Fototechnik: Verschluss-Sache - Wenn es Klick macht

Leica Central Shutter
In der Welt der Comic-Laute mit „räusper“, „peng“ und „klirr“ steht „klick“ für das Geräusch, das eine Kamera macht. Oder vielmehr für das, was man heute noch dafür hält. Denn klicken müsste in vielen Kameras, aber auch Smartphones nichts mehr. Im digitalen Zeitalter haben bewegliche Bauteile in Kameras, die derlei Geräusche verursachen, vielfach ausgedient. Vielfach, aber bei weitem nicht überall. Es gibt gute Gründe, warum nach wie vor mechanische Verschlüsse in Kameras verbaut werden. Vor allem hochwertige Modelle kommen noch nicht ohne die in vielen Jahrzehnten ausgereifte Verschlusstechnik aus.

Am Anfang der Fotografie im 19. Jahrhundert stand gewissenhafte Handarbeit. Fotografen entfernten Verschlüsse vor dem Objektiv – also einfache Kappen – oder im Strahlengang und gaben so das Licht auf die chemischen Fotoplatten frei. Bei Belichtungszeiten im Sekundenbereich waren Zählen und Erfahrung angesagt, um passable Ergebnisse zu erzielen. Mit dem Fortschritt in Feinmechanik und Chemie wurden Filmplatten und später Filme empfindlicher und die Belichtungszeiten entsprechend kürzer. Modernere Verschlüsse und deren Steuerung erlaubten exaktes Arbeiten und die Wahl von Belichtungszeiten im Bereich von Sekundenbruchteilen.

Leica Central Shutter
Zwei Verschlusstypen bildeten sich heraus: der Zentralverschluss und der Schlitzverschluss. Ersterer ist innerhalb des Objektivs – „zentral“ – positioniert. Bei Kameras mit Wechselobjektiven bringt daher jede Optik ihren eigenen Verschluss mit. Der Zentralverschluss ist ringförmig aufgebaut, ähnlich wie die Blende im Objektiv. Anders als die Blende schließt er komplett, um Lichteinfall zu verhindern. Der Schlitzverschluss findet sich im Kameragehäuse knapp vor dem Aufnahmesensor – bei analogen Kameras entsprechend vor dem Film. Im Gegensatz zum Zentralverschluss, der an einer Engstelle des Strahlengangs sitzt, muss der Schlitzverschluss nahezu das volle Bildformat abdecken.

Beide Verschlusstypen waren seit vielen Jahrzehnten bewährt und ausgereift, noch bevor die digitale Revolution einsetzte. Jede Bauweise hat Vor- und Nachteile. Der Zentralverschluss arbeitet sehr leise und nahezu erschütterungsfrei. Sein großer Nachteil ist, dass praktisch keine Belichtungszeiten kürzer als 1/500 Sekunde oder 1/1.000 Sekunde realisiert werden können. Dafür glänzt der Zentralverschluss mit extrem kurzen Belichtungszeiten bei Blitzaufnahmen, die den kürzesten Belichtungszeiten bei Umgebungslicht entsprechen.

Leica Central Shutter
Der Schlitzverschluss schafft extrem kurze Belichtungszeiten von bis zu 1/8.000 Sekunde dadurch, dass er nicht das gesamte Bild gleichzeitig freigeben muss. Der Schlitzverschluss ist aus zwei so genannten Verschlussvorhängen aufgebaut, die sich wie lichtdichte Gardinen vor dem Aufnahmesensor vorbeischieben. Der erste gibt das Licht frei, der zweite läuft dem ersten hinterher und verdeckt den Sensor wieder. Bei sehr kurzen Zeiten muss der schließende Verschlussvorhang bereits starten, bevor der erste das Bild ganz freigegeben hat. Dadurch entsteht ein sich bewegender Schlitz, durch den der Sensor belichtet wird, und der dem Verschluss seinen Namen gegeben hat.

