Fototipp: Infrarotfotografie - Bilder die mit den Sehgewohnheiten brechen

© Georg Schuh, Allee zum Kloster Banz, Blende-Fotowettbewerb Bildgalerie betrachten © Georg Schuh, Allee zum Kloster Banz, Blende-Fotowettbewerb

„Wir sehen die Welt als ein Außen, obwohl wir die Vorstellung von ihr in uns tragen.“ Diese Aussage des Surrealisten Rene Magritte formuliert treffend die Erkenntnis, dass wir nur einen Teil der Welt mit unseren Sinnesorganen wahrnehmen und die subjektive Wahrnehmung sehr stark von unserem Wissen und unseren Erfahrungen geprägt ist. Bilder, die mit den normalen Sehgewohnheiten brechen, erscheinen deswegen oft allein durch den ungewohnten Eindruck interessant. Durch die Infrarotfotografie lassen sich Bilder erzeugen, die ein scheinbar nicht reales Abbild der Welt erzeugen. Aber was ist schon wirklich?

Wir haben bei Georg Schuh nachgefragt, der in der bundesweiten Endausscheidung von „Blende 2016“ den 17. Platz mit seiner Schwarzweißinfrarotaufnahme „Allee zum Kloster Banz“ belegte. Er fotografiert mit einer umgebauten Olympus PEN PL-5, mit der auch alle abgebildeten Fotos entstanden sind. Als Filter wurden der Polaroid 720nm für die farbigen Bilder verwendet, für die Schwarzweißbilder der B&W 093 830nm, andere Filterhersteller sind Heliopan und Hoya.

Physikalisch-technischer Hintergrund der Infrarotfotografie

Sichtbares Licht ist nur ein kleiner Ausschnitt aus dem elektromagnetischen Wellenspektrum, das die Erde erreicht. Das menschliche Auge kann nur im Bereich von 400 – 750 nm elektromagnetische Wellen wahrnehmen, den kürzer welligen Bereich, auch ultraviolettes Licht genannt, und den länger welligen Bereich, das Infrarotlicht, können wir nur mit technischen Hilfsmitteln sichtbar machen. Schon zu analogen Zeiten war es aufgrund der breiten Absorptionspektren der lichtempfindlichen Fotochemikalien möglich, Filme herzustellen, die im extrem kurzwelligen Bereich (Röntgenfilme) bis hin zum Infrarotbereich elektromagnetische Wellen absorbierten und somit das Unsichtbare sichtbar machten.

Im digitalen Zeitalter ist es wesentlich einfacher. Die Sensoren von Digitalkameras sind von Haus aus für UV Licht und Infrarot bis 1000 nm empfindlich. Allerdings würde u.a. durch die unterschiedlichen Brechungsindizes von kurz- und langwelligem Licht das Bild unschärfer und flauer werden. Deswegen ist vor jedem Sensor ein Filter eingebaut, der UV und IR absorbiert, so dass der Sensor eine den menschlichen Augen ähnliche Lichtabsorption und Empfindlichkeit hat.

Dieser eingebaute Sperrfilter ist nun die erste Hürde zu einem schnellen Einstieg in die Fotografie des Unsichtbaren. Im Folgenden wird nun geschildert, welche Maßnahmen notwendig sind, um zu außergewöhnlichen IR-Aufnahmen zu gelangen.

1. Hardware

Bei vielen Kameramodellen ist der Sperrfilter doch etwas für IR durchlässig. Das lässt sich leicht testen. Im Dunklen eine Infrarot Fernbedienung auf das Objektiv ausrichten. Sieht man auf dem Display (bei DSLR ist der Live View Modus zu verwenden) bei Betätigung der Fernbedienung die Infrarot Diode aufleuchten so ist die Kamera ein stückweit für Infrarot empfindlich. Mit einem Infrarot Filter z.B. Heliopan 760 vor das Objektiv geschraubt bekommt man eine – allerdings sehr schwach empfindliche – Infrarotkamera. Das bedeutet, dass selbst bei hellem Tageslicht ein Stativ notwendig ist und der Autofocus bei den meisten Kameras nicht funktioniert. Wer damit klar kommt, kann sich ohne größeren Aufwand an die IR Fotografie herantasten. Wenn die Kamera einen SW-Modus hat, wird dieser eingestellt und ohne sich mit Weißabgleich und Bildbearbeitung beschäftigen zu müssen erhält man Infrarotbilder. Die große Einschränkung ist bedingt durch die langen Belichtungszeiten.

