Abbildungsmaßstab

Der Abbildungsmaßstab ist definiert als das Verhältnis zwischen der Größe der optischen Abbildung eines Gegenstandes und dessen realer Größe.
In der Fotografie bezeichnet man als Abbildungsmaßstab das Verhältnis der Abbildungsgröße eines Objektes auf der Filmebene zur Größe des Originalobjektes selbst. Der Abbildungsmaßstab nimmt mit kleiner werdendem Abstand zum Objekt und mit Verlängerung der Objektivbrennweite zu. Aufgrund der einem jeden Objektiv eigenen Naheinstellgrenze (der Mindestabstand zum Objekt), unterhalb derer es nicht mehr möglich ist auf das Objekt zu fokussieren, kann der Objektabstand allerdings nicht beliebig verringert werden. Ein Objektiv besitzt also einen maximalen Abbildungsmaßstab.

Spezielle Objektive für die Makrofotografie, die so genannten Makro-Objektive, können mit einem besonders geringen Objektabstand eingesetzt werden und ermöglichen dadurch einen besonders großen Abbildungsmaßstab, wie beispielsweise 1:2 (die Abbildung ist halb so groß wie das Objekt) oder 1:1 (Objekt wird in Originalgröße auf der Filmebene abgebildet). Bei Abbildungsmaßstäben von mindestens 1:4 wird ein Objektiv als makrofähig bezeichnet. Normale Objektive erzielen maximale Abbildungsmaßstäbe im Bereich von 1:7 bis 1:9.

Um derartige Abbildungsmaßstäbe ohne Spezialobjektive zu erzielen, müssen normalerweise ein Balgengerät, Zwischenringe oder ein Objektiv in Retrostellung eingesetzt werden.

Beispiele zur Berechnung des Abbildungsmaßstabes:




Abblendtaste

Eine Abblendtaste ist Bestandteil einäugiger Spiegelreflexkameras. Diese dient zur visuellen Kontrolle des Schärfebereichs (auch Schärfentiefe genannt) vor der Aufnahme. Drückt man den Abblendhebel, so schließt sich die Blende am Objektiv auf den eingestellten Wert und das Sucherbild wird dunkler. Die Kamera stellt von der hellen „Einstellblende“ auf die Arbeitsblende um, mit der die Aufnahme tatsächlich fotografiert wird. Gleichzeitig wird der als scharf wahrgenommene Bereich vor und hinter dem fokussiertem Objekt erkennbar.

Je kleiner die an einer Kamera eingestellte Blendenöffnung, desto stärker dehnt sich die Schärfentiefe vor und hinter der Ebene aus, auf die fokussiert (scharf gestellt) wurde. Analog dazu ist bei großer Blendenöffnung der Schärfebereich geringer.

Dieser Effekt basiert auf der Tatsache, dass der Zerstreuungskreisdurchmesser in diesen Bildbereichen als „scharf“ wahrgenommen wird. Wirklich punktscharf werden nur Bildpunkte abgebildet, die in der Ebene des Fokus liegen.

Eine vielfach zitierte Faustregel besagt, dass die Ausdehnung des als noch scharf wahrgenommenen Bereichs einem Verhältnis von 2 Teilen hinter dem fokussierten Objekt und einem Teil davor entspräche. Diese Annahme ist jedoch falsch; vielmehr entspricht das Verhältnis des noch scharf wahrgenommenen Bereichs vor dem fokussierten Objekt zum scharf wahrgenommenen Bereich hinter dem fokussierten Objekt dem Verhältnis von Nah- zu Fernpunkt.

Da die Blendenzahl das Verhältnis von Brennweite zu Blendenöffnung wiedergibt, verhält sie sich umgekehrt proportional zur Größe der Blendenöffnung. Das heißt: Je kleiner die Blendenöffnung, desto größer die Blendenzahl:

Blendenöffnung: «-- groß ------------------------ klein --»
Blendenskala:    1,4; 2,8 ; 4 ; 5,6 ; 8 ; 11 ; 16 ; 22 ; 32

Bei modernen Kameras wird die Blende meist von einem zentralen Motor angetrieben, der außerdem die Spiegelauslösung und den Filmtransport bewerkstelligt. Derartige Kameras haben aufgrund dieser Kopplung häufig keine Abblendtaste. Diese benötigt einen separat gesteuerten Blendenmechanismus, der die Kamera aufwändiger und teurer macht. Ein ähnlicher Zusammenhang besteht bei der Spiegelvorauslösung.




