Wie funktioniert das Objektiv?

Allgemeine Informationen

Kurzfassung

Das Objektiv ist eine Art "Erweiterung" der Belichtungsöffnung der Lochkamera. An ihm kann man üblicherweise die Entfernung und (zumindest war das früher so) die Blende einstellen. Objektive kann man nach ihrer größten einstellbaren Blendenöffnung (Lichtstärke) und nach ihrer Brennweite unterscheiden. Anhand des möglichen Bildwinkels, der von der Objektivbrennweite im Zusammenspiel mit der Sensor- oder Negativgröße der Kamera abhängig ist, teilt man sie in Weitwinkel-, Normal- und Teleobjektive ein.

Ausführlicher

Da, wo bei der Lochkamera ein Loch ist, hat eine "richtige" Kamera ein Objektiv. Es kann das Licht sammeln und somit für eine stärkere Belichtung sorgen, was kürzere Belichtungszeiten ermöglicht. Doch diesen Vorteil müssen wir mit einem Nachteil erkaufen. Während nämlich bei der Lochkamera (mehr oder weniger) alles scharf abgebildet wird, müssen wir, wenn wir mit einem Objektiv fotografieren, auf die gewünschte Entfernung scharf stellen.

Woran liegt das?
In den Objektiven sind zumeist mehrere Linsen(-glieder/-gruppen) eingesetzt, die die Schärfe- und Darstellungsleistung verbessern sollen. Dabei werden unterschiedliche Linsentypen verwandt; eine der wichtigsten ist die Sammellinse. Sie sammelt das Licht, das von einem Punkt des Motivs ausgeht, und vereint es im Brennpunkt.

Die Sammellinse sammelt das Licht, das von einem "unendlich" weit entfernten Punkt ausgeht, auf dem Brennpunkt.
Ist der Motivpunkt näher zur Kamera, also nicht unendlich weit entfernt, spricht man nicht vom Brennpunkt, sondern vom Bildpunkt.

Bei unveränderter Linse hängt der Abstand des Bildpunkts von der Linse, von der Entfernung des Ausgangspunkts von der Linse ab. Motivpunkte vor oder hinter dieser Entfernung haben ihren Bildpunkt an einer anderen Stelle. Für die scharfe Abbildung eines Motivdetails ist es wichtig, dass sein Bildpunkt auf dem Sensor liegt. Der Bildpunkt in der Abbildung unten liegt auf dem Sensor/Film. So werden alle Punkte des Motivs auch als Punkte auf dem Bild wiedergegeben.
Richtig fokussiert

Wenn das Motiv zu nah ist, liegt sein Bildpunkt hinter der Sensorebene, es entsteht dann auf dem Film/Sensor kein Punkt, sondern ein Kreis, der sogenannte Unschärfekreis. Und auch wenn das Motiv zu weit weg ist, der Bildpunkt also vor dem Sensor liegt, entstehen Unschärfekreise.
Das Motiv ist zu nah.

Zu weit

Um ein scharfes Bild zu erzeugen, bei dem ein Punkt im Motiv auch als Punkt abgebildet wird, muss man auf die richtige Entfernung dieses Punktes scharf stellen.

Dazu wird der Abstand zwischen Aufnahmeebene und Objektiv entweder verkürzt (fernes Objekt) oder verlängert (nahes Motiv). Wie man die Entfernungseinstellung bei den unterschiedlichen Kameratypen kontrolliert und einstellt und was es dabei zu beachten gibt, erkläre ich weiter hinten in diesem Kapitel.

Es gibt für das Fokussieren Grenzen, man kann nicht jede Entfernung einstellen. Die meisten Objektive haben eine Beschränkung im Nahbereich, das heißt, es gibt eine Entfernung, bei der Motive nicht mehr fokussiert werden können, weil sie zu nah sind (die Aufnahmeebene also weiter als möglich vom Objektiv entfernt sein müsste). Wenn ein Motiv zu nah ist kann man versuchen Zwischenringe einzusetzen. Aber die meisten Objektive haben in diesem Nahbereich nur eine ungenügende Leistung; für beste Leistung sollte man eher Makroobjektive einsetzen, die ausdrücklich für diesen Aufgabenbereich optimiert sind.

