Zeit, Blende und Empfindlichkeit, die Zusammenhänge einfach erklärt

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In Zusammenarbeit mit SIGMA
Seit wir an der Fotoschule schreiben, lesen wir aufmerksam die Kommentare und die Fragen, die uns erreichen und verfolgen auch die Fachforen in der fotocommunity und lesen alles, was dort geschrieben wird.

Zwar schreiben wir die Fotoschule nicht linear, sondern versuchen die Artikel so zu gestalten, dass für jeden etwas dabei ist, also für die Einsteiger, als auch für fortgeschrittenere Anwender. Nun haben uns in letzter Zeit so viele Fragen erreicht mit der Bitte, die Grundlagen und Zusammenhänge nochmal nachvollziehbar und einfach zu erklären und vor allem Fachbegriffe weg zu lassen (oder wenn es nicht anders geht, sie kurz im Text zu erklären).

Daher haben wir Dir diesen Artikel geschrieben, der einen Einstieg in die Fotografie gibt, wenn Du noch keine Grundlagen mitbringst.

Es geht um die Basisdaten der

  • Belichtung
  • Zeit
  • Blende
  • und ISO (Empfindlichkeit)

wie diese zusammenhängen und was passiert, wenn Du sie änderst.

Die Grundlagen – Zeit, Blende und Empfindlichkeit

Bildsensor
Der Bildsensor (hier zu sehen als Baugruppe) sammelt auf seinen Millionen von Pixeln das Licht ein (Foto: Canon)

Der Bildsensor (hier zu sehen als Baugruppe) sammelt auf seinen Millionen von Pixeln das Licht ein.

Wir gehen von einer digitalen Kamera aus (wobei die hier erläuterten Zusammenhänge grundsätzlich auch für analoge Kameras mit Film gelten).

Jede Digitalkamera hat einen Sensor. Diese Sensoren haben viele Millionen kleine Pixel. Diese Pixel musst Du Dir als kleine Eimer vorstellen, in denen das Licht gesammelt wird. Über jedem dieser kleinen Eimer ist ein ebenso kleiner Trichter (in Wirklichkeit sind dies mikroskopisch kleine Glaslinsen), die das Licht einsammeln, das auf den Sensor fällt. Sammelt der Eimer viel Licht ein, dann bedeutet dies, dass an dieser Stelle im Foto später ein heller Punkt zu sehen ist. Sammelt er wenig Licht ein, ist im Bild später ein dunkler Punkt zu sehen.

sensor-anordnung

Die Linsen wirken wie kleine Trichter, die dafür sorgen, dass möglichst viel Licht auch in die kleinen Eimer gelangt.

  • Läuft der Eimer über, dann ist an dieser Stelle das Bild später überbelichtet.
  • Ist er völlig leer, ist es unterbelichtet.

Bei einigen Sensoren kann es sogar passieren, dass das überlaufende Licht in den Nachbareimer fließt und der plötzlich auch überläuft. Dann sind ganze Bereiche im späteren Foto überbelichtet. Damit die Eimer nicht schon volllaufen, bevor Du ein Foto machst, befindet sich über den Trichtern ein Deckel. Dieser Deckel nennt sich bei einer Kamera Verschluss.

Dieser Verschluss kann tatsächlich gegenständlich vorhanden sein (zum Beispiel bei allen Kameras mit optischem Sucher) oder elektronisch (bei allen Kameras, die das Bild auf dem Monitor auf der Rückseite zeigen). Welchen Verschluss Du hast, spielt aber für das Verständnis dieses Artikels überhaupt keine Rolle. Du musst nur wissen, dass es diesen Verschluss (Deckel) gibt.

Im Sensor befinden sich kleine elektronische Speicher (die Pixel), die wie kleine Eimer die Ladung sammeln

Der Sensor ist also nicht anderes als ein Speicher, der (sehr kurzfristig) Licht speichert (in Form einer elektronischen Ladung). Wenn Du das Foto aufgenommen hast, holt sich die Kameraelektronik die Ladung aus jedem kleinen Eimer ab und merkt sich nicht nur, wie voll der Eimer war, sondern auch an welcher Stelle der Eimer gestanden hat. Da Du ja weißt, wie viele Millionen Pixel Deine Kamera hat, kannst Du Dir sicher vorstellen, wie viele Millionen Zahlen die Kamera bei jedem Foto verarbeiten muss – in Bruchteilen einer Sekunde.

So ein Eimer, der ständig Licht sammelt, ist irgendwann voll und kann dann nicht mehr weiter sammeln. Daher kommen wir zu dem ersten wichtigen Parameter in der Fotografie:

Die Zeit

Die Verschlusseinheit einer Digitalkamera, links ist der Antrieb zu sehen und rechts die einzelnen Lamellen, die wie ein Deckel über dem Sensor liegen und ihn vor dem Licht schützen. (Foto: Canon)

Mal ist es heller, mal ist es dunkler. Die Menge an Licht, die zur Verfügung steht, ist also unterschiedlich. In der Sonne sind die Eimer schneller voll, als im Winter. In der Dämmerung brauchen sie länger sich zu füllen, als in der Mittagssonne. Am Ende soll das Foto aber trotzdem richtig belichtet sein und gut aussehen.

Damit die Eimer (Speicherpixel des Sensors) eine ideale Menge Licht sammeln (bei weißen Stellen sollen sie am besten gerade so eben nicht ganz voll sein und bei schwarzen Stellen nicht ganz leer), verändert die Kamera die Zeit, die der Deckel über den Trichtern entfernt wird. Diese Zeit bezeichnet man auch als die Verschlusszeit. Es ist die Zeit, die zwischen der Öffnung des Deckels (Verschlusses), bis er wieder ganz geschlossen ist, vergeht.

Diese Verschlusszeit wird in Sekunden gemessen (außer manchmal bei sehr sehr langen Belichtungen in der Astrofotografie oder der Nacht). Meistens sind es in Wirklichkeit Bruchteile von Sekunden. In den Einstellungen an der Kamera wird die Zeit immer halbiert. Eine Halbierung der Zeit bedeutet also, die kleinen Eimer haben auch wirklich nur die halbe Zeit, um das Licht einzusammeln und sich zu füllen. Beginnend mit einer Sekunde sehen die angebotenen Verschlusszeiten so aus:

1 Sek. – 1/2 Sek. – 1/4 Sek. – 1/8 Sek. – 1/15 Sek. – 1/30 Sek. – 1/60 Sek. – 1/125 Sek. – 1/250 Sek. – 1/500 Sek. – 1/1.000 Sek. – 1/2.000 Sek. – 1/4.000 Sek.

