Zeit, Blende und Empfindlichkeit: Die Zusammenhänge in Bildern

Zeit, Blende und Empfindlichkeit: Die Zusammenhänge in Bildern

In Zusammenarbeit mit SIGMA
Nachdem wir im vorherigen Teil die theoretischen Zusammenhänge mit Dir erarbeitet haben, solltest Du jetzt die wesentlichen Grundlagen kennen, was Verschlusszeit, Blende und Empfindlichkeit bedeuten.

Alle drei Größen hängen kausal zusammen.

Gehen wir von einer korrekten Belichtung und konstantem Licht aus, dann bedeutet die Veränderung eines Wertes, dass ein anderer Wert ebenso korrigiert werden muss.

Halbiere (verkürze) ich die Verschlusszeit, muss ich für eine konstante Belichtung entweder die ISO um eine Stufe erhöhen oder aber die Blende eine Stufe öffnen. Öffne ich die Blende um eine Stufe, muss ich für eine konstante Belichtung die Verschlusszeit halbieren oder die ISO um eine Stufe senken.

Auch wenn die Belichtung immer konstant bleibt, verändert jede Änderung das Bild, die Schärfe ändert sich, das Rauschen oder die sichtbare Bewegung.

Um Dir diese Veränderung vor Augen zu führen, haben wir daher mehrere Bildreihen gemacht, bei denen immer ein Wert verändert wird und die Kamera die anderen beiden Größen über die Belichtungsmessung verändert. Ziel dieses Beitrags ist, dass Du lernst, die Wirkung durch die Veränderung der Werte abschätzen zu können.

Wir wollen Dir anhand der Bilderreihen zeigen: Was passiert mit meinem Foto, wenn ich die Zeit ändere und was passiert mit meinem Foto, wenn ich die Blende oder die ISO ändere.

Die Blendenreihe

Wir beginnen mit der Blendenreihe. Du siehst natürlich, dass das Motiv kein klassisches Fotomotiv ist, sondern von uns so aufgebaut wurde, dass Du die Effekte der Blendenreihe gut erkennen kannst.

Die Kamera haben wir auf ein Stativ mit einer festen Brennweite gestellt, um immer denselben Bildausschnitt zu haben. An der Kamera haben wir die Zeitautomatik eingestellt. Die ISO sind fest bei ISO 100. Fokussiert haben wir nur für das erste Bild und danach auf manuellen Fokus umgestellt, damit die Schärfe immer an derselben Stelle steht und nicht zusätzlich das Bild verändert.

Als Objektiv haben wir ein 135/2,0 verwendet, um den Unterschied in der Schärfentiefe gut darstellen zu können.

Für jedes Foto haben wir immer eine volle Blendenstufe abgeblendet (von f/2 bis f/16).

Wenn Du die folgenden Bilder vergleichst, achte nicht nur auf die Schärfentiefe, sondern auch darauf, wie sich die Verschlusszeit ändert und welche Folgen es für das Foto hat. Auch den Hintergrund solltest Du dir genau ansehen, denn obwohl er in den ersten Fotos immer unscharf ist, verändert er sich durch die abnehmende Unschärfe deutlich.

Du solltest Dir die Bilder auf jeden Fall auch einmal in groß anschauen.

Dabei sollte Dir folgendes auffallen:

Das Bild bei f/2 ist unschärfer als bei f/2,8. Ein normales Verhalten, da fast alle Objektive am schärfsten Abbilden, wenn sie eine Blendenstufe abgeblendet sind.

In den folgenden Bildern nimm die Schärfentiefe deutlich zu. Der Hintergrund trennt sich immer weniger vom Vordergrund. Bei den letzten Fotos ist die Schärfentiefe so groß, dass das Motiv sich nur noch wegen der anderen Farbe vom Hintergrund trennt.

