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Inhalt:
 Allgemeines
 Verzeichnung
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 Objektivtypen


Allgemeines

Die Abbildungsqualität von Objektiven ist allein durch physikalische Effekte wie z.B.  Linsenfehler limitiert, von fertigungstechnischen und kaufmännischen Einflüssen gar nicht zu reden. Nachfolgend können Sie erfahren, welche Abbildungsfehler Fotoobjektive zusätzlich zu den Linsenfehlern besitzen, wie sie sich in der Praxis äußern und was Sie ggf. tun können, damit Sie trotz dieser Objektivfehler möglichst scharfe und brilliante Fotos erhalten.


Verzeichnung

Für Sie als Anwender am einfachsten ersichtlich ist die Verzeichnung von Objektiven. Darunter versteht man die unerwünschte Eigenschaft, daß gerade Linien nicht gerade sondern gebogen abgebildet werden, vor allem direkt am Bildrand. Gerade Linien, die horizontal oder vertikal durch die Bildmitte verlaufen, bleiben jedoch immer gerade. Wie in Bild 1 dargestellt wird ein rechteckiges Objekt verzerrt dargestellt:

Rechteck Rechteck Rechteck
Rechteckiges Objekt Tonnenförmige Verzeichnung Kissenförmige Verzeichnung
Bild 1: Tonnenförmige und kissenförmige Verzeichnung

Diesen Bildfehler können Sie relativ leicht selbst erkennen, indem Sie z.B. ein rechteckiges Blatt Papier nahezu formatfüllend aufnehmen. Mitunter ist die Verzeichnung von schlecht korrigierten Objektiven bereits im Sucher zu sehen. Allerdings ist dies mit Vorsicht zu genießen, da manchmal das Sucherbild selbst eine Verzeichnung besitzt. Wenn aber ein Zoomobjektiv mit einem Brennweitenbereich von z.B. 28 bis 200 mm in der Weitwinkeleinstellung eine ziemlich starke tonnenförmige Verzeichnung zeigt und in der Teleeinstellung eine kissenförmige, ist die Sache klar dem Objektiv anzulasten.

Aufnahmen mit krummen Masten und Gebäuden sehen recht merkwürdig aus. Die Verzeichnung läßt sich durch den Fotograf nicht beeinflussen. Abblenden ist hier absolut wirkungslos. Die Verzeichnung ist vielmehr ein konstruktives Merkmal, die von der Position der Blende relativ zu den Linsen beeinflußt wird. Bei Zoomobjektiven verschiebt man zwecks Brennweitenänderung diverse Linsengruppen, während die Blende aus konstruktiven Gründen an ihrer Position bleibt. Dadurch erklärt sich die unterschiedliche Verzeichnung bei kurzer und langer Brennweite.


Streulicht / Blendenreflexe

Streulicht ist die Folge von Lichtstrahlen, die sich im Objektiv sozusagen verirrt haben. Trotz hochwertiger Oberfächenvergütung wird in geringem Maße an allen Glasflächen sprich Linsen Licht reflektiert, das auf einigen Umwegen als Streulicht auf dem Film landet und vor allem dunkle Bildbereiche überstrahlt. Folge von flächigem Streulicht ist ein verminderter Kontrast. Noch schlimmer macht sich partielles Streulicht bemerkbar, das nur einige Bildteile überstrahlt und daher noch mehr ins Auge fällt. Streulicht wird einerseits von Licht verursacht, das auf dem Bild landet, insbesondere wenn es sehr helle Bildbereiche besitzt. Dieses kann man natürlich nicht vermeiden. Viel häufiger wird Streulicht aber z.B. von einer starken Lichtquelle verursacht, die sich außerhalb des Motivs befindet, wie z.B. die Sonne. Vermeiden kann man diese Einflüsse durch Verwendung einer für die jeweilige Brennweite exakt passende Sonnenblende (auch Streulichtblende genannt). Bei Zoomobjektiven ist dies naturgemäß nur ansatzweise möglich, weil die Sonnenblende für die kürzeste Brennweite konzipiert sein muß und bei der längsten Brennweite kaum mehr einen Effekt hat. Andererseits wird Streulicht dadurch verursacht, daß sich die Frontlinse im hellen Licht befindet. Oft genug wird in der Sonne stehend fotografiert, obwohl einen Schritt weiter z.B. ein Gebäude, ein Baum oder ein Pfosten genug Schatten wirft, damit man die Frontlinse dort "in Sicherheit" bringen könnte. Dies sollten Sie auch tun, wenn Sie eine Sonnenblende benutzen.