Die Zeiten werden an einige Stellen etwas gerundet, damit glatte Zahlen entstehen. Es ist also am Ende nicht immer ganz genau die Hälfte.

Nun gibt es ein kleines Problem, nämlich die Darstellung der Zahlen für die Verschlusszeit. Die ist nämlich nicht bei allen Kameras gleich. Bei manchen Modellen ist es sogar ein Unterschied, an welcher Stelle die Zeit angezeigt wird. Auf den Monitoren der Kamera wird die Zeit tatsächlich wie oben erklärt angezeigt, also zum Beispiel 1/250 oder 1/250 s (Sek.). Auf den Schulterdisplays (oben auf der Kamera, wenn vorhanden) oder in der Statuszeile des Suchers steht dann oft aus Platzgründen nur 250. Die 1/ davor muss man sich denken. Ganze Sekunden werden zur Unterscheidung dann meist so dargestellt: statt 2 Sek. steht dort dann 2″.

Da eine Verdoppelung oder Halbierung der Zeit ein großer Schritt ist, kann er bei bestimmten Lichtverhältnissen zu groß sein. Viele Kameras bieten daher noch halbe oder gedrittelte Schritte in der Reduzierung oder Verlängerung der Verschlusszeit an. Ein Ausschnitt so einer „Zeitreihe“ sehe dann zum Beispiel so aus:

– 1/15 Sek. – 1/20 Sek. – 1/25 Sek. – 1/30 Sek. – 1/40 Sek. – 1/50 Sek. – 1/60 Sek. – 1/80 Sek. – 1/100 Sek. – 1/125 Sek. – 1/160 Sek. – 1/200 Sek. usw.

Auch hier wird gerundet, um glatte Zahlen zu erhalten.

Wenn Du die Anzeigen Deiner Kameras miteinander vergleichst, lasse Dich davon nicht irritieren. Je größer die Zahl wird, desto kürzer ist die Zeit, sofern die Zeit nicht sowieso als Bruch dargestellt wird.

zeit-darstellung
So werden die Daten dargestellt, wenn Du einen optischen Sucher verwendest.

An dieser Stelle hast Du also gelernt: Die Zeit – also die Verschlusszeit – steuert die Menge an Licht, die dem Sensor zur Verfügung gestellt wird, um seine kleinen Eimer zu „füllen“ (die Pixel aufzuladen). Solange sich ein Motiv nicht bewegt und Du ein Stativ benutzt, damit die Kamera sich auch nicht bewegt, musst Du zur Verschlusszeit nicht mehr wissen. Sofern das Licht ausreichend ist, wirst Du keinen Unterschied zwischen 1/4000 Sek. oder 1/30 Sek. erkennen.

Nun ist es so, dass beide Fälle eher selten vorkommen. Weder steht die Kamera ständig auf einem Stativ, noch sind alle Motive unbewegt. Daher kann bei einer zu langen Verschlusszeit folgendes passieren: Die Zeit, in der der Verschluss geöffnet ist, ist so lang, dass Du die Kamera in der Zeit bewegst, weil niemand die Kamera so ruhig halten kann, wie auf einem Stativ. Wir wollen jetzt diese beiden „Probleme“ getrennt betrachten.

Verwackeln von Freihandaufnahmen

Sobald Du die Kamera in die Hand nimmst, wird sie sich bewegen.

Wie stark, ist eine sehr persönliche Sache und lässt sich kaum in Formeln fassen.

Wenn Du die Kamera bewegst, während der Verschluss geöffnet ist, hängt es davon ab, wie stark sich die Kamera in dieser Zeit bewegt. Stelle Dir vor Du fotografierst einen winzig kleinen, weißen Punkt auf einer schwarzen Wand und der Punkt ist so groß, dass er sein Licht genau in einen der kleinen Eimer sendet. Nun bewegt sich aber die Kamera so stark, dass das Licht nicht nur in diesen einen Eimer fällt, sondern auch nacheinander in die beiden Eimer daneben.

Die Folge ist: Alle drei Eimer füllen sich nur zum Teil (weniger, als es der eigentlichen Helligkeit des Punktes entspricht) und auf dem fertigen Foto wäre der Punkt dunkler und über drei Pixel verteilt. Der Punkt würde unscharf wirken, denn Du hast verwackelt.

verwackelung
Ist die Verschlusszeit zu lang für Freihandaufnahmen, dann verwackelst Du. Auf diesem Beispielbild kann man sogar sehen, wie die Kamera während der Aufnahme bewegt wurde.

Die Wahrscheinlichkeit zu verwackeln, hängt hauptsächlich an zwei Faktoren:

  • der Brennweite
  • der Verschlusszeit

Dabei ist wichtig zu wissen, dass Du im Grunde immer verwackelst. Es kommt eben darauf an, ob Du in der Zeit, die der Verschluss offen ist, die Kamera ausreichend stark bewegst, dass das Licht dann auch wirklich vom Nachbareimer aufgefangen wird. Daraus ergibt sich schnell: Je kürzer die Zeit, die der Verschluss offen ist, umso geringer ist die Wahrscheinlichkeit, dass Du verwackelst.

Die Brennweite des Objektives spielt dabei eine große Rolle. Je größer die Brennweite ist, umso enger ist der Ausschnitt aus dem Motiv, den Du als Licht „einsammelst“. Je enger der Ausschnitt, umso stärker wird die Bewegung der Kamera in der Hand sichtbar. Wenn Du nun feststellen willst, welche Zeit ausreicht, um noch sicher Freihand zu fotografieren, kannst Du das mit einer Faustformel ermitteln:

Dazu nimmst Du die Brennweite, die Dein Objektiv hat (bei einem Zoom die gerade eingestellte Brennweite – die Du meist auf einer Skala am Zoomring ablesen kannst). Nehmen wir an, die Brennweite beträgt 250 mm, dann bildest Du aus den 250 mm einen Bruch: 1/250. Diese Zahl in Sekunden gibt ganz grob die Zahl in Sekunden an, die Du noch Freihand sicher fotografieren kannst.