Die letzten Bilder werden wieder unschärfer. Dies hat zwei Gründe:

  1. Die Lichtstrahlen brechen an den Kanten der Blendenlamellen. Diese Beugungseffekte reduzieren die Gesamtschärfe, auch wenn die Schärfentiefe selbst weiter steigt. Dieser Schärfefehler lässt sich aber in der Bildbearbeitung recht gut kompensieren.
  2. Zudem findet sich auf den letzten Bildern eine leichte Bewegungsunschärfe, die durch den Spiegelschlag bzw. durch das Auslösen entsteht. Es gibt nahezu kein Stativ, dass so stabil ist, dass es diese Bewegungen auffängt.

Wenn Du Aufnahmen vom Stativ aus im kritischen Verschlusszeitbereich (1/60 sek. – 1 sek.) machst, dann solltest Du mit einem Fernauslöser arbeiten oder den Selbstauslöser und ggf. die Spiegelvorauslösung verwenden, die den Spiegel vor der eigentlichen Aufnahme hochklappt.

Schau Dir dazu auch den kleinen Ventilator rechts im Bild an.

Die Offenblende erzwingt eine Belichtungszeit von 1/800 sek. Die Zeit ist immer noch zu lang, um den Ventilator einzufrieren, aber kurz genug, dass er sich nur ein kleines Stück dreht. Je weiter die Blende geschlossen wird, umso länger wird die Verschlusszeit und ab ca. 1/50 sek. schafft er eine volle Runde. Daraus kannst Du übrigens auch die Drehzahl des Ventilators berechnen, der offensichtlich mit 50 Umdrehungen pro Sekunde dreht.

Die Blendenreihe (Makro)

Prinzipiell verhält sich die Schärfentiefe im Makrobereich genauso, wie schon beschrieben.

Wenn Du Dein erstes Makro machst, wirst Du aber feststellen, dass die Schärfentiefe viel geringer ist. Je näher Du Dich dem Motiv näherst, umso geringer wird sie. Echte Makroobjektive haben einen Abbildungsmaßstab von 1:1, ein 10 mm großes Objekt wird dann also auch mit 10 mm Größe auf dem Sensor abgebildet (und auf dem Bildschirm oder dem Fotoabzug natürlich viel größer). Dann bist du dem Objekt aber schon sehr nahe.

Die Schärfentiefe bewegt sich nur im Millimeterbereich und wird durch Abblenden auch nicht viel besser.

Du musst bei der Makrofotografie daher immer sehr sorgfältig fokussieren. Ein Motiv in größerer Entfernung aufgenommen, verzeiht aufgrund der größeren Schärfentiefe kleine Schärfefehler, ein Makromotiv niemals.

Verwendet haben wir ein Makroobjektiv mit 100mm Brennweite und einer Anfangsblende von f/2,8 an einer APS-C-Kamera an der Naheinstellgrenze (ca. 30 cm Abstand zwischen Motiv und Sensorebene – nicht zwischen Objektiv und Frontlinse!) Du kommst damit dem Motiv so nahe, dass Du daran denken musst eventuell die Streulichtblende abzunehmen, da sie unter Umständen Schatten auf das Motiv wirft).

In der Vorschau erkennst Du eigentlich nur, dass der Hintergrund nach und nach schärfer wird. Die zweite Blüte ist dabei nur wenige Zentimeter entfernt. Wenn Du die Fotos aber in groß anschaust, erkennst Du, dass die Blüte im Vordergrund eigentlich nie ganz scharf ist, bei Offenblende sogar nur Teile der Blütenmitte.

Erst bei f/16 ist fast die ganze Blüte im Bereich der Schärfentiefe, aber die Verschlusszeit ist auch schon recht lang geworden. Daran erkennst Du auch das Problem der Makrofotografie: Es reicht der kleinste Windhauch und das Bild wird unscharf, egal, wie stabil Dein Stativ ist.

Wenn Du Blumen und Blüten fotografieren willst, wird sich immer ein windfreies Eckchen finden lassen oder eine Tageszeit mit wenig Wind (meist abends, wenn das Licht sowieso am schönsten ist).