Abwedeln

Durch den Vorgang des Abwedelns wird bei der Belichtung fotografischer Materialien mit Hilfe eines Vergrößerers die Belichtungszeit für bestimmte Bildpartien verkürzt. Abwedeln ist eine Möglichkeit, zu hohe Negativkontraste auszugleichen oder besondere gestalterische Effekte zu erzielen. Das Abwedeln findet im Fotolabor in der Regel bei der Belichtung von Negativmaterial (Fotopapier) statt und hat in diesem Zusammenhang einen aufhellenden Effekt. Durch Abwedeln lässt sich beispielsweise die Zeichnung in den Schattenpartien eines Bildes verbessern, wenn sie ohne diesen Eingriff zu schwach ausfallen würde.

Zum Abwedeln greift man mit der Hand oder einem Karton in den Strahlengang der Projektion des Vergrößerungsgerätes, um die auf das fotografische Material fallende Lichtmenge auf den gewünschten Bildteilen zu reduzieren. Zur Vermeidung von Streulicht wird hierzu vorzugsweise schwarzer Karton verwendet, der zur Erreichung in der Bildmitte gelegener Partien in der Regel an einem Draht gehalten wird. Hierbei wird der Karton ständig bewegt (daher der Begriff "wedeln"), um scharfe Kanten zu vermeiden. Die Dauer des Eingriffs in den Strahlengang wird mit Hilfe von Probestreifen ermittelt.

Den umgekehrten Vorgang - die partielle Erhöhung der Lichtmenge auf Bildteilen - bezeichnet man als Nachbelichten.




Achromat

Unter einem Achromat versteht man in der Optik ein System aus zwei Linsen, die aus Gläsern mit unterschiedlicher Abbe-Zahl (verschieden starker Dispersion) bestehen. Das System enthält eine Sammellinse (meist aus Kronglas) und eine Zerstreuungslinse mit kleinerer Abbe-Zahl und somit stärkerer Dispersion als die Sammellinse (meist aus Flintglas).

Dadurch kann der Farblängsfehler, den jede einfache Linse hat, für zwei Wellenlängen korrigiert werden, d.h. das System hat für diese zwei Farben die gleiche Schnittweite. Wenn die beiden Linsen dünn sind und einen kleinen Abstand voneinander haben, ist damit auch der Farbquerfehler, der störende Farbsäume an den Kanten der beobachteten Objekte verursacht, weitgehend korrigiert. Als Wellenlänge wählt man meist eine in Rot und eine in Blau.

Der Achromat korrigiert das primäre Spektrum, wie man den unkorrigierten Farbfehler bezeichnet. Der Farbfehler ist dann für zwei Wellenlängen beseitigt, aber bei den übrigen Wellenlängen besteht noch eine Abweichung. Diesen Rest des Farbfehlers nennt man sekundäres Spektrum. Es ist zwar viel kleiner als das primäre Spektrum, aber bei manchen Systemen und hohen Qualitätsanforderungen stört es erheblich.




Active Pixel Sensor

Ein Active Pixel Sensor (APS, dt. aktiver Pixelsensor) ist ein Halbleiterdetektor zur Lichtmessung, der in CMOS-Technologie gefertigt ist und deshalb oft als CMOS-Sensor bezeichnet wird.

Durch die Verwendung der CMOS-Technologie wird es möglich, weitere Funktionen in den Sensorchip zu integrieren, wie beispielsweise die Belichtungskontrolle, die Kontrastkorrektur oder die Analog-Digital-Wandlung. Die Lichtempfindlichkeit der APS basiert – wie auch der CCD-Speicher – auf dem inneren fotoelektrischen Effekt.