Leider ist die es dann nicht ganz so einfach, denn diese Zahl gilt nur für die großen Sensoren (Kleinbild). Wenn Du kleinere Sensoren hast, musst Du die Zeit noch kürzen. Ist der Sensor nur halb so groß, dann wird aus 1/250 Sek. schnell 1/500 Sek. Aber so genau musst Du das gar nicht rechnen, da es auch von der Tagesform abhängt. Man kann auch längere Zeiten ruhig halten, wenn man sich konzentriert und ruhig atmet.

Hilfsmittel

Es gibt aber einige Hilfsmittel, die Dir helfen können, die Kamera ruhig zu halten, ohne ein Stativ benutzen zu müssen.

Aufstützen

Die einfachste Form ist das Aufstützen der Kamera direkt auf einer Mauer oder einem anderen festen Gegenstand. Es muss noch nicht einmal die Kamera selbst sein. Es reicht schon aus, wenn Du die Arme oder die Ellbogen aufstützt und so die Bewegung aus dem Körper nimmst. Mit etwas Konzentration kannst Du so die benötigte 1/250 Sek. locker auf 1/60 Sek, oder länger reduzieren.

Bildstabilisatoren

Es gibt aber auch andere Hilfsmittel technischer Art, die sich sogar mit dem Aufstützen kombinieren lassen. Es handelt sich dabei um die so genannten Bildstabilisatoren.

Bildstabilisator
Stabilisatoren gibt es in der Kamera und am Objektiv, sie können per Schalter deaktiviert werden (für Aufnahmen vom Stativ wichtig). (Foto: Canon)

Bildstabilisatoren erkennen die Bewegung und gleichen sie (in einem gewissen Rahmen) aus, indem entweder der Sensor in der Kamera selbst sich gegenläufig zu Deiner Bewegung bewegt (Kamerastabilisierung) oder die Linsen im Objektiv so verschoben werden, dass sie die Bewegung ausgleichen (Objektivstabilisierung).

So ein Bildstabilisator ist kein Allheilmittel, aber er kann sehr hilfreich sein.

Moderne Stabilisatoren schaffen bis zu vier Stufen (eine Stufe bedeutet eine Verdoppelung der Lichtmenge, also eine Verdoppelung der Zeit). Gehen wir von den 1/250 aus und rechnen vier Stufen, dann kommen wir von 1/250 Sek. (125 Sek. – 1/60 Sek. – 1/30 Sek.) auf 1/15 Sek. Allerdings ist dies Theorie, in der Praxis sind 2-3 Stufen realistischer. Du kannst den Bildstabilisator aber mit dem Aufstützen der Kamera kombinieren und damit noch längere Zeiten erzielen, wenn es nötig ist.

Bildstabilisatoren-Formen
Es gibt viele verschiedene Versionen von Stabilisatoren, die unterschiedliche Formen des Wackelns ausgleichen können (Grafik: Canon)

Bewegungsunschärfe durch Motivbewegung

All die oben beschriebenen Tricks und Hilfsmittel nützen Dir aber rein gar nichts, wenn sich das Motiv bewegt. Es passiert dann folgendes: Du hältst die Kamera ruhig genug, damit unbewegte Motive scharf abgebildet werden, aber Dein Motiv selbst bewegt sich schnell. Dann siehst Du auf dem Foto am Ende einen scharfen und nicht verwackelten Hintergrund, aber Dein Motiv selbst ist unscharf.

Diese Unschärfe nennt sich Bewegungsunschärfe.

Wenn wir uns an die kleinen Eimer erinnern, bedeutet Bewegungsunschärfe, dass sich während der Zeit, in der der Verschluss geöffnet ist, ein Punkt so schnell bewegt, dass nicht nur ein kleiner Eimer das Licht sammelt und dass dieser Punkt aussendet, sondern mehrere dieser Eimer und der Punkt nachher nicht als Punkt, sondern als Strich abgebildet wird.

Hier hilft auch kein Bildstabilisator.

Im Gegenteil, er würde das Problem eher noch vergrößern, da so ein Stabilisator nur die Bewegung der Kamera und nicht die des Motivs ausgleichen kann. In diesen Fällen hilft es wirklich nur, die Verschlusszeit solange zu kürzen, bis die Bewegung in der Zeit des offenen Verschlusses so gering ist, dass alles Licht eines Punktes in einem Eimer bleibt.

 

schnelle-bewegungen-einfangen
Um schnelle Bewegungen einzufangen, reicht es nicht die Kamera ruhig zu halten und auch ein Bildstabilisator nützt nichts, die Verschlusszeit muss ausreichend kurz sein.

Welche Verschlusszeit Du für welche Art Bewegung brauchst, hängt natürlich von der Geschwindigkeit ab, aber auch von der Richtung. Es macht einen deutlichen Unterschied, ob sich ein Motiv auf Dich zu bewegt oder sich quer zu Dir bewegt. nachfolgend geben wir Dir einige (wirklich) grobe Anhaltspunkte, welche Verschlusszeiten Du für welche Art Bewegung brauchst (um sie einzufrieren):

Empfehlungen für Verschlusszeiten bei Bewegungen

Empfehlungen für normale Bewegungen

Für normale Bewegungen aus einer Distanz, die das ganze Motiv im Bild hält, gelten als (sehr grober) Richtwert:

  • Person oder Tier ohne große Eigenbewegung: 1/60 Sek.
  • Person oder Tier, das sich „auf der Stelle“ bewegt: 1/125 Sek.
  • Person oder Tier, das sich auf Dich zu bewegt: 1/250 Sek.
  • Person oder Tier, das sich schnell quer zu Dir bewegt: 1/500 Sek.
Empfehlungen für schnelle Bewegungen

Nun gibt es Motive, die sich deutlich schneller bewegen. Du begegnest dabei Motiven wie Vögeln im Flug, Motorsport oder Flugzeugen, die sich deutlich schneller bewegen, als der „normale Mensch“, aber auch Profisportlerin einigen Sportarten. Um deren Bewegungen einzufrieren, sind deutlich kürzere Verschlusszeiten nötig. Auch hier geben wir gern einige Richtwerte an:

  • Sportler, die sich auf der Stelle teilweise schnell bewegen (Tennisspieler, Golfer z.B.): 1/1.000 Sek.
  • Schnelles Fahrzeug oder Vogel, der sich auf Dich zu bewegt: 1/1.000 Sek.
  • Schnelles Fahrzeug (oder Vogel), das sich quer zu Dir bewegt: 1/2.000 Sek.