Bei Umgebungslicht funktioniert das prima, schließlich wird jedes Teil des Sensors von dem Schlitz überstrichen und damit gleichmäßig belichtet. Aber das extrem kurze Aufflackern von Blitzlicht würde sozusagen nur eine Momentaufnahme der Schlitzöffnung festhalten. Für Blitzaufnahmen muss der Verschluss zwingend das Bild ganz freigeben. Das erlaubt bei Spiegelreflexkameras typischerweise Blitzsynchronzeiten von lediglich einer 1/125 oder 1/250 Sekunde. Der relativ weite Weg, den der Schlitzverschluss überspringen muss, führt zudem – oft in Kombination mit der Bewegung des Sucherspiegels – zu Erschütterungen und einem relativ lauten Auslösegeräusch.

Nikon D4S shutter unit
Lautlos und erschütterungsfrei arbeitet hingegen der elektronische Verschluss. Er kann die kürzesten Verschlusszeiten realisieren und die kürzesten Blitzsynchronzeiten obendrein. Damit würde er die anderen Verschlusstypen weit hinter sich lassen – wenn er nach bisherigem Stand der Technik nicht anfällig für störende Bildfehler wäre. Der elektronische Verschluss ist genau genommen kein Verschluss im bildlichen Sinn, denn verschließen tut er gar nichts. Es handelt sich um einen Vorgang des Auslesens des Kamerasensors. Dieser ist dabei prinzipiell ständig dem Licht ausgesetzt. Sehr vereinfacht gesagt, wird in dem Moment, den man festhalten will, der Sensor ausgelesen. Dazu muss sich kein mechanisches Bauteil bewegen. Es kommt weder zu Erschütterungen noch zu Geräuschen. Und die Belichtungszeit sowie die Zeitspanne bis zur nächsten Aufnahme sind nicht von träger Mechanik abhängig.

Nikon D4S shutter unit
Leider geht das nicht ohne Nebenwirkungen. Je nach Bauart und Art des Auslesens reagieren Sensoren allergisch auf dauerhaften Lichteinfall. Die Folge können im Extremfall Streifen oder ausgefranste Lichter im fertigen Bild sein. Daher werden elektronische Verschlüsse in den meisten Kameras immer noch mit bewährten mechanischen Verschlüssen kombiniert. Rein elektronische Verschlüsse finden sich vor allem in ultrakompakten Kameras wie sie etwa in Smartphones verbaut sind. Um noch eine Begriffsverwirrung aufzulösen: Auch 30 Jahre alte Fotoapparate besitzen angeblich einen „elektronischen Verschluss“. Das ist aber einer sprachlichen Ungenauigkeit geschuldet, denn gemeint war und ist ein „elektronisch gesteuerter Schlitz- oder Zentralverschluss“.

Der technische Fortschritt dürfte gerade in der Verschlusstechnik noch für kleine Revolutionen sorgen. Kamerasensoren der Zukunft, die nicht mehr anfällig für oben genannte Bildfehler sind, könnten mechanische Verschlüsse irgendwann auch in hochwertigen Kameras überflüssig machen. Extrem kurze Belichtungs- und Blitzsynchronzeiten sowie Bildfolgen wie in Videos wären dann problemlos machbar. Und das alles ohne Erschütterung und Auslösegeräusch. Wobei sich letzteres noch lange als Kulturgut halten wird. Richtiges Klicken wünschen sich Fotografen so sehr, dass der Sound wohl weiter beim Auslösen von Smartphone-Kameras eingespielt wird. Irgendwie auch ein „elektronischer Verschluss“, den man da hört.

Faszination Fototechnik 03 / 2014

2 Kommentare

@ Erich Zoller: :-) den Auflösung der Verwunderung findest Du, wenn Du mal "rolling shutter cmos" bei der google-Bildersuche eingibst.... :-) Diese Verschlussart ist einfach noch zu langsam, um schnelle Vorgänge einzufrieren. Oder nimm mal mit Deinem Smartphone (welches Deinen "Wunschverschluss" eingebaut hat) einen Propeller auf.

 Vicco

von Vicco
01. März 2015, 13:52:40 Uhr

Bei Video-Kameras ist auch bei HD oder noch höherer Bildqualität 4K)kein mechanischer Verschluss notwendig und das bei 50 Bildern pro Sekunde. Mich wundert es schon lange, dass noch keine Kameras ohne mechanisch bewegten Teile und mit Bildqualitäten einer HD oder 4K-Videokamera auf dem Mark ist.

Erich Zoller

von Erich Zoller
13. August 2014, 18:08:32 Uhr

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