Zu jeder Fotodiode ist ein Kondensator parallel geschaltet, der durch den Fotostrom aufgeladen wird. Die Spannung ist proprotional zur Helligkeit und zur Belichtungszeit. Im Gegensatz zu CCDs werden die bei der Belichtung angesammelten Elektronen nicht zu einem einzigen Ausleseverstärker verschoben, sondern jedem einzelnen Bildelement ist ein Verstärker zugeordnet, der diese Kondensatorspannung dem Analogsignalprozessor direkt zur Verfügung stellt.

Das bedeutet, dass jedes Bildelement zusätzlich zur Fotodiode eine Vielzahl von Transistoren enthält, die die gesammelte Ladung in eine messbare Spannung umwandeln. Der Vorteil ist, dass die Elektronik direkt das Spannungssignal jedes einzelnen Pixels auslesen kann, ohne die Ladungen verschieben zu müssen, was eine deutlich geringere Neigung zum Blooming zur Folge hat. Der Nachteil ist, dass sich zwischen den lichtempfindlichen Fotodioden viel Elektronik befindet, die selbst nicht lichtempfindlich ist, was bei gleicher Chipfläche ursprünglich zu einer im Verhältnis zur CCD-Technologie kleineren Lichtempfindlichkeit führte.




AEL

AEL steht als Abkürzung für "Auto-Exposure-Lock"

Bedienungselement an Kameras zum Speichern der Belichtungseinstellungen.




Alkali-Mangan-Batterie

Die Alkali-Mangan-Batterie beziehungsweise Alkali-Mangan-Zelle ist ein galvanisches Element und zählt zu den wichtigsten elektrochemischen Energiespeichern. Aufgrund höherer Kapazität, besserer Belastbarkeit und längerer Lagerfähigkeit hat sie die Zink-Kohle Batterie aus vielen Anwendungen verdrängt. Die Alkali-Mangan-Batterie ist eine Weiterentwicklung des Leclanché-Elements.




Apochromat

Als Apochromat bezeichnet man ein optisches System, z. B. ein Objektiv , bei dem der Farbfehler weitestgehend korrigiert ist. Im Gegensatz zu einem Achromaten wird nicht nur das primäre, sondern auch das sekundäre Spektrum korrigiert.

In der ursprünglichen Bedeutung ist ein apochromatisches Linsensystem so berechnet, dass die Schnittweite für drei Wellenlängen (Farben) im sichtbaren Bereich übereinstimmt, während beim einfacheren Achromaten die Übereinstimmung für nur zwei Wellenlängen gefordert ist. Auch für die übrigen Wellenlängen ergibt sich dann nur eine sehr kleine Abweichung der Schnittweite, und der Farblängsfehler ist somit sehr gut korrigiert.

  • Funktionsweise

    Die durchlaufenden Lichtstrahlen werden unterschiedlich stark von einer Linse gebrochen und treffen somit nicht genau auf demselben Punkt der Bildebene auf. Es entstehen Unschärfen und Farbsäume.

    Die Konstruktion der achromatischen Linsensysteme beruht darauf, dass das Verhältnis von Brechzahl und Dispersion von verschiedenen Glassorten verschieden ist, was sich in verschiedenen Abbe-Zahlen ausdrückt.

    Wäre dieses Verhältnis gleich, gäbe es keine Möglichkeit, den Farbfehler von Linsensystemen auszugleichen. Der verbleibende Farbfehler eines Achromaten wird vom sekundären Spektrum dominiert.

  • Fotografie

    In der Fotografie werden Objektive mit korrigiertem sekundären Spektrum häufig mit der Abkürzung "APO" gekennzeichnet. Dabei handelt es sich vor allem um höherwertige, lichtstarke Teleobjektive. Insbesondere beim Fotografieren mit Offenblende wird dann eine merklich gesteigerte Abbildungsqualität erzielt. Diese Fotoobjektive sind aber selten (falls überhaupt) echte Apochromate. Die vollständige Korrektion des sekundären Spektrums ist nur dann sinnvoll, wenn auch die übrigen Abbildungsfehler ähnlich gut korrigiert werden. Dies würde aber einen extrem hohen Aufwand erfordern. Ein solches Objektiv wäre kaum zu bezahlen, und seine Abbildungsqualität könnte in der Praxis auch kaum genutzt werden.