Dies sind alles nur Richtwerte, von denen Du in manchen Fällen abweichen musst (oder kannst). Denn die Zeit hängt auch vom Abstand des Motivs ab. Die Zeiten sind so gewählt, dass sie jede Bewegung einfrieren. Durch eine Variation der Zeit kann man auch selektive Bewegungsunschärfe bekommen (Fahrzeug ist scharf, die Räder aber unscharf durch die schnellere Bewegung).

verschlusszeit-kreative-bildgestaltung
Die Zeit war ausreichend kurz, um nicht zu verwackeln, aber zu lang, um auch die Bewegung des Zuges scharf einzufangen. Die Verschlusszeit lässt sich daher auch für kreative Bildgestaltung nutzen.

Ich denke, das Thema Zeit haben wir jetzt ausführlich und umfassend behandelt. Die Grundlagen solltest Du also verstanden haben. Damit haben wir den ersten Parameter der Belichtung ausreichend beleuchtet. Nun gibt es eine zweite Stellgröße an einer Kamera, mit der wir in der Lage sind die Lichtmenge zu steuern, die auf den Sensor fällt.

Die Blende

Wir wissen inzwischen, dass wir die Zeit steuern können, die die Trichter bekommen, um Licht in die kleinen Eimer zu füllen. Dieses Licht kommt durch das Objektiv und wird dort durch die vielen Linsen gebündelt. Die Steuerung der Zeit kann nicht die Menge des Lichts steuern, die durch das Objektiv kommt, sondern nur die Zeit, in der die vorhandene Lichtmenge aufgezeichnet wird.

Fast alle Objektive verfügen aber über ein mechanisches Bauteil mit dem sich eben diese Lichtmenge steuern lässt. Dieses Bauteil nennt sich Blende. Eine Blende besteht aus verschiedenen Lamellen (unterschiedlicher Anzahl), die so geformt sind, dass diese Lamellen eine mehr oder minder runde Öffnung erzeugen. Diese Blende lässt sich elektromagnetisch oder mechanisch (manchmal auch noch manuell) schließen oder öffnen. Durch das Öffnen oder Schließen lässt sich die Menge an Licht steuern, die das Objektiv überhaupt passieren darf.

Blendenring
Manche Objektive verfügen noch über einen Blendenring (insbesondere ältere oder manuelle Objektive), an denen sich die Blende fest einstellen lässt

Auf den Anzeigen der Kamera und manchmal auf dem Objektiv findest Du wieder eine Reihe von Zahlen, die in etwa so aussehen:

1,2 – 1,4 – 2 – 2,8 – 4 – 5,6 – 8 – 11 – 16 – 22

und manchmal auch Zwischengrößen. Im Verständnis der Zahlen gibt es einige kleine Fallen:

  • Spricht man von offener Blende, ist die kleinste an dem Objektiv mögliche Blendenzahl gemeint.
  • Spricht man von geschlossener Blende, ist die größte an dem Objektiv mögliche Blendenzahl gemeint.
  • Eine große Blendenzahl bedeutet eine kleine Öffnung mit wenig Licht.
  • Eine kleine Blendenzahl meint eine große Öffnung mit viel Licht.
  • Abblenden bedeutet, dass man die Blende schließt und die Blendenzahl vergrößert.
  • Aufblenden bedeutet, dass man die Blende öffnet und die Blendenzahl verkleinert.
  • Bei einer offenen Blende (kleine Blendenzahl) fällt viel Licht durch das Objektiv
  • Bei einer geschlossenen Blende (große Blendenzahl) fällt wenig Licht durch das Objektiv

Wie kommt die Blendenzahl zustande? Die Mathematik dahinter ist einfach:

Brennweite geteilt durch den Durchmesser der Blendenöffnung ergibt die Blendenzahl.

Wenn ein Objektiv eine Brennweite von 100 mm hat und die Blende hat einen Durchmesser von 50 mm, ergibt sich eine Blende von 2. Sind es nur noch 25mm Durchmesser, ist die Blendenzahl 4, bei 12,5 lautet die Blendenzahl 8. Umgekehrt kann man auch ganz einfach auf den echten Blendendurchmesser kommen, indem man die Brennweite (f) durch die Blendenzahl teilt. 50 mm und Blende 4 bedeutet also einen Durchmesser von 12,5 mm der Blende. Daher schreibt man bei Angabe der Blendenzahl oft auch f/2,8 statt 2,8.

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Lange Brennweite und eine sehr weit offene Blende (hier 135 mmm und f/2) führen zu einer sehr knappen Schärfentiefe. Hier ist im Grunde nur das Auge scharf, der Hintergrund verschwimmt völlig

Das Spannende an der Blendenzahl ist: Du musst Dich bezüglich des Lichts weder um die Brennweite, noch um die tatsächliche Blendenöffnung kümmern. Ist die Blendenzahl gleich, dann bekommt die Kamera immer die gleiche Menge an Licht, egal welches Objektiv Du verwendest. Damit werden die Belichtungseinstellungen viel einfacher.

Ist Dir aufgefallen, dass die Zahlen der oben gezeigten Reihe sich von einer Zahl zur nächsten immer um den Faktor 1,4 unterscheiden? Die Zahl 1,4 entspricht dem gerundeten Wert der Wurzel aus zwei. Dahinter steckt einfache Geometrie: Wird der Durchmesser der Blende um den Faktor 1,4 verändert, halbiert oder verdoppelt sich die Lichtmenge. Man spricht hier von einer Blendenstufe.

Will ich eine Blende 8 um eine Stufe öffnen, stelle ich also f/5,6 ein. Will ich die Blende um eine Stufe schließen, stelle ich f/11 ein.