Blendenreflexe entstehen ganz ähnlich. Die Blende läßt im abgeblendeten Zustand ein mehr oder weniger dickes Lichtbündel durch. Dieses Lichtbündel wird zum geringen Teil an jeder der nachfolgenden Linsen nach vorne und wieder zurück reflektiert und landet als relativ scharfes Abbild auf dem Film. Abhängig von der Vergütungsschicht der jeweiligen Linse ergeben sich daher farbige Blendenreflexe, wobei jeder Blendenreflex eine andere Farbe haben kann. Sichtbare Blendenreflexe treten nur dann auf, wenn sich eine starke Lichtquelle entweder im Bild oder knapp außerhalb befindet. Bei starken Lichtquellen im Bild kann man sie nicht vermeiden. Man kann nur durch Änderung der Position der Lichtquelle im Bild Einfluß auf ihre Lage nehmen. Dies macht dann Sinn, wenn man sie in helle Bildbereiche verschieben kann, wo sie weniger störend wirken als in dunklen. Blendenreflexe, die durch eine Lichtquelle außerhalb des Bildes hervorgerufen werden, kann man am besten durch eine passende Sonnenblende vermeiden.

Bild ohne Blendenreflexe Bild mit Blendenreflexen
Bild 2a: Ohne Blendenreflexe Bild 2b: Mit Blendenreflexen
Bild 2: Vergleich eines Bildes mit und ohne Blendenreflexen
(Klicken Sie auf die Bilder, um sie zu vergrößern)

Bei den beiden Fotos (Bild 2) befindet sich die Sonne außerhalb des abgebildeten Bereichs. Beim linken Bild wurde darauf geachtet, daß die Frontlinse beschattet war. Dies wurde durch geeignete Wahl der Aufnahmeposition erreicht, denn der Schattenspender war in diesem Fall ein Blatt, das sich links oben außerhalb des abgebildeten Bereichs befand und durch Positionierung des Astes mit der linken Hand in die richtige Position gebracht wurde. Beim rechten Bild wurde der Ast losgelassen, so daß die Sonne auf die Frontlinse scheinen konnte. Das Ergebnis ist sehr eindeutig, wie man sieht: In der Mitte befindet sich ein großer rötlicher Blendenreflex. Wenn man genau hinschaut, ist nicht nur ein einziger Blendenreflex vorhanden, sondern es sind mehrere in unterschiedlichen Größen. Was ebenfalls sofort auffällt, ist die Tatsache, daß durch die Blendenreflexe die automatische Belichtungssteuerung der Kamera irritiert wurde, was sich in einer kürzeren Belichtungszeit und damit einer dunkleren Abbildung manifestierte.

Bild ohne Blendenreflexe Bild mit Blendenreflexen
Bild 3a: Erhöhung der Farbsättigung Bild 3b: Lage der Reflexe
Bild 3: Lage der Blendenreflexe

Damit Sie die unterschiedlich starken Reflexe besser sehen können, wurde in Bild 3 mit einem Bildverarbeitungsprogramm die Farbsättigung des Fotos deutlich erhöht. Rechts daneben wurden die Blendenreflexe je nach Hintergrund mit einem weißen oder einem schwarzen Kringel gekennzeichnet. Wie man sieht, fallen Blendenreflexe in dunklen Bildteilen besonders stark auf und können ein Bild total ruinieren.

