Wie entsteht ein Bild ? Teil 04 – Der Verschluss

Mal überlegen, was haben wir schon alles, einen Film mit einer Empfindlichkeit,  ein Objektiv,  und eine Blende. Da der Film kein Licht bekommen darf, muss er geschützt werden. Früher hatte man zu diesem Zweck auf dem Objektiv eine Schutzkappe. Diese wurde dann wenn das Bild gemacht werden sollte vom Objektiv entfernt.  Der klassische Ablauf mit einer Plattenkamera war ungefähr so:

  • Deckel vom Objektiv nehmen
  • Ausschnitt wählen
  • Bild durch Verstellung der Rahmen Kamera scharf stellen
  • Deckel auf das Objektiv
  • Mattscheibe gegen Filmkassette tauschen
  • Deckel vom Objektiv
  • Belichtungszeit mitzählen oder messen
  • Deckel auf das Objektiv

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Diese Technik kann man heute immer noch für relativ verwacklungsfreie Langzeitbelichtungen anwenden, wenn man keinen Fernauslöser hat. Dazu dient der Modus ‘T’ der leider bei vielen modernen Kameras nicht mehr vorhanden ist bzw. nur in Verbindung mit einem Fernauslöser. Bedingt durch den damaligen Film und die daraus resultierenden Belichtungszeiten (Sekunden bis Minuten), konnte man die Zeiten gut abzählen bzw. stoppen. Da aber das Berühren der Kamera immer die Gefahr eines Verwackelns mit sich zog, wurde nach einiger Zeit (Anfang des 19. Jahrhunderts) ein mechanischer Verschluss entwickelt der mittels eines Gummiballs ausgelöst wurde. Dieser pneumatische   Verschluss ermöglichte nun das öffnen des Kameraverschlusses ohne große Berührungen.

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Durch die Weiterentwicklungen im Bereich des Films und der Objektive wurden die Belichtungszeiten immer kürzer. Mit hoch empfindlichem Film und Objektiven mit einer großen Blende war es nun möglich bewegte Objekte abzulichten. Allerdings wurde ein Verschluss benötigt der das Licht nur für den Bruchteil einer Sekunde auf den Film lässt. Die ersten Verschlüsse waren Zentralverschlüsse und saßen in der Linse hinter der Blende.  Diese Verschlüsse teilen sich in Lamellenverschluss und Guilotinenverschluss. Diese Verschlussarten haben den großen Vorteil, dass sie ähnlich einer Iris das Licht direkt in der nähe der Blende freigeben und somit den gesamten Film gleichzeitig freigeben. Daher gibt es keine wirkliche Blitz-Synchronzeit und auch keinen Rolling Shutter-effekt dazu später mehr. Diese Art von Verschluss hatte aber einen anderen Nachteil es konnten nur Zeiten bis 1/200 oder 1/250 realisiert werden, da der Weg der zurückgelegt werden muss um den Strahlengang komplett freizugeben zu groß ist. Wenn mehr Kraft aufgewendet wird hielt dies die Mechanik nicht aus. Bei einer 1/200 Sekunde Verschlusszeit wird ein Läufer gerade noch scharf abgebildet. Autos und schnelle Tiere sind immer noch unscharf.

 

Wenn man nun einen Schlitz über den Film führt und auf jeden Teil gleichmäßig Licht fallen lässt, hat man einen Schlitz oder Rollladenverschluss. Dieser benötigt aber mehr Platz und wurde daher knapp über die Fokusebene (da wo der Film sitzt) verlegt. Mit dieser Art von Verschluss waren nun Zeiten von 1/1000 oder weniger möglich (je kleiner der Schlitz desto kürzer die Zeit).

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Diese Art von Verschluss findet im Kleinbildbereich die größte Verbreitung, im Mittel- oder Großformat wäre auch hier der Weg wieder so lang, das sich ein Zentralverschluss besser eignet. Allerdings erkauft man sich mit der Zeit 2 weitere Probleme.

1.) Rolling Shutter Effekt

Da der Schlitz den Film immer zeilenweise belichtet, ergibt sich ein Problem, wen sich ein Objekt oder die Kamera zu schnell bewegt während die Belichtung noch nicht alle Teile des Films erreicht hat. Das Bild oder Objekt (je nach Bewegungsrichtung des Verschlusses) wird verschoben abgebildet. Dieser Effekt tritt auch bei einfachen CMOS Sensoren (Handys oder einfache Digitalkameras) auf, da dieser Sensor nur zeilenweise ausgelesen werden kann.  Allerdings sind die heutigen Verschlüsse so schnell (bis 1/8000), dass diese Verzerrungen nicht mehr auftreten.

Bundesarchiv, Bild 183-1991-1209-503 / CC-BY-SA

Bundesarchiv, Bild 183-1991-1209-503 / CC-BY-SA

2.) Blitzsynchronzeit

Ähnlich dem Rolling Shutter Effekt ist die Blitzsynchronzeit. Sie gibt an, wie schnell der Verschluss es schafft sich physikalisch über die gesamte Fläche des Films (Sensors) zu bewegen. Wenn der Blitz auslöst wird das Bild nur für einen kleine Zeitraum belichtet der bei 1/4000 oder je nach Blitz bei darunter liegt. Schafft es der Verschluss nicht über das komplette Bild zu fahren, wird das Bild nur zum Teil mit dem Blitz ausgeleuchtet. Es gibt von verschiedenen Herstellern eine FP-Kurzzeitsynchronisation in der der Blitz (bei Nikon) z.b. mehrfach hintereinander auslöst um das Bild komplett zu beleuchten. Dies geschieht natürlich auf Kosten der Leuchtstärke.

zu schnelle Verschlusszeit beim Blitzen

zu schnelle Verschlusszeit beim Blitzen

Es gibt noch andere Realisation des Schlitzverschlusses die Zeiten von 1/12000 ermöglichen. Wenn man freihand fotografiert sollte man übrigens versuchen eine Verschlusszeit zu wählen die der Brennweite entspricht (also 200mm = 1/200 Sekunde). Ansonsten ist die Gefahr groß, dass die Bilder unscharf werden. Zum Abschluss noch eine kleine Übersicht über die gängigen Verschlusszeiten für unterschiedliche Situationen:

    Verschlusszeit

   Typische Anwendung

1/4000 extrem schnelle Objekte
1/2000 Raubvögel
1/1000 Autos und Motorräder
1/500 Fahrräder, Läufer und Pferde
1/250 langsame Tiere
1/125 Mitzieher von Autos
1/30 Mitzieher von Fahrrädern
1/2 verschwommenes Wasser
>1 Sekunde Lightpainting / Nachtaufnahmen

Da nun alle Teile des Belichtungsdreiecks stehen, kommt als nächster Teil die Zusammenführung aller Werte, wie man sie beeinflussen kann und was zum Teufel diese komischen Buchstaben auf dem Rad oben an der Kamera heißen: “PASM”.

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Hier steht der BioMüll

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