Und hier entsteht ein schöner Zusammenhang zu der Verschlusszeit. Ich kann durch die Verdoppelung oder Halbierung der Verschlusszeit die Lichtmenge halbieren oder verdoppeln, die auf den Sensor fällt. Ich kann diese Lichtmenge aber auch durch die Blendenöffnung verdoppeln und halbieren. Die Stufen der Zeiteinstellung und der Blendeneinstellung korrespondieren also wunderbar miteinander.

Für die folgenden Betrachtungen lassen wir mal alle optischen Effekte weg, die sich durch die Veränderung der Zeit (Bewegungsunschärfe) oder der Blende (Schärfentiefe) ergeben und betrachten einfach nur die Menge des Lichts (wir gehen von einer konstanten Lichtquelle aus). Nehmen wir an, ich stelle an der Kamera für die Zeit 1/60 Sek. ein und eine Blende f/8, um eine korrekte Belichtung zu erhalten. Nun verkürze ich die Zeit auf die Hälfte 1/125 Sek. und halbiere damit die Zeit, in der sich die Eimer füllen können. Um sie in der kürzeren Zeit trotzdem gleich zu füllen, muss ich also die Lichtmenge, die in dieser Zeit eintrifft, verdoppeln. Dazu öffne ich die Blende um eine Stufe auf f/5,6. Betrachtet dazu die folgenden Zeit-/Blendenpaare:

1/30 Sek. f/11 – 1/60 Sek. f/8 – 1/125 Sek. f/5,6 – 1/250 Sek. f/4 – 1/500 Sek. f/2,8 – 1/1.000 Sek. f/2

Alle genannten Wertepaare sind bezüglich der reinen Lichtmenge (sofern ansonsten alle anderen Parameter gleichbleiben) konstant und würden immer dieselbe Belichtung ergeben. Und weil viele Kameras für die Zeiten halbe oder Drittelstufen anbieten, gibt es auch bei den Blenden diese Zwischenstufen.

beispielbild-2

Wenn man die Zeit verändert, verändert man auch die Bewegungsunschärfe, weshalb man die Zeiten nicht nach Belieben steuern kann. So einen Haken gibt es auch bei der Blendeneinstellung. Veränderst Du die Blende, dann verändert sich auch die so genannte Schärfentiefe, also der Bereich, ab dem das Bild als scharf gesehen wird, bis zu der Tiefe, wo es wieder anfängt unscharf zu werden. Dieser Bereich ist zu allem Überfluss auch noch abhängig von der Brennweite und der Motiventfernung. Zu den Details dieser Effekte und den Zusammenhängen bekommst Du natürlich auch einen eigenen Artikel. Hier würde es den Rahmen sprengen.

Du musst für das Verständnis hier nur wissen, dass sich durch die Einstellung der Blende der Bereich verändert, der im Bild scharf wird (sofern Dein Motiv eine räumliche Tiefe hat und Du nicht nur eine platte Wand fotografierst) Daher merke Dir Folgendes:

  • Bei einer großen Blende (kleine Zahl) ist der Schärfebereich (Schärfentiefe) klein.
  • Bei einer kleinen Blende (große Zahl) ist der Schärfebereich (Schärfentiefe) groß.

Bei sehr großen Blenden (kleine Zahl) und einem nahen Motiv kann sich der Schärfebereich auf wenige Millimeter reduzieren. Der Umgang mit so geringer Schärfentiefe erfordert einige Übung und Erfahrung. Wenn Du absoluter Einsteiger bist, ist es daher keine gute Idee, gleich zu versuchen, mit einer Blende f/1,4 an einem 50mm Objektiv zu arbeiten. Fange lieber mit etwas geschlossener Blende (f/4 oder f/2,8) an und arbeitet Dich langsam an die Offenblende heran.

Falls Du gedacht hast, dies alles sei aber kompliziert, dann wird es jetzt noch komplizierter, denn bei Digitalkameras gibt es zu allem Überfluss noch eine dritte Größe, die Einfluss auf die Belichtung nimmt:

Die Empfindlichkeit (ISO)

Damit das ganze System aus Zeit und Blendenöffnung auch funktioniert und zum Beispiel die Einstellung 1/60 Sek. und f/8 bei konstantem Licht an einer Sony zu demselben Ergebnis führt, wie an einer Nikon, Canon oder Pentax (oder jeder anderen Kamera), haben sich schlaue Köpfe Gedanken gemacht und das System der analogen Filme übernommen. Dort war es ja so, dass man in Kameras unterschiedlicher Marken unter Umständen dieselben Filme einer Marke eingelegt hat und dort identische Ergebnisse erzielen wollte.

Auch die Sensoren haben eine Empfindlichkeit. Die Physik, die hinter der Definition der Empfindlichkeit steckt, ist sehr kompliziert und daher wollen wir Dich damit auch nicht belästigen. Man kann es aber sehr vereinfachen: Die Empfindlichkeit gibt an, wie lange es dauert, bis unsere kleinen Eimer des Sensors sich bei einer definierten Lichtmenge gerade eben füllen. Die definierte Lichtmenge bezieht sich auf eine typische Tageslichtsituation und der Annahme, dass ein Objekt/Motiv im Mittel ca. 18% des einfallenden Lichts reflektiert.

Ausgangsbild-ISO-Beispiel
Ausgehend von diesem Motiv haben wir die ISO immer mehr erhöht und zeigen Euch den Ausschnitt, der mit dem gelben Rahmen markiert ist.

Die Empfindlichkeit wird heutzutage in ISO angegeben und die meisten Sensoren in Digitalkameras haben eine Basisempfindlichkeit von 100 oder 200. Wie es genau zu dieser Zahl kommt, ist völlig unwichtig. Wichtig ist nur, dass der Sensor bei der niedrigsten Zahl die geringste Empfindlichkeit hat (seine Grundempfindlichkeit).

iso-ausschnitt
Je höher die ISO werden, umso größer sind leider auch die Störungen, auch Rauschen genannt.
Wenn wir unsere vorherige Einstellung betrachten, dann ist die Empfindlichkeit die fehlende Größe, um die Aussage zu einer Belichtung komplett zu machen:

1/60 Sek. f/8 bei ISO 100 ist eine vollständige Angabe, die eine Vergleichbarkeit über alle Kameramodelle möglich macht (bezüglich der Belichtung).