Für die ernsthafte Beschäftigung mit der Infrarotfotografie kommt man um einen Umbau der Kamera aber nicht herum. Es gibt mehrere Anbieter, die dies für einen Betrag von € 80 bis mehreren € 100, je nach Kameratyp, für einen erledigen. Dabei gibt es nun verschiedene Möglichkeiten, die es vorher genau abzuwägen gilt.

Man kann den Sperrfilter durch einen ausgewählten Infrarotfilter ersetzen. Das hat den Vorteil, dass man eine Vielzahl von Objektiven verwenden kann, ohne für jedes Objektiv mit unterschiedlichem Gewinde die nicht gerade billigen Infrarotfilter kaufen zu müssen. Zudem haben manche Objektive die Eigenschaft, bei Infrarotlicht stark zu vignettieren. Der Nachteil ist, dass man bei so einem Umbau nur noch ausschließlich Infrarot Aufnahmen anfertigen kann.

Entfernt man den Sperrfilter ersatzlos, so benötigt man für jedes Objektiv einen IR-Filter. Das hat allerdings zwei große Vorteile: man kann mit einem UV/IR Sperrfilter Filter vor dem Objektiv ganz normale Bilder machen und man kann IR-Filter verwenden, die noch einen Rest des sichtbaren Lichts durchlassen und kann damit auch farbige Infrarotbilder erstellen. Das ist allerdings mit nicht unerheblichem Aufwand auf der Softwareseite verbunden.

2. Besondere Kennzeichen einer Infrarotaufnahme

Je nach dem automatischen Weißabgleich der Kamera erscheinen die Bilder meist in roten, manchmal auch eher violetten Tönen auf dem Kameradisplay. Um einen starken Farbstich von vornherein zu vermeiden, empfiehlt sich ein manueller Weißabgleich auf Grün. Die Helligkeitsunterschiede sind objektabhängig gegenüber dem Normalspektrumbild zum Teil dramatisch anders. Dadurch erscheinen gewohnte Ansichten in einem völlig neuen Licht. Grüne Pflanzenteile werden sehr hell, fast weiß wiedergegeben, da der grüne Blattfarbstoff Chlorophyll im IR nicht absorbiert, sondern im Gegenteil sogar fluoresziert. Dieser Effekt, nach seinem Entdecker, dem Physiker Robert Wood, „Wood-Effekt“ genannt, erzeugt bei Bildern mit vielen Pflanzen eine traumhafte Anmutung. Blauer Himmel wird sehr dunkel abgebildet und hebt sich dadurch sehr gut gegenüber den Wolken ab. Wasser wird fast schwarz abgebildet. Besonders reizvoll wirken dann die Spiegelungen der hellen Bäume. Haut wird sehr gleichmäßig hell, fleckenfrei und weich dargestellt. Da IR vom Wasserdampf der Atmosphäre nicht absorbiert wird, erhält man selbst an diesigen Tagen Landschaftsbilder mit klaren Strukturen in der Ferne.

3. Entwicklung oder die Bildbearbeitung

Ist jemand Purist oder hat einfach keine Zeit und Lust eine Aufnahme noch großartig am Computer nachzuarbeiten kann er mit dem folgenden Tipp trotzdem sehenswerte IR-Bilder erschaffen. Für Schwarzweißinfrarotaufnahmen ist die einfachste Methode bei der Kamera SW einzustellen (bei vielen Kameras bei den Motivprogrammen versteckt) und den Kontrast auf das Maximum einzustellen. Die verwendeten Filter sollten dann das sichtbare Licht komplett aussperren. Empfehlenswerte Filter lassen erst ab 780 nm das IR Licht passieren. Bei den hier abgebildeten SW Infrarotaufnahmen wurde ein B&W 093 Filter verwendet, dessen Grenzwellenlänge bei 830nm liegt. Dass Ergebnis ist ein Infrarotschwarzweißbild im JPEG-Format.

Die derart erzeugten JPEGs sind allerdings außer an sehr sonnigen Tagen flau und kontrastarm. Deswegen empfiehlt es sich wegen dem größeren Bearbeitungsspielraum in RAW zu fotografieren, das Bild in Schwarzweiß zu konvertieren und durch Anhebung von Kontrast und Mikrokontrast sowie einer Tonwertkorrektur bzw. mittels Gradationskurve die Abbildung zu verbessern.