  • Auflösung

    Als Auflösung oder Auflösungsvermögen bezeichnet man in der Fotografie die Fähigkeit eines Objektivs oder Sensors, bestimmte kleinste Strukturen noch wiedergeben zu können.




    Aufnahmebereitschaft

    Als Aufnahmebereitschaft bezeichnet man in der Fotografie die Zeitspanne, die der digitale Fotoapparat nach dem Einschalten benötigt, um ein Bild anfertigen zu können.

    Während fast alle analogen Kameras unmittelbar nach dem Einschalten aufnahmebereit sind, benötigt eine Digitalkamera einige Sekunden zum Booten des Kamerasystemsystem.

    Realistische Angaben über die Aufnahmebereitschaft finden sich in der Regel nicht in den Datenblättern der Kamerhersteller, sondern nur in unabhängigen Tests; bei vielen Modellen ist unter praktischen Aufnahmebedingungen mit Verzögerungen von zwei bis drei Sekunden zu rechnen. Manche Kameras, oft Kompaktkameras mit integriertem Blitzgerät, erreichen ihre Betriebsbereitschaft jedoch erst nach fünf bis über 15 Sekunden.

    Digitale Spiegelreflexkameras sind in der Regel (ohne Blitzladezeit) in weniger als einer Sekunde, manche Modelle schon etwa 100 Millisekunden nach dem Einschalten für die erste Aufnahme bereit.




    Auslöser

    Ein Auslöser ist eine Vorrichtung an einem Fotoapparat, die die Belichtung einer Aufnahme startet. Auslöser können mechanisch, elektrisch arbeiten.

    Neben der eigentlichen Auslösefunktion haben Auslöser oft noch zusätzliche Aufgaben:
    Kameras mit Motorantrieb und die meisten Digitalkameras sind auch in der Lage, mit nur einer Betätigung mehrere Serienbilder zu fertigen.

    Ein Selbstauslöser löst die Aufnahme nach einem vorbestimmten Zeitablauf aus.




    Auslöseverzögerung

    Als Auslöseverzögerung bezeichnet man in der Fotografie die Zeitspanne, die zwischen Drücken des Auslösers der Kamera und tatsächlicher Bildaufzeichnung verstreicht.

    Der Druck auf den Auslöser setzt sowohl bei herkömmlichen als auch bei Digitalkameras eine ganze Reihe mechanischer Abläufe in Gang:
    Erst jetzt kann der Verschluss geöffnet werden und die Belichtung beginnt.

    Während aktuelle digitale Spiegelreflexkameras mittlerweile annähernd verzögerungsfrei auslösen können, muss man im Bereich der kompakten Digitalkameras je nach Modell und Aufnahmbedingungen auch heute noch mit Auslöseverzögerungen im Bereich bis zu mehr als einer Sekunde rechnen.




    Autofokus

    Als Autofokus (AF) wird die Technik einer Digi-Kamera oder allgemein eines jeden optischen Apparates bezeichnet, automatisch auf das Motiv scharf zu stellen. Grundsätzlich wird zwischen passivem Autofokus, also solchem, der nur das vom Motiv abgestrahlte oder reflektierte Licht verwendet, und aktivem Autofokus unterschieden, der auch bei völliger Dunkelheit funktioniert.

    Die Geschwindigkeit und Genauigkeit des Autofokus kann sehr gut sein. Normalerweise liegen sie über dem, was manuell erreicht werden kann. Moderne Kameras messen verschiedene Bereiche des Bildes und entscheiden, wo das Objekt ist. Einige Kameras sind auch fähig, zu entscheiden, ob sich das Objekt auf die Kamera zu oder von ihr weg bewegt, sowie welche Geschwindigkeit es hat, und verfolgen es.

    Der aktive Autofokus funktioniert auch in absoluter Dunkelheit. Man unterscheidet zwischen direkter Entfernungsmessung mittels Ultraschallwellen und der Erweiterung von passiven Methoden mittels Objektbeleuchtung.




    Automatische Sensorreinigung

    Als automatische Sensorreinigung (auch: Anti-Staub-System, Staubschutzsystem), bezeichnet man Technologien, die bei Spiegelreflexkameras das Problem von Staubablagerungen auf dem Bildsensor lösen sollen.