Auch die ISO lassen sich verändern. Man spricht von einer Erhöhung der Empfindlichkeit. Eine typische ISO-Reihe sieht so aus:

(50) – 100 – 200 – 400 – 800 – 1.600 – 3.200 – 6.400 – 12.800 – (25.600) – (51.200) – (102.400) – (204.800)

Die Zahlen in Klammern finden sich nur bei höherwertigen Kameramodellen mit großen Sensoren.

Eine Verdopplung der Zahl entspricht einer Verdopplung der Empfindlichkeit, was wieder mit den Blendenstufen und den Verschlusszeiten korrespondiert. Erhöhe ich also die ISO, muss ich entweder die Blende oder die Verschlusszeit ändern, wenn das Licht ansonsten konstant bleibt. Folgende beispielhafte Reihen an Werten sind daher wieder „gleichwertig“ bezüglich der Belichtung:

1/60 Sek. f/8 bei ISO 100 – 1/125 Sek. f/8 bei ISO 200 – 1/250 Sek. f/8 bei ISO 400 – 1/500 Sek. f/8 bei ISO 800

oder

1/60 Sek. f/2,8 bei ISO 100 – 1/60 Sek. f/4 bei ISO 200 – 1/60 Sek. f/5,6 bei ISO 400 – 1/60 Sek. f/8 bei ISO 800.

Auch die ISO-Werte können bei vielen Kameras in halben oder Drittelstufen eingestellt werden.

So schön und einfach sich das mit der Empfindlichkeit und den ISO anhört, für die Logik der Belichtungsmessung stimmt die Annahme, die Empfindlichkeit wird vergrößert. Nun ist es leider so, dass der Sensor selbst sich nicht verändert, die Menge des Lichts wird durch die Veränderung der ISO auch nicht verändert (im Gegensatz zur Blende und indirekt auch zur Zeit). Ich erhöhe die ISO eigentlich immer nur dann, wenn ich in der gewünschten Verschlusszeit und/oder Blende keine ausreichende Belichtung erzielen kann.

Was passiert denn nun, wenn man die Empfindlichkeit erhöht?

Kommen wir nochmal zurück auf die kleinen Eimer. Erhöhe ich die ISO um eine Stufe (=verdoppelt), bei fester Zeit und Blende, ist der Sensor nicht in der Lage doppelt so viel Licht zu machen. Im Gegenteil: Es kommt weniger Licht auf den Sensor.

Bei einer Verdopplung der ISO (die ich nur bei zu wenig Licht mache), wird jeder Eimer nur bis maximal zur Hälfte gefüllt. Ein sonst halbvoller Eimer nach der Belichtung wäre nur noch ein Viertel voll usw. Wenn nun die Kamera die Füllung der Eimer abliest und speichert, macht sie folgendes (grob vereinfacht): In jedem Eimer wird die Füllung exakt verdoppelt, der halbvolle Eimer ist wieder voll, der viertelvolle Eimer wieder halbvoll und diese Füllgrade werden wieder umgewandelt in helle und dunkle Bereiche des Fotos.

Klingt erst einmal ganz gut oder? Ist es vom Prinzip auch. Nun stelle Dir vor in jeden dieser kleinen Eimer passen 100 ml und die Kamera kann auf 1 ml genau den Füllstand messen also 100 Stufen. Bei ISO 200 wird der Eimer aber nur bis 50 ml gefüllt und dann verdoppelt, mit der Verdopplung gehen alle ungeraden Stufen verloren, also keine 99 ml, es existieren also entweder 100 ml oder 98 ml also insgesamt nur noch 50 Stufen.

Erhöht man nun auf ISO 400, werden die Eimer sogar nur noch zu einem Viertel gefüllt, muss die Füllung vervierfacht werden und dann gibt es auch keine 98 ml mehr, sondern nur noch 96 und 100 ml, also am Ende 25 Stufen. Je geringer die Stufen, die am Ende verbleiben, umso weniger Dynamik hat die Kamera am Ende (unterscheidbare Helligkeiten).

Du hast gesehen, wie stark man die ISO erhöhen kann, am Ende bei sehr hohen ISO verbleibt wirklich nur eine minimale Ladung, die die Kamera zur Auswertungen vervielfachen muss. Da die Füllung der kleinen Eimer auch gewissen Fehlern unterliegt, werden diese dann auch mit verstärkt. Bei ISO 100 spielen diese Fehler praktisch keine Rolle, bei ISO 3.200 und mehr dann aber schon. Sichtbar werden sie als Rauschen. Daher gilt für die ISO folgende “goldene Regel”:

Die Empfindlichkeit immer so hoch wie nötig, aber so gering wie möglich einstellen.

Damit beenden wir diesen Ausflug in die Grundlagen der Basiszusammenhänge. Falls Du dazu noch Fragen hast, kannst Du diese gern in den Kommentaren stellen.

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40 Kommentare

  1. Elisabeth Baa
      Januar 1, 2018 at 11:15 AM
    Kommentar bewerten

    Danke für die tolle Erklärung… ich fotografiere schon lange hatte immer nur auf AUTO gedreht. Traue mich seit kurzen an meine Kammera zu testen was wir gemeinsam können.
    DANKE für die tollen Beiträge
    Wünsche ein Gutes neues Jahr

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  5. Ralf
      Juni 29, 2017 at 4:51 PM
    Kommentar bewerten

    Ich möchte dem Autor danken für diesen Artikel. Ich fotografiere schon länger (wenn auch meist mit „P“rogrammautomatik), dennoch ist das mit der beste Artikel, der das Ganze echt schön und zusammenfassend erklärt.

  6. Kai
      Juni 11, 2017 at 11:01 AM
    Kommentar bewerten

    Danke!
    Sehr guter Artikel auch für sogenannte Fortgeschrittene wirklich lesenswert!

