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Belichtung

Richtige Belichtung kurz erklärt

Hier soll das Prinzip der richtigen Belichtung kurz vorweg genommen werden. Die folgenden Artikel gehen weiter in die Tiefe.

Sensor und Motiv

Der Belichtungsumfang des Sensors (Films) besagt, wie viele unterschiedlich helle Stellen des Motivs er abbilden kann. Gleich bedeutende Begriffe sind Kontrastumfang, Dynamikumfang, Dynamikbereich oder auf Englisch Dynamic range.

Der Helligkeitsumfang des Motivs beschreibt den Lichtmengenunterschied zwischen hellster und dunkelster Stelle im Motiv. Andere geläufige Begriffe dafür sind Motivkontrast oder Helligkeitskontrast. Die dunkelste Stelle kann nahezu schwarz sein, aber auch deutlich heller, die hellste Stelle ein schwacher Schimmer bei Nacht oder ein gleißend leuchtender Fleck bei Tag.

Abbildung: Sensor und Motiv. Die Erklärung steht im Text.

Beim Motivkontrast kommt es nicht auf die absoluten Helligkeiten an, sondern auf den Helligkeitsunterschied zwischen der dunkelsten und der hellsten Stelle im Bild. Der Sensor hingegen liefert als dunkelsten Wert Schwarz, als hellsten Weiß.

Gute Sensoren gebräuchlicher Kameras können Helligkeitsunterschiede bis zu 14 Blendenstufen aufzeichnen (2019): Die hellste Stelle des Motivs kann ungefähr 16.000 mal heller sein als die dunkelste, wobei der Sensor zwischen beiden alles weder schwarz noch weiß abbildet sondern mit erkennbaren Details. Für erkennbare Details wird auch der Begriff Zeichnung verwendet.

Richtige Belichtung

Beim Belichten treten folgende drei Szenarien auf:

  1. Der Helligkeitsumfang des Motivs ist größer als der Belichtungsumfang (Dynamikumfang) des Sensors
  2. Der Belichtungsumfang (Dynamikumfang) des Sensors ist größer als der Helligkeitsumfang des Motivs
  3. Der Belichtungsumfang (Dynamikumfang) des Sensors und der Helligkeitsumfang des Motivs sind gleich

Abbildung: Richtige Belichtung schematisch. Die Erklärung steht im Text.

Welches Szenario vorliegt, sehe ich am schnellsten mit Hilfe des Histogramms, das ich mir in Sucher und LC-Display einblenden lasse. Das Histogramm zeigt an, wie häufig bestimmte Helligkeiten im Bild sind. Am linken Rand ist Schwarz, am rechten Weiß, von links nach rechts zunehmende Helligkeiten. Kameras können durch blinkende Farbpunkte anzeigen, welche Bildstellen schwarz abgebildet werden und welche weiß, wobei Schwarz in einer anderen Farbe dargestellt wird als Weiß. Die blinkenden Farbpunkte für Schwarz werden auch als Unterbelichtungswarnung (Unterbelichtungsanzeige) bezeichnet, jene für Weiß als Überbelichtungswarnung (Überbelichtungsanzeige).

Der Helligkeitsumfang des Motivs ist größer als der Belichtungsumfang (Dynamikumfang) des Sensors

Ist der Unterschied zwischen hellster und dunkelster Motivstelle größer als der Sensor aufzeichnen kann, können Teile des Motivs nicht in der gleichen Aufnahme abgebildet werden (durch die Kombination mehrerer Aufnahmen ist das möglich: HDRI). Egal, wie ich die Belichtung einstelle, im Histogramm sind bei Schwarz, Weiß oder beiden hohe Werte abzulesen. In der Abbildung oben sind die drei möglichen richtigen Belichtungen zu sehen:

Als Fotograf kann ich mich für eine der Optionen A) bis C) entscheiden. Das hängt davon ab, was mir am wichtigsten ist. Unwichtigeres muss nicht unbedingt zu sehen sein. Liegt das Wichtige im Dunkeln, entscheide ich mich für A), liegt es im Mittleren oder Hellen für B) oder C). Manchmal ist es erforderlich, dunkle Stellen aufzuhellen, meist mit Dauerlicht, beispielsweise LED-Lampen, Blitzlicht oder Reflektoren. Manchmal kann ich helle Stellen abdunkeln, beispielsweise den Himmel mit einem Grauverlaufsfilter. Oder ich erweitere den Dynamikumfang mittels HDRI.