Bei vielen Objektiven geschieht die Entfernungseinstellung durch das Drehen eines Einstellrings. Dadurch wird der Abstand des Objektivs vom Sensor/Film und somit auch die Schärfe verändert. Rückt das Objektiv näher an die Aufnahmeebene, werden entfernte Motive scharf, entfernt es sich von der Aufnahmeebene, werden nahe Objekte scharf. Dies geschieht auch bei Autofokusobjektiven, bei denen die Drehung – und damit die Veränderung des Abstandes Objektiv-Aufnahmeebene – jedoch mit einem Motor vorgenommen und von der Kamera gesteuert wird.

Wechselnde Partner
Für viele Kameras, speziell für die Spiegelreflexkameras, gibt es verschiedene Objektive zum Wechseln. Je nach Situation und gewünschtem Bild kann man ein anderes verwenden. Gerade Anfänger neigen aber dazu, diese Tatsache überzubewerten.

Wechselobjektive sind zwar ein großer Vorteil, wenn man sie braucht, doch viele Fotografen kommen für einen großen Teil ihrer Bilder mit einem einzigen Objektiv aus. Nicht immer ist es gut, zu viel Auswahl zu haben, wer viele Objektive hat, macht nicht unbedingt auch die besseren Bilder.

Aber warum sollte man das Objektiv überhaupt wechseln, was unterscheidet die einzelnen Objektive voneinander? Es sind (neben der Qualität) in erster Linie zwei Punkte, die den Unterschied machen: die Brennweite und die Lichtstärke.

Lichtstärke
Je nach Durchmesser der Objektivöffnung und Länge des Objektivs (Brennweite ) gelangt unterschiedlich viel Licht auf den Sensor. Eine große Öffnung lässt (bei gleicher Brennweite) mehr Licht auf den Sensor, das Objektiv ist "lichtstark". Eine höhere Lichtstärke ermöglicht es, mit weniger Aufnahmelicht zu fotografieren, da durch die größere Öffnung immer noch genug Licht zum Sensor oder Film kommt. Um eine hohe Lichtstärke zu erreichen, braucht man bei gleicher Brennweite eine größere Öffnung, also größere Linsen. Größere Linsen sind schwieriger in der Herstellung und Verarbeitung. Deshalb sind Objektive mit einer hohen Lichtstärke meist teurer. Die Lichtstärke wird in Zahlenwerten angegeben. Sie entspricht der größtmöglichen Blendenöffnung des Objektivs und wird mit den gleichen Zahlenwerten wie bei den Blenden angegebenen. Je größer die mögliche Blendenöffnung und damit die Lichtstärke, desto kleiner die Zahl. (Warum das so ist, werde ich im Kapitel "Belichtung " im Abschnitt zum Thema Blende erklären.) Ein Objektiv mit Lichtstärke 1,8 ist lichtstärker als eines mit Lichtstärke 4.

Um dem Kunden auch das letzte Quäntchen zusätzlicher Öffnung zu signalisieren, verwenden die Hersteller bei der Angabe der Lichtstärke gern auch mal "krumme" Blendenzahlen wie 2,6 oder 2,9. Wundern Sie sich also nicht, wenn bei diesen Angaben Zahlen auftauchen, die in der normalen Blendenreihe (Ausführliches zu diesem Thema folgt im Kapitel "Belichtung ") nicht vorkommen.

Brennweite
Weiter oben haben wir gesehen, dass das Objektiv, je nach Aufnahmeentfernung , unterschiedlich weit vom Aufnahmemedium entfernt sein muss, damit das Bild scharf wird. Je weiter ein Motiv entfernt ist, desto kürzer muss dieser Abstand sein.