  7. werner kumbier
      Mai 25, 2017 at 11:16 AM
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    zum guten Artikel noch 4 kleine Anmerkungen bzw. Ergänzungen:
    1. ein Sportschütze hat mir klar gemacht, dass Luft anhalten beim Auslösen ein ganz wichtiger Stabilisierungseffekt ist. Also wenn es darauf ankommt neben Stabilisator und Auflegen auch noch die Luft kurz anhalten
    2. die Verschlusszeitenempfehlungen für bewegte Motive würde ich aus meiner Erfahrung alle um eine Zeitstufe schneller ansetzen.
    3. die Wirkung des Bildstabilisators würde ich mit maximal 1 bis 2 Blenden- bzw. Zeitstufen einkalkulieren. Die Nutzung der Marketingwerte ist nach meiner Erfahrung nur unter Anwendung sorgfältigster Aufnahmetechnik möglich. Insbesondere der Zeitraum bis das Bild vollständig stabilisiert ist, muss unbedingt abgewartet werden. In diesem Fall sind auch 4 bis 5 Blenden möglich. Bei der Sportfotografie ist dieses Abwarten, obwohl es nur kurz ist, oft nicht möglich und das Bild ist dann etwas verwackelt.
    4. In Nikon Kameras kann übrigens innerhalb der ISO-Automatik auch die Verschlusszeit, die nicht unterschritten werden soll, eingestellt werden. In der Position „Auto“ ist dies genau 1/Brennweite, die auch auf 1/2*Brennweite eingestellt werden kann

  8. wolfram Becker
      Mai 24, 2017 at 4:23 PM
    Kommentar bewerten

    Danke, toll erklärt. Im Prinzip war es mir klar aber es ist nie schlecht nochmal sein Wissen aufzufrischen.
    Super Artikel

  9. Stefan Klatt
      Mai 23, 2017 at 10:55 PM
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    Hallo,

    bei folgenden Sätzen müsste es doch jeweils die Blendenzahl und nicht die Blende gemeint sein?

    – Spricht man von offener Blende, ist die kleinste an dem Objektiv mögliche Blende gemeint.
    – Spricht man von geschlossener Blende, ist die größte an dem Objektiv mögliche Blende gemeint.

    Grüße

    Stefan

    1. Norbert Eßer
        Mai 24, 2017 at 4:06 PM
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      Die Blendenzahl repräsentiert ja die verbaute Blende. Beides wäre richtig.

      1.   Mai 25, 2017 at 11:51 PM
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        Die Blendenzahl repräsentiert nicht „die verbaute Blende“, sondern ist ein Maß für die Blendenöffnung. Man spricht aber natürlich trotzdem etwas lapidar von einer „Blende 11“ oder ähnlich, wenn man eigentlich die Blendenzahl meint.

        Völlig richtig ist, dass es Blendenzahl in den beiden Sätzen heißen muss, denn die Offenblende ist NICHT die „kleinste an dem Objektiv mögliche Blende“, sondern die Blende, mit der kleinsten möglichen Blendenzahl, also die Einstellung, wo die Blende maximal geöffnet ist“. Anderer Fall analog.

        1. Norbert Eßer
            Mai 26, 2017 at 3:49 PM
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          Du hast recht. Ich wollte nur das Verallgemeinerte verallgemeinern.

    2. G. J.
        Mai 30, 2017 at 3:23 PM
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      Das ist völliger Quatsch.

      1. G.J.
          Mai 30, 2017 at 3:36 PM
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        Der Artikel ist super. Die Kommentare dazu sind zum Teil falsch bzw. überflüssig wie ein Kropf.

  10. teopril38
      Mai 23, 2017 at 8:50 PM
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    Auch wenn ich sehr spät damit bin aber ich kannte den Artikel noch nicht.
    Habe ihn jetzt das erste Mal gesehen/gelesen.

    Ich sag nur TOLL erklärt
    und weiter so !

    Danke auch für die Mühe!

  11. Pingback: Tipps und Tricks: Feuerwerke gekonnt fotografieren – Fotoschule

  12. Thomas Zumkowski
      November 18, 2016 at 10:50 AM
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    sehr gut detailliert dargestellt, weiter so.

  13. Pingback: ARFO Fotoclub Köln- Blende einfach erklärt

  14. Photowalker
    Frank
      Oktober 8, 2016 at 12:12 PM
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    Der Artikel hat mich sehr mitgerissen. Tolles Thema, toll erklärt, viel Mühe gegeben. Freue mich auf den zweiten Teil. Zu diesem tollen Artikel entsteht ein regelrechtes Verlangen nach ein paar Übungsaufgaben die unterstützen. Solch ein toller Artikel mit Übungsaufgaben wäre wie ein meisterhaftes Bild mit der richtigen Tiefenschärfe.

    Danke für viel Lesespass

  15. Pingback: Fotografie-Merkblatt: Blende, Belichtungszeit, ISO (Infografik) – fotocommunity-Fotoschule

  16. Carlos-Aarón
      Juni 17, 2016 at 5:44 PM
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    Hallo, ganz herzlichen Dank für die Ausführungen. Super erklärt und von der Menge sehr viel Input. Aber die Zeit ging sehr schnell vorbei und das ist ein gutes Zeichen. Werde es aber schon noch einmal lesen um es mir besser einzuprägen. Verstanden habe ich das Thema. Bin froh, dass ich mich bei der Fotoschule angemeldet habe. Weiter so.

  17. Pingback: Zeit, Blende und Empfindlichkeit, die Zusammenhänge einfach erklärt – Teil 2

  18. SchattenDichter
    Georg
      Dezember 28, 2015 at 10:32 AM
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    Hallo,

    erstmal vielen Dank für diesen sehr gut geschriebenen Artikel! Ich finde es toll, das hier technische Zusammenhänge für „Nicht-Tekki-Freaks“ erläutert werden.

    Ein Haar in der Suppe habe ich aber gefunden: Nach meiner Meinung ist der folgende Satz irreführend:

    „Die Empfindlichkeit gibt an, wie lange es dauert, bis unsere kleinen Eimer des Sensors sich bei einer definierten Lichtmenge gerade eben füllen.“

    Die Empfindlichkeit ist nach meinem Verständnis die Menge an Licht, die benötigt wird, um ein ausreichend belichtetes Bild zu erzeugen. Damit wäre es in der Analogie dieses Beispiels die Größe des Eimers. Je höher die ISO-Zahl, um so kleiner der Eimer, also um so weniger Licht wird benötigt, um ein ausreichend belichtetes Bild zu bekommen.