Die Streulichtempfindlichkeit bzw. die Stärke der Blendenreflexe können Sie recht leicht selbst beurteilen, indem Sie Aufnahmen bei verschiedenen Blendeneinstellungen und ggf. verschiedenen Brennweiten machen, bei der sich die Sonne im Bild befindet und der Vordergrund möglichst dunkel ist. Bei gleicher Aufnahmeposition und -einstellung (ideal ist die Verwendung eines Stativs) sollten Sie zusätzlich eine Aufnahme anfertigen, bei der Sie die Sonne mit der Hand oder dem Finger komplett abschirmen. Die Blendenreflexe können Sie direkt beurteilen, die Streulichtempfindlichkeit durch Vergleich mit der Aufnahme, auf der Sie die Sonne abgeschirmt haben. Wenn Sie jetzt entsetzt sind, wie schlecht Ihr Objektiv ist, so liegen Sie absolut richtig. Profis kennen diese Mängel und fotografieren daher entweder aus dem Schatten heraus oder verwenden eine Sonnenblende. Bei Profis beliebt sind rechteckige Balgensonnenblenden, die man so einstellen kann, daß sie absolut genau zur Brennweite und sogar Entfernungseinstellung paßt. Leider sind sie nicht nur extrem teuer, sondern ihre Handhabung ist recht umständlich, so daß sie nicht gerade für Urlaubsfotos geeignet sind.

Anmerkung: Aufmerksame Beobachter werden vielleicht erkannt haben, daß die Blendenreflexe im obigen Beispiel rund sind, eine Blende aber normalerweise ein Vieleck bildet. Die Erklärung ist die, daß die verwendete Digitalkamera keine verstellbare Blende besaß. Als Blende war die -natürlich runde- Fassung der Linsen wirksam. Die Bilder 2a und 2b sind übrigens bis auf die Verkleinerung der Bildgröße und die stärkere Kompression, um die Bilder Internet-tauglich zu machen, völlig unbearbeitet.


Bildfeldwölbung

Bei Aufnahmen von räumlichen Objekten fällt die Bildfeldwölbung normalerweise nicht auf, bei völlig planen Objekten jedoch sehr. Bildfeldwölbung heißt nämlich, daß die Schärfeebene nicht plan ist, sondern eher wie ein Stück einer Kugel aussieht, siehe Bild 4:

Bildfeldwölbung
Bild 4: Bildfeldwölbung

Das plane Objekt am linken Bildrand ist hierbei rot dargestellt und die -natürlich nicht wirklich sichtbare- Bildfeldwölbung grau. Stellt man in der Mitte scharf, so wird das von einem Punkt des Objekts ausgehende pinkfarben dargestellte Lichtbündel als Punkt auf dem Film abgebildet. Von einem Punkt am Rand des Objekts geht ebenso ein Lichtbündel aus (blau dargestellt), das vom Objektiv im Brennpunkt als Punkt abgebildet wird. Nur leider liegt der mit einem Pfeil gekennzeichnete Brennpunkt dieses Lichtbündels ein wenig vor dem Film. Auf der Strecke bis zum Film divergiert das Lichtbündel wieder und wird als Klecks auf dem Film abgebildet. Der Bildpunkt am Rand des Objekts wird also nicht als Punkt sondern als Lichtklecks und damit unscharf wiedergegeben.

Man könnte den Film so ausformen, daß er bei planen Objekten immer an der richtigen Stelle zu liegen kommt. Dann hätte man die Bildfeldwölbung beseitigt, denn dem Objektiv ist es völlig egal, auf welcher Seite sich die Wölbung ergibt, denn es lenkt ja lediglich Lichtstrahlen ab. Allerdings müßte in diesem Fall der Film ähnlich geformt sein wie ein Suppenteller. Dies ist in der Praxis nicht praktikabel, und außerdem besitzt jedes Objektiv eine andere Bildfeldwölbung. Aus diesem Grund geht man immer von einem planen Film aus, so daß sich eine Wölbung des Schärfebereichs auf der Objektseite ergibt. Man versucht natürlich, durch geeignete Objektivkonstruktion die Bildfeldwölbung möglichst gering zu halten.

