Fotografie-Grundlagen: Optik, Schärfentiefe und Farbgestaltung

Fotografische Optik: Grundlagen

Im Brennpunkt schneiden sich alle parallel auf die Sammellinse einfallenden Lichtstrahlen. Die Brennweite ist der Abstand vom Brennpunkt zur Hauptebene der Linse.

Perspektivzentrum und Kamerabewegung

Das Perspektivzentrum ist ein entscheidender Punkt für die Bildwirkung:

• Im Auge: Mittelpunkt der Pupille.
• Im Objektiv: Mittelpunkt der Eintrittspupille. Die Eintrittspupille ist das objektseitige virtuelle Bild der Irisblende.

Wichtig: Schwenkt man die Kamera auf dieser Achse, ändert sich die Perspektive nicht, da diese ausschließlich durch den Standpunkt bestimmt wird.

Objektivtypen und ihre Eigenschaften

Objektive werden nach ihrer Brennweite und dem daraus resultierenden Bildwinkel klassifiziert:

Weitwinkelobjektive

• Wirkung: Ziehen den Raum auseinander, täuschen Raumtiefe vor.
• Brennweite: Klein.
• Horizontaler Bildwinkel: Größer als 30°.
• Objekte: Nahe Objekte wirken größer, Betonung des Vordergrunds.
• Schärfentiefe: Groß.
• f/d-Verhältnis: Typischerweise < 1,5.

Normalobjektive

• Wirkung: Entspricht der Wahrnehmung des menschlichen Auges.
• Brennweite: Mittel.
• Horizontaler Bildwinkel: 20-30°.
• Normalbrennweite: Entspricht ungefähr der Länge der Diagonalen des Aufnahmeformats.
• f/d-Verhältnis: Typischerweise 1,5 bis 2,1.

Teleobjektive

• Wirkung: Stauchen und verkürzen den Raum.
• Brennweite: Groß.
• Horizontaler Bildwinkel: Kleiner als 20°.
• Objekte: Entfernte Objekte wirken größer, räumliche Orientierung ist geringer, Betonung des Hintergrunds.
• Schärfentiefe: Gering.
• f/d-Verhältnis: Typischerweise > 2,5.

Bildwinkel und Sensorformat

Der Bildausschnitt hängt stark vom Sensorformat ab:

• Ein kleinerer Sensor erfordert eine kürzere Brennweite für den gleichen Bildausschnitt.
• Ein größerer Sensor benötigt eine längere Brennweite für den gleichen Bildausschnitt.

Der Abbildungsmaßstab in der Fotografie

Der Abbildungsmaßstab bezeichnet das Verhältnis zwischen der Abbildungsgröße eines Objektes auf der Bildebene und der Größe des Originalobjektes.

Er hängt von der Aufnahmedistanz und der Brennweite ab:

• Je kleiner der Abstand zum Objektiv und je länger die Brennweite, desto größer ist der Abbildungsmaßstab.

Formel: Bildgröße : Objektgröße

Beispiele für Abbildungsmaßstäbe:

• 1:2: Das Objekt erscheint auf dem Sensor halb so groß wie in der Realität.
• Vergrößerung: Bildgröße > Objektgröße (z.B. 2:1)
• Gleichgroß: Bildgröße = Objektgröße (z.B. 1:1)
• Verkleinerung: Bildgröße < Objektgröße (z.B. 1:2)

Lichtstärke und Relative Öffnung

Die Lichtstärke wird auch als relative Öffnung bezeichnet und ist ein Maß für die Helligkeit des Bildes, das ein Objektiv erzeugen kann.

• Sie ist indirekt proportional zur Brennweite: Eine kleine Brennweite führt zu einem großen Bildwinkel und einer hohen Lichtstärke (große maximale Blendenöffnung).
• Die Lichtstärke ist umso größer, je größer der Durchmesser der Eintrittspupille ist.

Definition: Die relative Öffnung ist das Verhältnis des Durchmessers des gegenstandsseitig achsenparallel eintreffenden Strahlenbündels (Durchmesser der Eintrittspupille) zu seiner Brennweite.

Formel: Relative Öffnung / Lichtstärke = Durchmesser der Eintrittspupille : Brennweite

Wichtiger Hinweis: Objektive mit dem selben Öffnungswinkel haben die selbe Lichtstärke!

Schärfentiefe: Einflussfaktoren und Wirkung

Die Schärfentiefe ist der Bereich vor und hinter dem fokussierten Punkt, der noch als scharf wahrgenommen wird. Sie ist umso geringer, je:

• länger die Brennweite ist.
• näher die Einstellentfernung ist (also je größer der Abbildungsmaßstab ist).
• offener die Blende ist (kleinere Blendenzahl).
• kleiner der maximal zulässige Zerstreuungskreis ist.

Durch gezielte Steuerung der Schärfentiefe kann die Bildwirkung maßgeblich beeinflusst werden:

• Aufmerksamkeit wird auf das Hauptmotiv gelenkt.
• Beziehung zwischen Raum und Person wird verdeutlicht.
• Trennung von Vordergrund und Hintergrund wird erreicht.
• Räumliche Tiefe kann erzeugt oder reduziert werden.

Farbgestaltung in der Fotografie

Licht ist eine Form von Energie, die sich wellenförmig ausbreitet und die Grundlage unserer Farbwahrnehmung bildet.

Wellenlängen und Farben

Jede Farbe entspricht einem bestimmten Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts:

• Violett: ca. 400-450 nm
• Blau: ca. 450-500 nm
• Grün: ca. 500-570 nm
• Gelb: ca. 570-590 nm
• Orange: ca. 590-620 nm
• Rot: ca. 620-700 nm

Lichtintensität und Farbtemperatur

• Intensität: Rotes Licht hat eine höhere Energie als blaues Licht.
  • Hohe Intensität bei Rot deutet oft auf Kunstlicht hin.
  • Hohe Intensität bei Blau deutet oft auf Tageslicht hin.
• Farbtemperatur: Jede Wellenlänge hat eine zugeordnete Farbtemperatur, gemessen in Kelvin (K).
  • Warme Lichtfarben (z.B. Rot) beginnen bei ca. 1800K (Kerzenlicht).
  • Kalte Lichtfarben (z.B. Blau) können bis zu 16.000K (klarer Himmel) erreichen.

Der Farbkreis und Komplementärfarben

Der Farbkreis visualisiert die Beziehungen zwischen Farben. Zu jedem Farbpigment gehört ein Reiz.

• Primärfarben (additive Farbmischung): Rot, Grün, Blau (RGB)
• Primärfarben (subtraktive Farbmischung): Cyan, Magenta, Gelb (CMY)
• Komplementärfarben: Farben, die sich im Farbkreis gegenüberliegen und sich bei additiver Mischung zu Weiß ergänzen (z.B. Rot & Grün, wie im Originaltext erwähnt).

Purkinje-Effekt

Der Purkinje-Effekt beschreibt, dass bei geringer Beleuchtungsstärke (z.B. nachts) die Wahrnehmung von Blau im Vergleich zu Rot verstärkt wird.

Farbkategorien und Kontraste

• Farbkategorien:
  • Warme Farben: Rot, Gelb
  • Kalte Farben: Blau, Purpur
  • Neutrale Farben: Schwarz, Weiß, Grau
• Farbkontraste:
  • Farbe an sich Kontrast
  • Hell-Dunkel Kontrast
  • Kalt-Warm Kontrast
  • Qualitätskontrast (Reinheit der Farbe)
  • Quantitätskontrast (Flächenverhältnis der Farben)