Kameras, Objektive und mehr erklärt

Sind Sie verwirrt von Ihrer digitalen Spiegelreflexkamera und dem ganzen Fotojargon, der damit einhergeht? Sehen Sie sich einige Grundlagen der Fotografie an, erfahren Sie, wie Ihre Kamera funktioniert und wie Sie damit bessere Bilder aufnehmen können.

Fotografie hat alles mit der Wissenschaft der Optik zu tun – wie Licht reagiert, wenn es gebrochen, gebogen und von lichtempfindlichen Materialien wie Fotofilm oder Fotosensoren in modernen Digitalkameras erfasst wird. Lernen Sie diese Grundlagen der Funktionsweise einer Kamera – praktisch jeder Kamera –, damit Sie Ihre Fotografie verbessern können, egal ob Sie eine Spiegelreflexkamera oder eine Handykamera verwenden, um die Arbeit zu erledigen.

Nur was ist eine Kamera?

Um 400 v. Chr. bis 300 v. Chr. waren alte Philosophen wissenschaftlich fortgeschrittenerer Kulturen (wie China und Griechenland) einige der ersten Völker, die mit der Camera Obscura Design zum Erstellen von Bildern. Die Idee ist einfach: Richten Sie einen ausreichend dunklen Raum ein, in dem nur ein winziges bisschen Licht durch ein Loch gegenüber einer flachen Ebene einfällt. Das Licht bewegt sich in geraden Linien (dieses Experiment wurde verwendet, um dies zu beweisen), kreuzt sich an der Lochblende und erzeugt auf der anderen Seite ein Bild auf der flachen Ebene. Das Ergebnis ist eine auf dem Kopf stehende Version der Objekte, die von der gegenüberliegenden Seite der Lochblende eingestrahlt werden – ein unglaubliches Wunder und eine erstaunliche wissenschaftliche Entdeckung für Menschen, die mehr als ein Jahrtausend vor dem „Mittelalter“ lebten.

Um moderne Kameras zu verstehen, können wir mit der Camera Obscura beginnen, einige tausend Jahre nach vorne springen und über die ersten Lochkameras sprechen. Diese verwenden dasselbe einfache „Nadelstich“-Konzept des Lichts und erzeugen ein Bild auf einer Ebene aus lichtempfindlichem Material – einer emulgierten Oberfläche, die bei Lichteinfall chemisch reagiert. Daher besteht die Grundidee jeder Kamera darin, Licht zu sammeln und es auf einem lichtempfindlichen Objekt aufzuzeichnen – Film bei älteren Kameras und Fotosensoren bei digitalen.

Geht etwas schneller als die Lichtgeschwindigkeit?

Die oben gestellte Frage ist eine Art Trick. Aus der Physik wissen wir, dass die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum eine Konstante ist, eine Geschwindigkeitsbegrenzung, die nicht überschritten werden kann. Allerdings hat Licht im Vergleich zu anderen Teilchen wie Neutrinos, die sich mit so hoher Geschwindigkeit bewegen, eine komische Eigenschaft – es geht nicht durch jedes Material mit der gleichen Geschwindigkeit. Es verlangsamt, verbiegt oder bricht und verändert dabei seine Eigenschaften. Die „Lichtgeschwindigkeit“, die aus dem Zentrum einer dichten Sonne entweicht, ist im Vergleich zu den Neutrinos, die aus ihnen entweichen, quälend langsam. Licht kann Jahrtausende brauchen, um aus dem Kern eines Sterns zu entkommen, während von einem Stern erzeugte Neutrinos mit fast nichts reagieren und mit einer Geschwindigkeit von 186.282 Meilen/Sek. durch die dichteste Materie fliegen, als wäre sie kaum dort. „Das ist schön und gut“, fragen Sie sich vielleicht, „aber was hat das mit meiner Kamera zu tun?“

Es ist dieselbe Eigenschaft des Lichts, mit Materie zu reagieren, die es uns ermöglicht, es mit modernen Fotoobjektiven zu biegen, zu brechen und zu fokussieren. Das gleiche Grunddesign hat sich seit mehreren Jahren nicht geändert und auch heute gelten die gleichen Grundprinzipien aus der Zeit, als die ersten Objektive entwickelt wurden.

Brennweite und im Fokus bleiben

Obwohl sie im Laufe der Jahre immer fortschrittlicher geworden sind, sind Objektive im Grunde einfache Objekte – Glasstücke, die das Licht brechen und auf eine Bildebene auf der Rückseite der Kamera lenken. Je nachdem, wie das Glas im Objektiv geformt ist, variiert der Abstand, den das kreuzende Licht benötigt, um richtig auf der Bildebene zu konvergieren. Moderne Objektive werden in Millimetern gemessen und beziehen sich auf diesen Abstand zwischen dem Objektiv und dem Konvergenzpunkt in der Bildebene.

Die Brennweite beeinflusst auch die Art des Bildes, das Ihre Kamera aufnimmt. Eine sehr kurze Brennweite ermöglicht es einem Fotografen, ein breiteres Sichtfeld einzufangen, während eine sehr lange Brennweite (z. B. ein Teleobjektiv) den Bereich, den Sie abbilden, auf ein viel kleineres Fenster reduziert.