Die Bildfeldwölbung wirkt sich in der Praxis so aus: Stellt man auf die Bildmitte scharf, ist bei offener Blende und einem planen Objekt der Bildrand unscharf. Stellt man auf den Rand des Objekts scharf, ist die Bildmitte unscharf. Abhilfe schaffen kann man auf zwei Wegen. Der eine ist die Anschaffung eines speziellen Makroobjektivs (nicht zu verwechseln mit einem Zoomobjektiv mit Makroeinstellung!) mit planem Bildfeld, der andere ist der Versuch, die Wölbung durch starkes Abblenden und die damit einhergehende Erhöhung der Schärfentiefe zu kompensieren. Dies ist aber nur dann von Relevanz, wenn Sie plane Gegenstände fotografieren.


Beugung

Ein physikalischer Effekt, der leider nicht ganz offensichtlich und daher nicht sehr einfach zu erklären ist, ist die Beugung. Aus der Praxis kennen Sie Beugungseffekte möglicherweise bei Wasserwellen. In Bild 5a ist in Ansicht von oben schematisch eine Wasserfläche in z.B. einer rechteckigen Schüssel dargestellt. Auf der linken Seite befindet sich ein langes Brett, das ins Wasser eintaucht, in der Mitte ein Hindernis, das aus dem Wasser herausschaut und ganz bis zum Boden geht. Nur in der Mitte ist das Hindernis durchbrochen. Bewegt man das Brett hin und her, entstehen Wellen im Wasser, deren Wellenberge als blaue Linien dargestellt sind. Sie bewegen sich auf das Hindernis zu und können dieses nur am Durchbruch passieren. Jetzt werden Sie wahrscheinlich vermuten, daß die Wellen wie in Bild 5a hinter dem Hindernis weiterlaufen. Das stimmt jedoch nicht. Vielmehr breiten sie sich wie in Bild 3b hinter dem Hindernis aus.
Beugung von Wasserwellen Beugung von Wasserwellen
Bild 5a: Ohne Beugung (theoretisch) Bild 5b: Mit Beugung (Realität)
Bild 5: Beugung von Wasserwellen

Ursache dafür, daß die Wellen sich hinter dem Durchbruch kreisförmig ausbreiten, ist die Beugung an den Kanten des Hindernisses. Bei Licht handelt es sich ebenfalls um Wellen, zwar mit ganz erheblich kürzerer Wellenlänge und zudem um elektromagnetische statt Wasserwellen, aber trotzdem um Wellen, die damit auch den gleichen Gesetzen gehorchen. Daher werden auch Lichtwellen gebeugt. In einem Objektiv erfolgt dies vorzugsweise an den Blendenlamellen. Durch diesen Effekt werden die Details nicht mehr exakt widergegeben, sondern wie mit einem Weichzeichner verfälscht. Solange die Blende weit geöffnet ist, ist der Anteil des gestreuten im Verhältnis zum direkten Licht gering. Denn die Menge des gestreuten Lichts ist abhängig von der Länge der Kante sprich dem Blendenrand, die Menge des direkten Lichts hingegen vom Querschnitt der Öffnung. Die Kantenlänge ist linear abhängig vom Öffnungsdurchmesser, der Querschnitt hingegen quadratisch. Das Verhältnis von Kantenlänge zu Öffnungsdurchmesser und damit der durch Beugung hervorgerufene Lichtanteil verschiebt sich zugungunsten des direkten Lichts, je kleiner der Öffnungsdurchmesser d.h. je größer der Blendenwert ist. Der Einfluß der Beugung steigt daher durch Abblenden.

Viele Bildfehler kann man durch Abblenden verringern, der Einfluß der Beugung wird jedoch beim Abblenden immer größer. Aus diesem Grund besitzt jedes Objektiv eine sogenannte förderliche Blende, bei der die Summe der schärfevermindernden Bildfehler minimal und damit die Bildqualität am höchsten ist. Sofern für Ihr Objektiv keine förderliche Blende angegeben wird, können Sie als Richtwert von einer Abblendung zwischen 1 und 3 Blendenwerten ausgehen, wobei 2 Bendenwerte in den meisten Fällen zutreffend ist.
  

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