Fotografie. Medien- Technik. IBN AL HAITHAM (965-um1040) LEONARDO DA VINCI ( ) HIERONYMUS CARDANUS ( )

Transkript

1 Lochkamera bis ins 17. Jhdt. als Zeichenhilfsmittel Fotografie IBN AL HAITHAM (965-um1040) LEONARDO DA VINCI ( ) HIERONYMUS CARDANUS ( ) Je kleiner das Loch, desto schärfer und dunkler das Bild

2 Fotografie NICEPHORE NIEPCE ( ) LOUIS JACQUES MANDE DAGUERRE ( ) WILLIAM HENRY FOX TALBOT ( ) Niepce: flüssiger Asphalt (härtet sich unter Licht) Ältestes Foto: Belichtungszeit 8 Stunden Entwickler: Terpentin & Lavendelöl Daguerre: Silberhalogenid Entwickler: Quecksilberdampf Fixierer: Kochsalzlösung 1839 Talbot: Papier, Kochsalz, Silbernitrat Fixierer: Kochsalzlösung 1835 Verfielfältigung Kontaktkopien

3 Fotografie Schwarz-Weiß-Film Schutzschicht gegen Beschädigungen 1/8 mm Gelatine mit lichtempfindlichen Kristallen Haftschicht Träger Bromsilberkristalle (13pm), bei Belichtung entsteht Silber Durchsichtiger Kunststoff Prozess der Entwicklung: anbelichtete Kristalle werden zu Silber umgewandelt, unbelichtete entfernt Lichthof-Schutzschicht Dunkler Lack, wird beim Entwickeln entfernt

4 Medien Rollfilm 6*9 Negativ aus dem Jahre 1939 Kamera: Agfa Box

5 Fotografie Farb-Negativ-Film (Agfa) Gelb Magenta Cyan

6 Fotografie 40-fache Vergrößerung Homepage E. Baumann 400-fache Vergrößerung Körnung Größe der Silber-Halogen-Kristalle Große Kristalle = empfindl. Film Kleine Kristalle = kleines Korn

7 Hochempfindlicher Farbfilm wirkt wolkig oder flockig

8 Opazität 1 0 0,3 Dichte Fotografie Filmempfindlichkeit Dichte = 0 volle Transparenz Dichte = 0,3 halber Lichtdurchlass 10 0,3 = 2 1 DIN = 0,1 Dichte ASA/DIN 2 +3 DIN = doppelte Dichte 10 1 Opazität (Schwärzung): Einfallender Beleuchtungsstärke / Austretende Beleuchtungsstärke Dichte = log 10 (Opazität) Belichtung = Beleuchtungsstärke * Zeit Formelzeichen H Beleuchtungsstärke=Lichtstrom/Fläche Φ H = Et = t = A Q A Filmempfindlichkeit: Welche Belichtung ruft welche Schwärzung hervor?

9 Welche Belichtung ruft eine Schwärzung der Dichte 0,1 über Grundschleier hervor? Fotografie Filmempfindlichkeit D Empfindlichkeitsbestimmung nach DIN Definierte Lichtquelle Belichtungszeit 1/50 s Stufengraukeil Film HM = E t 10 D Entwickelter Film M=Schwärzung der Dichte 0,1 M über Schleier M M Agfapan APX 25 Agfapan APX 100 Agfapan APX 400

10 Niedrig Mittel Hoch Fotografie ISO 1/1 ISO 2/4 ISO 4/7 ISO 8/10 ISO 16/13 ISO 25/15 ISO 50/18 ISO 100/21 ISO 200/24 ISO 400/27 ISO 800/30 ISO 1600/33 ISO 3200/36 ISO H 0 = H0 = H M, 0,8 lx s früher ASA 1 ISO = 10lg früher DIN H M 1 ISO /DIN = 1 ISO/ASA Umrechnung: ( ) ISO / DIN = 1+ 10lg ISO / ASA ISO / ASA = 10 ( ISO DIN ) / 1 10

11 Fotografie - Objektive Ideale Linse bündelt Parallelstrahlen im Brennpunkt Mittelpunktstrahl Gegenstandsweite g Bildweite b Dünne Linsen Dicke Linsen Brechung 1 b + 1 g = 1 f Linsenformel Photomeeting.de