Bei Insekten funktioniert das natürlich nicht, denn die bewegen sich meistens doch recht fix. In diesem Fall hilft nur: Mehr Licht – Du musst also zu einer anderen Tageszeit fotografieren oder Du musst die ISO erhöhen, was bei modernen Kameras bis ca. ISO 800 recht gut funktioniert, ohne dass Du zu viel Rauschen in den Fotos sehen wirst.

Die Insektenprofis machen es noch ganz anders: Sie wissen, wo sie die Insekten finden und gehen am frühen Morgen auf die Pirsch. Sie suchen sich die Motive in der Zeit, in der diese noch in der Kältestarre sind und sich daher kaum bewegen. Daher sieht man auf vielen der herausragenden Insektenmakros noch Tautropfen der morgendlichen Feuchte.

Gerade der August ist ein toller Monat für solche Aufnahmen. Du musst nicht ganz so früh aufstehen, dass Licht ist morgens sehr schön und es sind noch viele Insekten unterwegs.

Die Zeitreihe

Im vorigen Fall haben wir die Blende bestimmt und die Zeit von der Belichtungsmessung ermitteln lassen.

In der Blendenautomatik funktioniert es genau anders. Du bestimmst die Verschlusszeit und die Kamera übernimmt die Blendeneinstellung.

Die Blendenwahl ist immer dann die richtige Methode, wenn Du gezielt die Ausdehnung der Schärfentiefe beeinflussen willst.

Die Zeitvorwahl brauchst Du immer dann, wenn Du Bewegungen einfrieren willst oder spezielle Effekte durch Bewegungsunschärfe erreichen möchtest.

Für die nachfolgenden Aufnahmen haben wir wieder ein 135/2 an einer APS-C-Kamera verwendet, sind aber diesmal näher an das (bewegte) Motiv gegangen, damit die Effekte besser zu sehen sind.

Wenn Du Dir die Aufnahmen genau anschaust, wirst Du einige vielleicht überraschende Effekte sehen. Wir haben mit der kürzest möglichen Verschlusszeit begonnen, 1/8.000 sek. Obwohl die Zeit schon sehr kurz ist, ist sie nicht kurz genug, um die Ventilatorbewegung einzufrieren.

Was Du aber auch sehen kannst: Die Blende verändert sich auf den ersten fünf Aufnahmen überhaupt nicht. Sie bleibt immer maximal geöffnet.

Du kannst auch sehen, dass die Aufnahmen alle unterbelichtet sind, die erste natürlich am stärksten, die anderen dann zunehmend weniger. Erst ab 1/500 sek. ist die Belichtung korrekt und die Verdoppelung der Zeit führt dann auch zu dem Ergebnis, dass die Blende jeweils eine volle Stufe geschlossen wird.

Zwischen 1/2 sek. und 1 sek. verändert sich die Blende wieder nicht, das letzte Bild ist etwas überbelichtet. Dies liegt daran, dass die Kamera die Blende nicht weiter schließen kann.

Im Grunde zeigen die Aufnahmen damit die Grenzen an, die die Kamera bei ISO 100 bewältigen kann. Bei korrekter Belichtung liegt der Spielraum für korrekte Belichtung und ISO 100 zwischen 1/500 sek. | f/2 und 1/2 sek. | f/32. Natürlich gelten hier bezüglich der Blende, der Schärfentiefe und der Beugungseffekte dieselben Regeln und physikalischen Gesetze, wie bei der Blendenreihe.

Die Zeitreihe mit ISO-Automatik

Gegen die Unterbelichtung bei sehr kurzen Verschlusszeiten kannst Du natürlich etwas tun: Du kannst die ISO erhöhen (oder wenn vorhanden, die ISO-Automatik einschalten).