Es gibt drei Grundtypen von Objektiven für Standard-SLR-Bilder. Sie sind Linsen, Linsen und Linsen. Jeder von diesen hat, abgesehen von dem, was hier bereits besprochen wurde, einige andere Vorbehalte, die mit ihrer Verwendung einhergehen.

• Weitwinkelobjektive haben große Blickwinkel von über 60 Grad und werden normalerweise zum Fokussieren auf ein Objekt verwendet, das näher am Fotografen liegt. Objekte in Weitwinkelobjektiven können verzerrt erscheinen, die Abstände zwischen entfernten Objekten falsch darstellen und die Perspektive bei geringerer Entfernung verzerren.
• Normale Linsen sind diejenigen, die die „natürliche“ Bildgebung ähnlich der, die das menschliche Auge erfasst, am ehesten wiedergeben. Der Bildwinkel ist kleiner als bei Weitwinkelobjektiven, ohne Verzerrung von Objekten, Entfernungen zwischen Objekten und Perspektive.
• Objektive mit langer Brennweite sind die riesigen Objektive, mit denen sich Fotoliebhaber herumschleppen, und mit denen Objekte auf große Entfernungen vergrößert werden. Sie haben den engsten Blickwinkel und werden häufig verwendet, um Aufnahmen mit Tiefenschärfe und Aufnahmen zu erstellen, bei denen Hintergrundbilder unscharf sind, sodass Vordergrundobjekte scharf bleiben.

Je nach dem für die Fotografie verwendeten Format ändern sich die Brennweiten für Normal-, Weitwinkel- und Langzeitobjektive. Die meisten gewöhnlichen Digitalkameras verwenden ein ähnliches Format wie die 35-mm-Filmkameras, daher sind die Brennweiten moderner DSLRs den Filmkameras von einst (und heute für die Filmfotografen) sehr ähnlich.

Blende und Verschlusszeiten

Da wir wissen, dass Licht eine bestimmte Geschwindigkeit hat, ist nur eine begrenzte Menge davon vorhanden, wenn Sie ein Foto aufnehmen, und nur ein Bruchteil davon gelangt durch die Linse zu den lichtempfindlichen Materialien darin. Diese Lichtmenge wird durch zwei der wichtigsten Werkzeuge gesteuert, die ein Fotograf einstellen kann – die Blende und die Verschlusszeit.

Das Öffnung einer Kamera ähnelt der Pupille Ihres Auges. Es ist mehr oder weniger ein einfaches Loch, das sich weit öffnet oder dicht schließt, um mehr oder weniger Licht durch die Linse zu den Fotorezeptoren zu lassen. Helle, gut beleuchtete Szenen benötigen nur minimales Licht, daher kann die Blende auf eine größere Zahl eingestellt werden, um weniger Licht durchzulassen. Dimmerszenen erfordern mehr Licht, um auf die Fotosensoren in der Kamera zu treffen, daher lässt die kleinere Einstellung mehr Licht durch. Jede Einstellung, die oft als Blendenzahl, Blende oder Blende bezeichnet wird, lässt normalerweise die Hälfte der Lichtmenge zu wie die Einstellung davor. Die Schärfentiefe ändert sich auch mit den Blendenwerteinstellungen und erhöht sich, je kleiner die im Foto verwendete Blende ist.

Zusätzlich zur Blendeneinstellung ist die Zeit, die der Verschluss geöffnet bleibt (auch bekannt als Verschlusszeit), damit Licht auf lichtempfindliche Materialien auftreffen kann, ebenfalls eingestellt werden. Längere Belichtungen ermöglichen mehr Licht, was besonders bei schwachen Lichtverhältnissen nützlich ist, aber wenn Sie den Verschluss für längere Zeit geöffnet lassen, kann dies große Unterschiede in Ihrer Fotografie bedeuten. Schon kleine Bewegungen wie unwillkürliches Handzittern können Ihre Bilder bei längeren Verschlusszeiten dramatisch verwischen, was die Verwendung eines Stativs oder eines stabilen Flugzeugs zum Aufsetzen der Kamera erforderlich macht.

Bei gleichzeitiger Verwendung können lange Verschlusszeiten kleinere Blendeneinstellungen sowie große Blendenöffnungen ausgleichen, um sehr kurze Verschlusszeiten zu kompensieren. Jede Kombination kann zu einem ganz anderen Ergebnis führen. Wenn Sie im Laufe der Zeit viel Licht hereinlassen, kann ein ganz anderes Bild entstehen, als wenn viel Licht durch eine größere Öffnung hereingelassen wird. Die resultierende Kombination aus Verschlusszeit und Blende erzeugt eine „Belichtung“ oder die Gesamtmenge an Licht, die auf die lichtempfindlichen Materialien trifft, seien es Sensoren oder Filme.

Haben Sie Fragen oder Kommentare zu Grafiken, Fotos, Dateitypen oder Photoshop? Senden Sie Ihre Fragen an ericgoodnight@howtogeek.com, und sie werden möglicherweise in einem zukünftigen Artikel zu How-To Geek Graphics vorgestellt.