12 Fotografie - Objektive Filmebene 1 b + 1 g = 1 f Schärfe einstellen Beispiel 1: 5m Gegenstandsweite 50 mm Brennweite Beispiel 2: 0,5m Gegenstandsweite 50 mm Brennweite Beispiel 3: Gegenstandsweite unendl 50 mm Brennweite = = b 5*10 1 = 19,8 b 1 b = = 50,5 mm 19,8 1 0,5 1 b 1 = 18 b 1 b = = *10 + = 2 55,5 mm = 20 b = f = 50 mm

13 Fotografie - Objektive B = G b g Vergrößerung: G=Gegenstandsgröße, B=Bildgröße Beispiel 4: 5m Gegenstandsweite 3m Gegenstandshöhe 50 mm Brennweite B = G B = 3 B = b g 0, ,3 mm Beispiel 5: Abbildung 1:1 B G = 1 + b 2 = b 1 g b g 1 f = = 1 1 f b = b 2 = f g Beispiel 6: Bildhöhe soll 12 mm werden bei g=5m B G G B G = = = 0, ,0505 5*0,012 0,0505 = 0,06 0,0505 = 1,19

14 Fotografie - Objektive 21,6 mm 24 * 36 mm 46,8 43,2 mm Kleinbildformat Sichtwinkel 50 mm Objektiv etwa 47 entspricht dem menschlichen Sehwinkel Normalobjektiv hat Öffnungswinkel von etwa 50 Weitwinkelobjektiv mit Öffnungswinkel >> 50 Teleobjektiv mit Öffnungswinkel << 50 α = 50 mm 21,6 tan 1 = 50 23,4

15 Fotografie - Normal-Objektive Normalobjektiv Öffnungswinkel Filmformat Bezeichnung Diagonale 9 x 11 Minox 14,2 mm 15 mm x 17 Pocket 20,8 mm 20 mm 55 16,7 x 30,2 APS 34,5 mm 35 mm x 36 Kleinbild 43,3 mm 50 mm x 60 Mittelformat 75,0 mm 75 mm x 60 Mittelformat 84,9 mm 80 mm x 70 Mittelformat 92,2 mm 90 mm x 90 Mittelformat 108,2 mm 110 mm x 120 Großformat 150,0 mm 150 mm x 180 Großformat 222,0 mm 210 mm x 240 Großformat 300,0 mm 300 mm 53

16 Fotografie - Objektive und Öffnungswinkel Kleinbild-Format 24 * 36 mm Nikkor 800 / 5,6 3 Nikkor 18 / 4,0 100 Brennweite diagonal horizontal vertikal 15 mm mm mm mm mm mm mm mm mm ,5 135 mm mm 12,5 10, mm 8,2 6,8 4,5 400 mm 6,2 5,2 3,5 500 mm 5 4,2 2,7 600 mm 4,2 3,5 2,3 800 mm 3,2 2,5 1, mm 2,5 2,1 1, mm 1,5 1,3 0,8

17 Brennweite und Bildgestaltung Weitwinkel: Verkleinert Hintergrund (Tiefe) Tele: wirkt flacher, Vergrößerungseffekt

18 Weitwinkel 35 mm Tele 110 mm

19 Fotografie Perspektivische Verzerrung Stürzende Linien Weitwinkel 38mm

20 Fotografie Perspektivische Verzerrung Stürzende Linien Weitwinkel 38mm

21 Fotografie Perspektivische Verzerrung Weitwinkel 38mm

22 Fotografie Perspektivische Verzerrung Entzerrung mit Panorama-Tools Weitwinkel 38mm

23 28mm 50 mm 135 mm 7,5 mm 16 mm 17 mm 20 mm 24 mm 28 mm 35 mm 50 mm 85 mm 100 mm 135 mm 200 mm 300 mm 500 mm 1600 mm

