Objektivwelten - Verständnisfragen objektiv geklärt

© Fotograf: Frank Steinmann, Duell, Blende-Fotowettbewerb
© Fotograf: Frank Steinmann, Duell, Blende-Fotowettbewerb
Das Auge der Kameras sind die Objektive. Mit der Digitalisierung des Aufnahmemediums vom Film zum Sensor mussten die Objektive auf die neuen technischen Begebenheiten angepasst werden, um das Maximum an Bildqualität zu gewährleisten. So müssen Objektive für die digitale Welt so konstruiert sein, dass das Licht nicht nur exakt senkrecht auf den Sensor fällt, sondern auch die empfindlichen Fotorezeptoren von Sensoren wollen mit trennscharfen und farbechten Bilddetails versorgt werden.

Kamera und Objektiv stehen in einem gegenseitigen Dialog. Knackscharfe Bilder können sie als Einheit nur dann liefern, wenn sie aufeinander abgestimmt sind und förmlich eine Symbiose miteinander eingehen. In gewissem Umfang können Schwächen des Gegenparts durch entsprechende Konstruktionen kompensiert werden. Besteht zwischen Kamera und Objektiv keine Symbiose, dann liegt ein Ungleichgewicht vor, das zu unliebsamen Nebeneffekten wie einer verminderten Bildqualität führen kann.

Blendenlamellen

In einem Objektiv wird die Menge des einfallenden Lichts durch das Öffnen oder Schließen der Blende bestimmt. Die Blende besteht in der Regel aus einzelnen Lamellen, die sich überlappen. Die auf den Sensor einfallende Lichtmenge kann durch die Blende in der Art reguliert werden, dass im Bild gewünschte Unschärfen entstehen oder eine Aufnahme bei entsprechender Einstellung eine hohe Schärfentiefe erhält.

Verbaute Optik

Bevor ein Objektiv auf den Markt gelangt achten Hersteller darauf, dass die Optik so konstruiert ist, dass optische Fehlerquellen möglichst minimiert sind. Hierzu zählen Farbsäume (chromatische Aberration), Verzeichnung, Bildfeldwölbung oder Astigmatismus. Je hochwertiger die verwendeten Materialien und Linsen sind und umso ausgefeilter die Objektiv-Konstruktion ist, desto geringer wirken sich die optischen Fehler aus.

Objektive mit Festbrennweite sind symmetrisch konstruiert. Die Blende sitzt in der Mitte und wird seitlich jeweils flankiert von einer Streu- und zwei Sammellinsen. Bei Teleobjektiven ist der Abstand zwischen dem Sensor und der Hinterlinse kleiner als die Brennweite; bei Weitwinkeloptiken ist der Abstand entsprechend größer.

Farbfehlerkorrektur

Um Farbfehler zu korrigieren werden beim Objektivbau spezielle Gläser für die Linsen verwendet, die gewährleisten, dass die Brennpunkte von unterschiedlichen Lichtwellen auf einer Ebene liegen. Gezielt zu diesem Zweck wurden Achromat-Objektive entwickelt, die die meisten Lichtwellen des farbigen Lichts im Brennpunkt bündeln können. Farbige Ränder an Bildkanten, sogenannte longitudinale chromatische Aberrationen, können auch beim Einsatz eines Achromats in den Randbereichen sichtbar sein und nur durch Verwendung eines Apochromats vermieden werden.

Vergütung

© Fotograf: Daisy Gestwinski, Den Wolken ein Stück näher, Blende-Fotowettbewerb
© Fotograf: Daisy Gestwinski, Den Wolken ein Stück näher, Blende-Fotowettbewerb
Hierbei handelt es sich um eine Antireflexionsbeschichtung, die auf die Linsen aufgebracht wird, um den Lichtverlust durch Reflexion zu verringern. Je mehr Linsen in einem Objektiv verbaut sind, beispielsweise um optische Fehler auszugleichen, umso größer wird der Lichtverlust durch Reflexion. In hochwertigen Objektiven sind alle Luft-Glas-Flächen mehrfachvergütet, wobei Vergütungen einzelner Flächen so kombiniert werden können, dass die Gesamtreflexion an allen Flächen reduziert wird.