Der Belichtungsumfang (Dynamikumfang) des Sensors ist größer als der Helligkeitsumfang des Motivs

Ist der Helligkeitsumfang des Motivs kleiner als der Sensor abbilden kann, habe ich Wahlmöglichkeiten bei der Belichtung, sogenannten Belichtungsspielraum, siehe Abbildung oben:

  1. A) Hier wird die dunkelste Motivstelle beinahe, jedoch nicht ganz, schwarz abgebildet, die hellste mittelhell. An keinem Histogrammrand ist ein Spitzenwert. Die Unterbelichtungsanzeige blinkt gerade noch nicht.
  2. B) Die dunkelste Motivstelle wird dunkelgrau, die hellste hellgrau abgebildet. An keinem Histogrammrand ist ein Spitzenwert, keine Belichtungswarnung blinkt.
  3. C) Die dunkelste Motivstelle wird mittelgrau abgebildet, die hellste beinahe, jedoch nicht ganz, weiß. An keinem Histogrammrand ist ein Spitzenwert. Die Überbelichtungsanzeige blinkt gerade noch nicht.

Fotografiere ich RAW, was in der Regel zu empfehlen ist, ist die beste Option C), da hier das Bildrauschen am geringsten ist, wobei ich die Belichtung so abstimme, dass die hellste Motivstelle etwas dunkler wird als Weiß – Spielraum zu Weiß hin ist empfehlenswert. Bei den Varianten A) und B) kann ich die Verschlusszeit verkürzen, nehme jedoch mehr Rauschen in Kauf. Lasse ich die Kamera JPEG erzeugen, ist B) üblich, wobei die Belichtungseinstellung so ist, dass die Helligkeiten "natürlich" erscheinen. Habe ich den Belichtungsspielraum ausgenutzt, kann es erforderlich sein, in der Bild-Nachbearbeitung Helligkeit und Kontrast anzupassen.

Der Belichtungsumfang (Dynamikumfang) des Sensors und der Helligkeitsumfang des Motivs sind gleich

Es ist eher selten, dass der Helligkeitsumfang des Motivs und der Belichtungsumfang des Sensors gleich sind. Hier kann ich gerade noch alle Details des Motivs erkennbar abbilden. Die dunkelste Stelle wird beinahe, jedoch nicht ganz, schwarz abgebildet, die hellste beinahe, jedoch nicht ganz weiß. Im Histogramm gibt es links und rechts keinen Spitzenwert, Unter- und Überbelichtungsanzeige blinken gerade noch nicht.

Kontrastwiedergabe von Sensor und Film

Die Kontrastwiedergabe (Kontrastaufzeichnung) besagt, wie verschieden Helligkeitsunterschiede des Motivs aufgezeichnet werden. Beim Sensor ist das in etwa gleich: Eine doppelt so helle Motivstelle erscheint auf dem Sensor doppelt so hell, falls sie im Bereich der richtigen Belichtung ist. Beim Film ist das selten der Fall. Negativfilme geben Helligkeitsunterschiede des Motivs geringer wieder, Diafilme stärker.

Der Sensor arbeitet linear: Auch in dunklen und hellen Bereichen erzeugt die doppelte Motivhelligkeit eine doppelte Sensorbelichtung. Bei Filmen sind die dunkelsten und hellsten aufgezeichneten Motivstellen nicht linear wiedergegeben, sondern geringer: Eine doppelt so helle Motivstelle erzeugt einen geringeren Belichtungsunterschied.

Elmar Baumann, 19.01.2019

Letzte Bearbeitung: 20.01.2019.