Du gibst der Kamera sozusagen zusätzliche Freiheit bei den Parametern, um zu einer korrekten Belichtung zu gelangen, falls Du sehr kurze Verschlusszeiten brauchst, es aber nicht hell genug ist. Wir haben daher die Zeitreihe nochmals aufgenommen, mit identischen Zeiten, aber diesmal mit eingeschalteter ISO-Automatik.

Schau Dir auch hier die Fotos genau an. Die Unterbelichtung der ersten Fotos bei kurzen Verschlusszeiten ist verschwunden. Dafür hat die Belichtungsmessung die ISO relativ hoch angesetzt (maximal ISO 1.600). Nun kannst Du auch gut sehen, dass der Hintergrund bei f/2 wirklich sehr unscharf ist. Die Bilder zeigen Dir:

Keine Angst vor hohen ISO.

Ich sehe jedenfalls kein nennenswertes Rauschen in den Fotos.

Erwartungsgemäß verändert sich die Blende bei den ersten fünf Aufnahmen wieder nicht, das fehlende Licht wird durch die höheren ISO kompensiert. Danach bleibt die Kamera bei ISO 100 und schließt weiter die Blende.

Nur bei der letzten Aufnahme, bei der Belichtung mit einer ganzen Sekunde tritt wieder der Effekt der Überbelichtung auf, da die Kamera die ISO nicht weiter senken und die Blende nicht weiter schließen kann. An dieser Stelle kommt die Kamera an die Grenzen dessen, was sie selbst kompensieren kann.

Wenn Du Belichtungszeiten von einer Sekunde oder sogar länger brauchst und eventuell sogar die Blende nicht so weit schließen möchtest, musst Du der Kamera helfen, in dem Du das einfallende Licht reduzierst. Dies machst Du über einen Graufilter (Neutralgrau).

Diese Filter gibt es in verschiedenen Stärken.

Ein Graufilter reduziert das einfallende Licht um eine genau definierte Menge von üblicherweise drei bis sechs Blendenstufen.

Wenn Du also zum Beispiel einen Filter der Stärke ND5 verwendest, könntest Du den obigen Fall mit einer Sekunde belichten und bei korrekter Belichtung die Blende um vier Stufen öffnen (also f/8 statt f/32), eine Stufe geht ja schon durch die vorhandene Überbelichtung verloren.

Oder Du kannst die Zeit noch mehr verlängern und statt einer Sekunde nun 16 Sekunden bei f/32 belichten. Aber in diesem Fall musst Du natürlich wieder die Beugungsunschärfe in Kauf nehmen.

Fazit:

In diesem Artikel hast Du die Zusammenhänge von Zeit, ISO und Blende anhand der Bildreihen kennen gelernt. Du weißt nun, wie Du auf fehlendes Licht reagierst und wie Du zu viel Licht kompensieren kannst.

Dir sind Begriffe, wie Beugungseffekte und Graufilter begegnet und Du weißt, wann sie auftreten bzw. wann Du sie einsetzt.

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10 Kommentare

  1.   Oktober 17, 2017 at 10:30 PM
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    Vielen Dank für den tollen Beitrag. Eine Frage stellt sich mir jedoch immer… die Brennweitengrössen die ihr hier angebt sind die für Vollformatkameras? Ich habe eine Canon 5D? Was wäre hier eine Normalbrennweite? Früher war es bei Kleinbildkameras 50 mm

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  4.   April 4, 2017 at 9:53 AM
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    Toller Artikel, sehr aufschlussreich und wieder etwas dazu gelernt.

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  8.   September 28, 2015 at 1:17 AM
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    Guten Tag, ich glaub Ihnen ist ein Fehler bei der Berechnung der Ventilator Geschwindigkeit unterlaufen den es währen nicht 50 Umdrehungen pro Minute sondern pro Sekunde da das Bild mit 1/50 Sekunde geschossen würde. Dadurch liegen wir bei der Annahme bei 3000 Umdrehungen pro Minute.

    1. Martin Schwabe
        September 28, 2015 at 12:37 PM
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      Hallo Murat,

      danke für den Hinweis, ich habe es korrigiert.

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