Belichtungsmessung bei Kameras

Präsentation zum Thema: "Belichtungsmessung bei Kameras"—  Präsentation transkript:

1 Belichtungsmessung bei Kameras
Diese Hausarbeit soll zum Verständnis eines Belichtungsmessers beitragen und die Schwierigkeiten einer Belichtungsmessung aufzeigen. Copright Michael Pohlers

2 Grundsätzliches Eine gemessene Belichtungszahl ist nicht automatisch richtig! Auch automatische Kameras können nicht immer die korrekte Belichtung feststellen! Dieses wird in der folgenden Präsentation gezeigt.

3 Grundsätzliches Es gibt verschiedene Verfahren um die Belichtung zu messen. Kameras und Handmessgeräte benutzen einen fotoelektrischen Belichtungsmesser. Ein fotoelektrischer Belichtungsmesser besteht aus einer Halbleiter-Silizium-Fotodiode.

4 Die Fotodiode Silizium-Halbleiter-Bauelement
Seit ca in Belichtungsmessern verwendet. In Sperrrichtung fließt ein lichtabhängiger Strom.

5 Die Fotodiode Wird in Sperrrichtung betrieben.
Sehr hohe Ansprechgeschwin-digkeit Empfindlichkeits-erhöhung durch einen blauen Interferenzfilter Auch SBC-Zellen genannt (silicon blue cell)

6 Die Lichtempfindlichkeit einer SBC-Zelle
Die am häufigsten verwendete SBC-Zelle hat eine größere Lichtempfindlichkeit als das menschliche Auge, was im Vergleich zu der in den sechziger Jahren verwendeten CdS-Zelle ein Vorteil ist.

7 Prinzipielle Funktionsweise eines Belichtungsmesser
Die in Sperrrichtung arbeitende Fotodiode erzeugt bei Lichtzufuhr einen Strom, der je nach Belichtungsstärke variiert. Die Kamera oder das Handmessgerät benutzt diesen Strom um eine Blenden-/Belichtungskombination festzulegen. Hierzu sind vorgegebene Referenzwerte nötig.

8 Normalmotiv Versuche haben ergeben, dass fotografierte Szenen durchschnittlich eine Reflexion von 13%-18% Opazität von 7,69 Dichte von 0,7-0,88 aufweisen.

9 Normalmotiv Dieses entspricht in etwa
einer Person in 3-5 Meter Distanz auf einer grünen Wiese mit blauem Himmel und einer Sonnenfrontalbeleuchtung von 35 bis 55° Dieses stimmt mit einer Blende von 16 und einer Belichtung von 1/ISO überein. (ISO = Licht-empfindlichkeit des Films)

10 Normalmotiv Belichtungsmesser nehmen die Dichte von 0,7 als Referenzwert. D.h. sie interpretieren das gemessene Licht als Reflexionslicht einer Fläche der Dichte 0,7. Eine weiße Wand hat keine Dichte von 0,7 jedoch würde ein Belichtungsmesser diesen Unterschied nicht bemerken und die Wand würde auf einem Foto mit einer Dichte von 0,7 wiedergegeben werden, also als graue Wand.

11 Graukarte Die Graukarte besitzt eine Dichte von 0,7.
Simulation eines Normalmotivs Fotografiert man eine Graukarte, wird das Foto genau die gleiche Dichte besitzen.

12 Lichtmessung Messung vom Objekt in Richtung Kamera
Bei der Lichtmessung wird die Beleuchtungsstärke gemessen (Lux). Keine Berücksichtigung der Objekthelligkeit Bei starkem Gegenlicht wird die Beleuchtungs-stärke in Richtung der Lichtquelle gemessen, ansonsten immer in Richtung Kamera.

13 Lichtmessung Dem Handbelichtungsmesser wird eine Kalotte aufgesetzt, dies vergrößert den Messwinkel auf einen räumlichen Winkel von 180°. Die Kalotte ist so konstruiert, dass nur 18% des auffallenden Lichts die Messzelle erreicht, da ein Normalmotiv auch nur diese 18% in Richtung Kamera reflektiert. Hierdurch muß nicht der richtige Grauwert gesucht werden, wie bei der nachfolgenden Objektmessung

14 Lichtmessung Es kommt selten zu Fehlmessungen.
Im professionellen Bereich ist dies die am häufigsten verwendete Messmethode. Im Consumerbereich wird diese Methode selten genutzt, da sie nur mit einem Handmessgerät möglich ist. Aufgesetzte Kalotte am Belichtungsmesser

15 Objektmessung Messung von der Kamera in Richtung des Objekts
Bei der Objektmessung wird die Leuchtdichte gemessen (Candela) In Kameras integrierte Belichtungsmesser führen eine Objektmessung durch auch TTL-Messung genannt (through the lense)

16 TTL-Messung Mögliche Positionierung
Belichtungs-messer Spiegel

17 Objektmessung Man differenziert bei der Objektmessung zwischen:
Integralmessung Matrixmessung Selektivmessung/Spotmessung

18 Integralmessung Einfachste Messmethode
Breiter Messwinkel des Belichtungsmessers Der mittlere Wert des gesamten vom Objekt reflektierten Lichts wird gemessen Der Nachteil ist, dass keine differenzierte Gewichtung nach der Bildwichtigkeit möglich ist. Ergebnisse der Integralmessung sind oft nicht korrekt

19 Integralmessung Wenn die Dichte des gesamten Motivs von 0,7 abweicht, also einen Reflexionsgrad hat, der größer als 18 % ist, wird es unweigerlich zu Fehlmessungen kommen, da Belichtungsmesser immer davon ausgehen, dass alle Motive einen durchschnittlichen Reflexionsgrad von 18% besitzen, also einer Dichte von 0,7 entsprechen. Nicht geeignet für starke Kontrastunterschiede. Früher war diese Messmethode jedoch der Standard.