Ungewohnte farbige Ansichten lassen sich durch die Verwendung von speziellen IR Filtern erzielen, die zusätzlich zum IR noch Strahlung aus dem Bereich des sichtbaren Lichts auf den Sensor lassen. Bei den hier gezeigten farbigen IR Aufnahmen wurde ein Polaroid 720nm Filter verwendet. Dies erfordert allerdings umfangreiche Nacharbeiten, da das unbearbeitete RAW durch den überwiegenden Anteil des Infraroten meist stark rotstichig wird. Je nach RAW Software lässt sich durch manuellen Weißabgleich der dominierende Farbstich reduzieren, so dass fast nur noch der Himmel in Rottönen erscheint. Bei den meisten RAW-Konvertern lassen sich dann durch selektive Farbtonkorrekturen und Farbtonverschiebungen in den Pflanzenteilen helle, zarte Grüntöne erzeugen.

Oft sieht man bei farbigen IR Bildern einen blauen Himmel. Mit dem RAW-Entwickler alleine, also beispielsweise Lightroom, bekommt man das nicht hin. Dazu speichert man am Besten das entwickelte RAW Bild als 16bit TIFF und vertauscht dann in Photoshop oder in einem anderen Bildbearbeitungsprogramm im Kanalmixer den Rot- und den Blaukanal. Notwendige Feinjustierungen sind dann über die Farbbalance durchzuführen. Oft ist es sinnvoller, über Ebenen und Ebenenmasken einzelne Bildteile unterschiedlich zu korrigieren.

Wer sich bisher noch nicht intensiv mit RAW-Konvertern beschäftigt hat, findet im Internet oder in Fachbüchern Schritt für Schritt Anleitungen, um diese Anpassungen nachzuvollziehen. Ansonsten gilt, einfach ausprobieren. Bei der farbigen IR-Fotografie gibt es kein richtig oder falsch, die Welt entsteht in uns und wir zeigen dem Rest der Außenwelt unsere Vorstellung der Welt durch die individuelle Umsetzung unserer Infrarotaufnahmen.

Fotografieren in der Praxis 03 / 2017

8 Kommentare

Ich korregiere mich bzw. präzisiere: Die Aussage im Artikel zur Chlorophyllfluoreszenz ist allgemein betrachtet richtig. Für die Aufnahmetechnik der reflektierten NIR-Strahlung (und das ist nunmal die Technik, welche im Bereich Fotografie zum Einsatz kommt) ist sie aber vollkommen irrelevant, da der Anteil direkt reflektierter IR-Strahlung wesentlich höher ist, als der Anteil der durch Floureszenz in Folge der Absorbtion durch Strahlung mit Wellenlängen im roten Bereich entsteht. Aus dem Grund, dass in der reflektierenden Bildgebung die IR-Strahlung als Quelle benutzt wird, schrieb ich: Falls Fluoreszens überhaupt auftreten würde, diese emittierte Strahlung eine, die noch größere Wellenlänge besäße... In meinen Augen wird mit diesen Aussagen zum Chlorophyll nur die Diskussion befeuert, dass dieses großen Anteil am Reflexionverhalten der Pflanzenteile hätte. Aber dem ist nicht so! Die meisten anderen Farbpigmente lassen im NIR-Bereich ebenfalls die Strahlung passieren, so dass die Reflexionseigenschaften und damit auch der Wood-Effekt nicht ausschließlich mit dem Vorhandensein von Chlorophyll begründet sind. Beste Grüße

photo-mk.de

von photo-mk.de
30. Juni 2017, 13:09:01 Uhr

Der letzte Kommentar vertieft sicher nicht das Verständnis für die physikalischen und chemischen Hintergründe der Infrarotfotografie. Die Aussage "da der grüne Blattfarbstoff Chlorophyll im IR nicht absorbiert, sondern im Gegenteil sogar fluoresziert" ist richtig und es ist völlig unabhängig davon in welchem Kontext er steht. Es lässt sich aus der Formulierung keine quantitative Aussage ableiten, wie es der Kommentator macht. Die Fluoreszenz des Chlorophylls im kurzwelligen Infrarot wird zudem nicht durch IR-Absorption verursacht sondern durch Absorption des roten Lichts. Diese IR-Fluoreszenz wird übrigens von ESA-Satelliten ausgenützt, um die Photosyntheseaktivität der Vegetation zu messen. Dass Reflexion nur an Phasenübergängen stattfindet ist dem Fachmann auch bewusst, spielt aber für das notwendige Verständnis der physikalischen Grundlagen um schöne IR Bilder zu machen eigentlich keine Rolle. Für den Anwender, sprich den Photographen sind die Technik, bzw. die naturwissenschaftlichen Grundlagen nur soweit von Relevanz, als sie für das Erreichen des Ziels, also dem gewünschten Bild, notwendig sind. Aus dem Grund habe ich die naturwissenschaftlichen Hintergründe entsprechend didaktisch vertretbar reduziert. Die Fachleute auf dem Gebiet der Spektroskopie mögen es mir verzeihen. Gut Licht Georg Schuh

