, müsste man das Resultat immer mit einer Formel zur Kamera umrechnen, sonst kann man es nicht zu einem Vergleich hinzuziehen. Mit Blendenstufen hat man eine einheitliche weltweite Einheit. 1 Blendenstufe mehr bedeutet doppelt so viel Licht, eine weniger ist halb so viel Licht, ob dies nun mit der Blende, der Belichtungszeit oder der ISO gesteuert wird ist egal.
        Jetzt zu deiner eigentlichen Frage…
        Nimm ein Objekt und stelle die Belichtung so dunkel ein dass dein Sensor gerade noch Bildinformationen abspeichern kann, nun Verdopple das Licht z.B. mit doppelter Belichtungszeit und mach wieder ein Foto.
        Wiederhole diesen Schritt bis das Foto so hell ist bis gerade noch die letzten Bildinformationen sichtbar sind.
        Konntest Du so z.B. 12 Fotos machen, hat deine Kamera einen Dynamikumfang von 11 Blendenstufen. Das bedeutet, der Unterschied von den hellsten zu den dunkelsten Bildinformationen die dein Sensor in einem Bild aufzeichnen kann. Hat es im Motiv hellere oder dunklere Stellen, können diese nicht mehr verarbeitet (gespeichert) werden.

        Ist es Bewölkt (weiches Licht) und Du fotografierst eine Flache Wand wird der Dynamikumfang eher klein sein, es wird kein Problem sein ein Foto mit einer korrekten Belichtung zu machen. Stehst Du hingegen im Wald mit Gegenlicht, sind die Unterschiede von Hell zu Dunkel enorm, es wird schwierig, meist sogar unmöglich, ein korrekt belichtetes Foto zu machen.
        Hoffe das hilft :-)
        Gruss Thomas

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