    In diesem Zusammenhang den Teilsatz „wie lange es dauert“ zu verwenden, spielt auf die Verkürzte Belichtungszeit an, was natürlich völlig korrekt ist, wenn ich den Effekt betrachte, aus meiner Sicht aber nicht erläutert, WARUM dieser Effekt eintritt – nämlich wegen der verringerten „Größe des Eimers“.

    Und aus dieser Verkleinerung des Eimers lässt sich dann auch der Verlust des Detailreichtums ableiten, weil eben weniger Licht bedeutet, das ich es über die Fläche des Bildes gröber verteilen muss und nicht mehr so feine Darstellungen möglich sind. Daher auch der (analoge) Begriff des „gröberen Korns“.

    So, jetzt habe ich meinen Senf auch dazu gegeben und hoffe, keinem damit auf den Schlips getreten zu sein.

    Beste Grüße,
    der SchattenDichter

  19. Pingback: Tipps und Tricks: Feuerwerke gekonnt fotografieren

  20. Lothar
      November 30, 2015 at 2:40 PM
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    Hallo,
    auch dieser Artikel erklärt die Zusammenhänge sehr anschaulich.
    Aber muss das mit der Blende und der Schärfentiefe immer so kompliziert erklärt werden?
    Wenn man die Blende als das nimmt, was sie ist, nämlich eine Fläche, die den lichtdurchlässigen Teil des Objektivs verändert, geht der Zusammenhang in proportionaler Beziehung:
    – Große Blende ist große Blendenzahl ist große Schärfentiefe
    – Kleine Blende ist kleine Blendenzahl ist kleine Schärfentiefe.

    Reziproke Zusammenhänge klingen zwar sehr wissenschaftlich sind aber viel schwerer zu verstehen.

    Oder liege ich da falsch?

    Gruß
    Lothar

    1.   Oktober 7, 2016 at 4:30 PM
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      Leider ist es genau umgekehrt: Grosse Blende = KLEINE Blendenzahl und kleine Blende = GROSSE Blendenzahl.

      Besser kann man sich das so merken:

      Grosse Blendenzahl = GROSSE Schärfentiefe
      Kleine Belndenzahl = KLEINE Schärfentiefe

      1. M. Commentz
          Mai 23, 2017 at 6:48 PM
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        Nobody is perfect! 😉

  21. Lothar
      November 30, 2015 at 2:30 PM
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    Hallo,
    ich finde den Artikel sehr gut, habe allerdings eine kleine Anmerkung:
    Zitat:
    „…wenn Du die Arme oder die Ellbogen aufstützt und so die Bewegung aus dem Körper nehmt. Mit etwas Konzentration könnt Ihr so die benötigte 1/250 sek. locker auf 1/60 sek, oder länger reduzieren“
    Zitat Ende
    Hier scheint mir das Verb „reduzieren“ nicht ganz richtig. Es geht doch darum, die Belichtungszeit vergrößern zu können. Außerdem ist (rein mathematisch) 1/60 sec. doch größer als 1/250 sec.

    Gruß Lothar

  22. Pingback: Zeit, Blende und Empfindlichkeit – die Zusammenhänge in Bildern

  23. Steffi
      September 11, 2015 at 5:12 PM
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    Bitte mehr davon ?fotografiere gern aber mir fehlt oft das technische Know-how. Blick fürs Motiv habe ich denke ich schon.

  24. Pingback: 10 typische Anfängerfehler beim Fotografieren und wie Du sie vermeidest

  25. Pingback: Zeit, Blende und Empfindlichkeit, die Zusammenhänge einfach erklärt – Teil 1

  26. Peter
      August 31, 2015 at 9:45 AM
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    „Moderne Stabilisatoren schaffen bis zu 4 Stufen (eine Stufe bedeutet eine Verdoppelung der Lichtmenge, also eine Verdoppelung der Zeit). Gehen wir von den 1/250 aus und rechnen 4 Stufen, dann kommen wir von 1/250 sek. (1/60 sek. – 1/30 sek. – 1/15 sek.) auf 1/8 sek. “

    1/250 sec die Verschlusszeit um 4 Stufen: (1/125sec – 1/60sec – 1/30sec – 1/15sec ) das müsste richtig sein.

    1. Martin Schwabe
        August 31, 2015 at 10:04 PM
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      Stimmt. Danke. Korrigiert!

  27. Pingback: Wie Gruppenshootings Deine fotografischen Fähigkeiten verbessern -

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  29. Fabio
      August 17, 2015 at 5:15 PM
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    Eigentlich ist es völlig egal, ob Tiefenschärfe oder Schärfentiefe. Ersteres hat sich mittlerweile (seit vielen Jahrzehnten) so in den Sprachgebrauch eingebürgert, dass man beide Ausdrücke äquivalent verwenden kann. Früher hat man mir auch weismachen wollen, dass Glühbirne und Schraubenzieher falsch sind. )

    1.   Oktober 7, 2016 at 4:38 PM
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      Meiner Meinung nach ist Schärfentiefe schon korrekt.
      Als Beispiel: Wenn ich von der „Tiefe des Meeres“ spreche, ist das ja die Meerestiefe und nicht Tiefenmeer.

      Tiefenschärfe geht halt irgendwie besser über die Lippen ….

  30. Swatvit
      August 6, 2015 at 1:24 PM
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    Danke für die guten Erklärungen.
    Vielleicht mal ein Vorschlag für die bildhafte Vorstellung der ISO Werte in den „Eimern“.
    Falls es zutrifft, könnte man es sich so vorstellen, als ob z.B. bei ISO 200 man „die Eimer mit 50% Wasser nachfüllen muss um auf 100% zu kommen) ? Und darum es mehr „Unschärfe“ gibt, weil eben die Farben „verdünnt“ werden…hmm das mit den 100ml … 98ml usw. leuchtet mir noch nicht ganz ein … werde das mal nochmal durchlesen und überlegen.

    Aber sonst ist es echt super verständlich… habe das „ganze“ Prinzip des Fotografierens erst jetzt verstanden. :)

    Danke

    Martin

  31.   Juni 25, 2015 at 12:35 PM
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    Sehr klasse erklärt – danke!!!

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