Der Begriff der Brennweite geht zurück in die Frühzeit der Optik. Damals unterschied man Linsen unter anderem durch den Abstand, der nötig war, damit die Linse ein punktförmiges Abbild der Sonne auf ein (brennbares) Objekt warf. Der Abstand zwischen Linse und diesem Brennpunkt war dann die Brennweite. Heute nutzt man zur Bestimmung der Brennweite nicht mehr die Sonne, aber die Begriffe sind die gleichen geblieben.

Die Brennweite wird in der Fotografie in Millimetern angeben, sie kann sich bei den einzelnen Linsen, oder besser: Objektiven sehr stark unterscheiden. Je nach Form der Linsen im Objektiv kann der Brennpunkt (und bei gleich bleibender Aufnahmeentfernung auch der Bildpunkt eines Motivdetails) näher oder weiter vom Objektiv entfernt sein. Der zum richtigen Scharfstellen nötige Abstand des Objektivs von der Aufzeichnungsebene ist dann kürzer oder länger.
Diese unterschiedlichen Abstände (Brennweiten) haben einen Einfluss auf die Wiedergabegröße eines Motivs. Bei einem Objektiv mit normaler Brennweite ergibt sich eine "natürlich" wirkende Wiedergabe der Größenverhältnisse (mehr dazu weiter hinten).

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Bei einem Objektiv mit kurzer Brennweite liegt ein Bildpunkt, trotz gleichen Aufnahmeabstands zum Motiv, weiter vorne als bei einem Objektiv mit normaler Brennweite. Die Aufnahmeebene muss deshalb zum Fokussieren näher an das Objektiv. Das Motiv wird dadurch kleiner abgebildet (so wie bei einer kurzen Lochkamera), es passt also mehr aufs Bild. Benutzt man dagegen ein Objektiv mit langer Brennweite , verursacht der bei gleicher Aufnahmeentfernung weiter hinter liegende Bildpunkt eine vergrößerte Abbildung des Motivs. Die jeweilige Brennweite der Objektive hat entscheidenden Einfluss auf die Bildgestaltung /-wirkung. Auf den folgenden Seiten werde ich darauf noch detailliert eingehen. Man unterscheidet die Objektive nach ihrer Brennweite in Weitwinkel-, Normal-, und Teleobjektive. Zu welcher Gruppe ein Objektiv gehört, hängt aber nicht nur von seiner Brennweite ab. Erst durch den Zusammenhang mit der Größe des Sensors oder Films, für die es verwendet wird, ergibt sich die passende Bezeichnung.

Warum?
Nun, es geht dabei in erster Linie um das Verhältnis der Größe der Abbildung zur Gesamtgröße des Sensors oder Films. Sehen wir uns zuerst eine normale Situation an.

Normale Brennweite, normale Bildgröße

Bei dieser Sensorgröße füllt die Abbildung der Person das ganze Bild. Wenn man bei gleicher Brennweite nun die Größe des Aufnahmemediums ändert, verändert sich auch die Wirkung auf das Bild.
Wenn man ein kleineres Aufzeichnungsmedium nimmt, wird das Motiv im Verhältnis zum Aufzeichnungsmedium größer wiedergegeben. So entspricht der fotografierte Ausschnitt nun dem, der sonst mit längerer Brennweite fotografiert worden wäre. Im zweiten Beispiel füllt der Oberkörper der fotografierten Person nun das halbe Bild.
Gleiche Brennweite, aber Sensor/Film kleiner

Durch den Einsatz einer längeren Brennweite (deren Brennpunkt ja bei gleicher Aufnahmeentfernung weiter hinten liegt) und eines größeren Aufzeichnungsmedium kann man das gleiche Ergebnis erzielen. Der Oberkörper der fotografierten Person füllt wieder das halbe (größere) Bild.