Fokussierung

Der Fokus stellt den Brennpunkt der Optik dar und entspricht dem Punkt, in dem die bildseitige Hauptebene scharf auf dem Sensor abgebildet wird. Je kürzer die Distanz zwischen Motiv und Kamera wird, umso weiter muss die bildseitige Hauptebene vom Sensor entfernt werden, um die gleiche Schärfe zu erhalten. Die einfachste Art zu Fokussieren ist, die gesamten Linsen des Objektivs mit Hilfe eines Schneckengangs zu verschieben.

IF – Innenfokussierung

Werden innerhalb des Objektivs nur einzelne Linsen oder Linsengruppen verschoben und insbesondere die Frontlinse behält ihren Abstand zur Bildauffangebene des Sensors bei, bleibt die Baulänge des Objektivs unverändert. Die sogenannte Innenfokussierung (IF) hat den Vorteil, dass sich die Objektive gegen Staub und Feuchtigkeit abdichten lassen und sich ihr Schwerpunkt beim Fokussieren nur minimal verändert, was vor allem bei Superteleobjektiven von Vorteil ist.

CRC – Close Range Correction

Objektive zeigen beim Fokussieren auf unendlich im Regelfall ihre beste Abbildungsqualität, weshalb optische Fehler zunehmen, je näher fokussiert wird. Durch den Abstand der Linse zur Objektebene wird der Brennpunkt des Linsensystems eingestellt. Können zwei Linsen unabhängig von der Entfernungseinstellung verschoben werden, beispielsweise bei lichtstarken Weitwinkel- oder Makroobjektiven, können diese Fehler korrigiert werden. Je nach Hersteller ist die Technologie auch als Floating System oder Floating Lens Element bekannt.

AF-Motoren

Aktuelle Fotoobjektive verwenden meist piezoelektronische Motoren zur Fokussierung. Diese Ultraschallmotoren können schnelle Bewegungen – vor allem in der Sport- und Wildlifefotografie – exakt erfassen und die Linse dank hohen Drehmoments präzise fokussieren. Ultraschall bedeutet in diesem Zusammenhang: kaum hörbar und blitzschnell. Im Zusammenspiel mit der Elektronik der Kamera können diese Motoren in Sekundenbruchteilen das Linsensystem auf einen Fokussierpunkt ausrichten. AF-Motoren sind vor allem bei Spiegelreflexkameras zu finden.

Kompakte Systemkameras arbeiten ebenfalls mit einem Fokussiersystem, jedoch bewegt dieses die Linsengruppe über Schrittmotoren, weshalb systembedingt der Fokus für einen Bildausschnitt immer wieder neu berechnet werden muss.

Bildstabilisierung

Immer dann, wenn die Kamera leicht bewegt wird, entstehen Verwacklungen, die ein Bildstabilisator ausgleichen und möglichst minimieren kann. Die Hersteller verfolgen bei der Bildstabilisierung zwei Wege: Zum einen ein kamerainterner Stabilisator, mit dem der Sensor entgegen der zuvor ermittelten Verwacklungsbewegung ausgerichtet wird. Zum anderen ein objektivseitiger Stabilisator, der die Linsengruppe entsprechend der Verwacklung bewegt, damit das Bild passgenau auf den Sensor fällt.

Die aufgeführten Aspekte machen deutlich, dass Kamera und Objektiv im gegenseitigen Dialog stehen und wie wichtig es ist, dass sie aufeinander abgestimmt sind. Das ist bei Kompaktkameras in jedem Fall gewährleistet, denn sie bilden eine feste Einheit. Bei kompakten System- und Spiegelreflexkameras, also jenen Kameras für Wechseloptik sieht es anders aus, denn hier kann man als Konsument zwischen dem Objektivangebot des Kameraherstellers und anderer Anbieter auswählen.

Qualität hat ihren Preis und im Regelfall greift der Spruch „Wer billig kauft, kauft teuer“, denn Unzufriedenheit führt früher oder später zu einem Neukauf.

Faszination Fototechnik 09 / 2016

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