Georg Schuh

von Georg Schuh
30. Juni 2017, 11:33:05 Uhr

Prinzipiell ein schöner Artikel, aber: "da der grüne Blattfarbstoff Chlorophyll im IR nicht absorbiert, sondern im Gegenteil sogar fluoresziert". ist bezogen auf die vorgestellte Aufnahmetechnik falsch. Da in vielen Fällen die IR-Fotgrafie leider nur zur Effekthascherei eingesetzt wid, scheinen nur noch wenige Schreiber auch die Hintergrundinformationen zu überprüfen. Fluoreszenz bedeutet, dass angeregt durch IR-Strahlung anschließend Licht mir größerer Wellenlänge emittiert wird. Diese emittierte Strahlung wäre aber so schwach, dass es im Vgl. zur ursprünglichen Lichtquelle unter der Annahme der Tageslichtfotografie nur untergeordnete Relevanz hätte. Hartnäckig hält sich auch die Behauptung Chlorophyll sei verantwortlich für die Reflexion der infraroten Strahlung. ABER: Chlorophyll spielt nicht die herausragende Rolle für die IR-Fotografie zu der es gerne hochstilisiert wird. Im nahen infraroten Bereich nimmt die Transmission für dieses Farbpigment zu, d.h. es lässt diese Strahlung einfach durch. Erst in der Blattstruktur kommt es zur Reflexion an einem Luft-Zellwand-Übergang (häufig wird auch dem eingelagertem Wasser noch eine Bedeutung zu teil). Beste Grüße

photo-mk.de

von photo-mk.de
30. Juni 2017, 09:39:44 Uhr

Nicht nur guter Beitrag sondern auch tolle Bilder. Macht Laune auf die Infrarotfotografie

Klaus

von Klaus
16. März 2017, 17:11:41 Uhr

Sehr schöner Artikel, danke dafür! Ich habe ebenfalls einen Artikel zu Infrarotfotografie verfasst, vielleicht ist der ja als weiterführende Information sinnvoll: https://www.matthiashaltenhof.de/blog/infrarotfotografie/ Liebe Grüße, Matthias

Matthias

von Matthias
16. März 2017, 16:11:06 Uhr

Wie immer in artikeln, die sich mit der IR Fotografie befassen, wird die einfachste Möglichkeit nicht erwähnt: Die Sigma Kameras haben ein leicht entfernbares IR Sperrfilter. Es wird von Sigma als Staubschutzfilter bezeichnet. Da Sigma dieses Filter nicht als IR Durchlassfilter liefert, muss man vor das Objektiv ein solches filter schrauben. Man kann dann mit normalen Belichtungszeiten bis 1/8000 s belichten. Der Autofocus funktioniert, den Belichtungsmesser muss man durch einen IR Handbelichtungsmesser ersetzen. Die Schärfe der meisten Objektive ist nicht gut. Am besten sind Apo Festbrennweiten, am besten älterer Bauart.peter.rimbrecht@t-online.de

Peter Rimbrecht

von Peter Rimbrecht
16. März 2017, 07:52:05 Uhr

Der Artikel ist wie immer verständlich und sehr informativ , ich befasse mich seit 30 Jahren mit diesem Medium was digital und mit Photoshop allerdings erst richtig zur Geltung kommt ! Allerdings gibt es immer wieder sehr viel Unverständnis beim Betrachter für diese Art der Fotografie was ich oft sehr schade finde ..... wie im Bericht schon geschrieben kommt nur dann richtig Freude auf wenn man über eine umgebaute Kamera verfügt , allerdings gibt mancher frühzeitig wieder auf weil das erwartete Ergebnis eine Sache der Nachbearbeitung ist. LG

Hans  Lachmann

von Hans Lachmann
15. März 2017, 15:38:07 Uhr

Ein sehr informativer Artikel der mehrere Möglichkeiten aufzeigt in die Infrarotphotographie einzusteigen. Die Bildbeispiele zeigen die vielfältigen Möglichkeiten der digitalen Infrarotphotographie.

Monika Kroll

von Monika Kroll
15. März 2017, 14:16:49 Uhr

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