Längere Brennweite, normaler Sensor/Film.
Die Größenverhältnisse innerhalb der Bildgrenzen sind die gleichen wie bei der vorherigen Illustration.

Wir haben also die gleiche Bildwirkung, einmal bei Einsatz einer längeren Brennweite und das andere Mal, indem wir nicht die Brennweite verlängern, sondern die Sensorgröße verkleinern. Für die meisten Fotografen ist dieser Zusammenhang der gestalterischen Wirkung der Brennweite in Kombination mit der Negativgröße nicht so wichtig, denn in der Praxis kann man nur recht selten die Größe des Aufzeichnungsmediums ändern.

Und was ist jetzt ein Normalobjektiv?
Ein Normalobjektiv gibt die Größenverhältnisse in etwa so wieder, wie wir sie beim Betrachten mit bloßem Auge empfinden. Das ist dann der Fall, wenn die Objektivbrennweite ungefähr der Diagonale des verwendeten Sensors oder Negativs entspricht. Ein Kleinbildnegativ hat eine Größe von 24 x 36 mm, die Diagonale beträgt also ungefähr 50 mm (43 mm). Ein Normalobjektiv für Kleinbildfilm hat also eine Brennweite von 50 mm. Alle "kürzeren" Optiken (35 mm, 28 mm, 24 mm, 20 mm) sind Weitwinkel, alle längeren (85 mm, 105 mm, 135 mm, 180 mm, 210 mm, 300 mm …) sind Teleobjektive.

Anmerkung

Cropfaktor
Der kleinere Sensor vieler Digitalkameras nutzt nur einen Ausschnitt des Bildes, das ein Objektiv für klassische Kleinbild- oder für sogenannte (digitale) Vollformatkameras erzeugt. Der genutzte Ausschnitt ist in Bezug auf den Blickwinkel genau so, als hätte man ein Kleinbildnegativ oder einen Vollformatsensor in der gleichen Situation mit einer längeren Brennweite benutzt (siehe Abbuldungen weiter oben).
Um die Objektive trotz unterschiedlicher Aufnahmeformate vergleichen zu können, rechnet man die Brennweiten um. Zuerst bestimmt man dem Faktor, um den ein Kleinbildnegativ (24 x 36 mm) größer ist als das tatsächlich genutzte Aufnahmeformat.
Bei vielen digitalen Spiegelreflexkameras ist dieser Faktor 1,5; bei Canon 1,6 (oder 1,3); bei Sigma 1,8; bei Olympus 2,0; und bei den Bridgekameras und erst recht bei den kleinen Kompakten können deutlich höhere Werte bis hin zu 7 und mehr auftauchen. Wenn man nun die eingesetzte Brennweite mit diesem Faktor, dem Cropfaktor , multipliziert, erhält man die entsprechende Kleinbildbrennweite, die zum gleichen Größeneindruck des Motivs führen würde. Man errechnet auf diese Art die kleinbildäquivalente Brennweite.

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Bei einem größeren Aufzeichnungsmedium ist auch das Normalobjektiv größer/länger. Beim Mittelformat 6 x 6 zum Beispiel beträgt die Normalbrennweite 80 mm (55 x 55 mm große Negative). Ein 50er ist hier also schon ein Weitwinkelobjektiv . Das bei Mittelformat "normale" 80er ist bei Kleinbild ein leichtes Tele. Und vor dem im Verhältnis winzigen Sensor einer kleinen digitalen Sucherkamera beträgt die Normalbrennweite nur (je nach Sensorgröße) etwa 11 mm oder auch weniger. Was ein Normalobjektiv ist, wird auch von persönlichen Vorlieben bestimmt. So ist für viele Fotografen im Kleinbildbereich das 35er (und nicht das 50er) das Normalobjektiv.
Um die unterschiedliche gestalterische Wirkung der Brennweiten geht es auf den nächsten Seiten.

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