24 Verzerrungen beim Weitwinkel: weiter weg als

25 Fotografie - Blende Beleuchtungsstärke in der Filmebene 2 E A 2 d =, = π = π 2 EF A r f π =, k = 2 4 f 2 E d f E π = 2 4k d Blendenzahl 2 f Beleuchtungsstärke auf dem Film Motiv mit Leuchtdichte L = Lichtstärke/Fläche Beleuchtungsstärke E (lx) Lichtstrom = E*A A =Blendenfläche Blendenzahl= Brennweite Blendendurchmesser

26 Fotografie - Blende Blende = Brennweite / Eintrittspupillendurchmesser Genormte Blendenwerte Beispiel: f=100 mm Blenden- = 25 mm = f/4 Blende Pro Blendenwert Halbierung der Lichtmenge Beleuchtungsstärke ist umgekehrt proportional zum Quadrat der Blendenzahl Doppelte Blendenzahl= ¼ Beleuchtungsstärke Großer Blendenwert= große Tiefenschärfe

27 Fotografie - Belichtung Φ H = Et = t A Verschlussvorhang Zentralverschluss

28 Fotografie Blende und Schärfe Tiefenschärfe Schärfentiefe hängt von der Blende ab. Schärfebereich Je größer die Blendenzahl, desto größer die Tiefenschärfe

29 Fotografie Blende und Schärfe Tiefenschärfe Schärfentiefe hängt von der Blende ab. Schärfebereich Je größer die Blendenzahl, desto größer die Tiefenschärfe

30 Tiefenschärfe - Schärfentiefe Großer Blendenwert (enge Blende) Kleiner Blendenwert (weite Blende)

31 Abbildungsfehler Ursache: Kugelform der Linsenoberfläche Auswirkung: scharfes Kernbild wird von unscharfem Bild überlagert (Weichzeichner) Abhilfe: Linsenform, kleine Blende Ursache: Dispersion (Brechung abhängig von Wellenlänge) Auswirkung: Farbsäume, Unschärfe Abhilfe: Achromate, Apochromate Farbquerfehler: Dicke Linsen

32 Abbildungsfehler Ellipse Das von einem achsenfernen Bildpunkt ausgehende Lichtbündel bildet auf der Linse eine Ellipse Stärkere Brechung Ursache: Abbildungsverhalten am Rande anders als in der Mitte, aus Punkt wird Kometenschweif. Sonderfall der sphärischen Aberration. Abhilfe: kleine Blende, Objektivgeometrie

33 Abbildungsfehler Ursache: nicht plane Abbildung, besonders bei Weitwinkel Auswirkung Unschärfe am Rande Abhilfe: Linsenform, kleine Blende Vignettierung Ursache: In die Bildecken gelangt weniger Licht schief in ein Rohr sehen! Auswirkung: Bild am Rande dunkler Abhilfe: kleine Blende, Objektivgeometrie

34 Abbildungsfehler Ursache: Linse vor Blende Beugung: Naturgesetz! Tritt am Rande der Blende auf Ursache: Linse hinter Blende Abhilfe: Blende mitten ins Objektiv Bildquelle: Marchesi

35 Kleinbildkamera 24 * 36 mm Leica M6 TTL Through The Lens Sucherkamera (Parallaxenfehler) Advanced Photo System Konventioneller Film mit Magnet-Datenspur kleinere Formate 16,7 * 30,2 mm (Classic 2:3, Panorama 1:3, High Definition 9:16) Consumer-Format

36 Spiegelreflex (Dresden 1936) Prisma Klappspiegel Schnittbildentfernungsmesser & Mikroprismen (foto-net.de) Wechselobjektive Vorteil: Genauer Bildausschnitt erscheint im Sucher inkl. (Tiefen)schärfe

37 Mittelformat-Kameras (Rollfilm 6 cm breit)

38 Großformat-Kameras

39 Vorlesung Medientechnik WS 1999/2000 Dr. Manfred Jackel Studiengang Computervisualistik Institut für Informatik Universität Koblenz-Landau Rheinau Koblenz Manfred Jackel jkl@uni-koblenz.de WWW: mtech.uni-koblenz.de Literatur zu diesem Kapitel Marchesi, Jost; Handbuch der Fotografie Bd. 1-3 Adams, Anselm: Die Kamera Adams, Anselm: Das Negativ Hyperlinks zu diesem Kapitel Grafik-Quellen