20 Mittenbetonte Integralmessung
Da sehr häufig das Hauptobjekt in der Mitte des Bildes ist, wird diese Zone stark in das Messresultat mit einbezogen. Äußere Zonen werden schwächer in das Messresultat übernommen. Gilt als heutiger Standard

21 Mittenbetonte Integralmessung
Es tritt wieder das Problem der Dichte auf, jedoch hat diese Messmethode eine höhere Trefferquote als die normale Integralmessung.

22 Matrixmessung (Mehrfeldmessung)
Bild wird in Segmente unterteilt Auswertung der Belichtung pro Segment Danach werden die Segmentergebnisse gemittelt.

23 Matrixmessung (Mehrfeldmessung)
Ein heller Hintergrund kann hierdurch berücksichtigt werden (Kontrastberücksichtigung). Für Anfänger zu empfehlen. Für Fortgeschrittene besteht kaum eine Möglichkeit das Ergebnis zu interpretieren. Auch hier darf der Reflexionsgrad des gesamten Motivs nicht über 18% liegen. Bei neuen Modellen verwendet

24 Selektivmessung Kleiner Messwinkel des Handbelichtungsmessers
Bei der TTL-Messung ist der Messwinkel abhängig von der Brennweite des Objektivs (grosse Brennweite = kleiner Messwinkel). Es wird nur ein kleiner Punkt im Motiv gemessen. Dieser Punkt muß einer Dichte von etwa 0,7 entsprechen (Reflexionsgrad 13%-18%).

25 Sektivmessung Falls der Fotograf keine solche Stelle finden kann, hat er die Möglichkeit die vorher erwähnte Graukarte zu benutzen, da sie den Normen der Belichtungsmesser entspricht. Diese Stelle entspricht in etwa einer Dichte von 0.7

26 Selektivmessung Bei der Messung mit einer Graukarte ist die Trefferquote einer richtigen Belichtung nahezu 100%. Es ist auch möglich einen Punkt zu wählen, der sich im Bild gerade noch vom weiss abheben soll. Messung per Graukarte

27 Selektivmessung Die Sonne wäre hierfür zu hell.
Von dem Ergebnis sind jedoch 2 Lichtwerte abzuziehen, da der Messpunkt nicht der Dichte von 0,7 entspricht. Messung auf hellstem kontrastaufweisenden Punkt

28 Exkurs zu Lichtwerten (LW) oder exposure value (EV)
Ein Lichtwert von 0 entspricht einer Blende von 1 und einer Sekunde Belichtung. Jede Erhöhung des Lichtwerts um 1 entspricht einer Halbierung der Belichtung. So kann man entweder die Blende verändern, die Belichtungszeit verdoppeln oder halbieren oder beides kombinieren Bei der Blende gilt jedoch z.B. bei der Änderung von Blende 4 auf 5,6 gelangt etwa die Hälfte des ursprünglichen Lichts auf den Film, also eine Erhöhung des Lichtwerts um 1

29 Selektivmessung Eine Messung kann auch mit der Rückseite der Kodak-Graukarte durchgeführt werden. Dies wird gemacht wenn nur schwaches Licht vorhanden ist und der Belichtungsmesser kaum einen Ausschlag auf der grauen Seite der Graukarte zeigt. Vom Ergebnis müssen, dann jedoch 2,3 Lichtwerte abgezogen werden.

30 Selektivmessung Eine weitere Anwendung der Selektivmessung ist die 2-Punkt-Kontrast-Messung. Hierfür wird die Belichtung für einen sehr dunklen Punkt im Motiv gemessen, der sich noch vom absoluten Schwarz abhebt. Sowie für einen sehr hellen Punkt im Motiv, der sich noch vom absoluten Weiß abhebt. Danach werden die beiden Ergebnisse gemittelt

31 Selektivmessung Es wird gemittelt indem man die Belichtung konstant hält und die Blende mit folgender Formel berechnet Die 2-Punkt-Kontrast-Messung liefert sehr genaue Ergebnisse und lässt sich immer anwenden

32 Selektivmessung Wählt man noch mehr Messpunkte, so ist die Messung dementsprechend noch genauer. Es muss natürlich wieder gemittelt werden. 2-Punkt-Kontrast-Messung

33 Spotmessung Kleinst möglicher Messwinkel. Er beträgt nur 1°.
Selektivmessungen auf großer Entfernung werden hierdurch möglich. Diese Messgeräte sind meistens mit einem Sucher und einer hochwertigen Optik ausgestattet. Relativ teuer Nur für Fortgeschrittene zu empfehlen Höchste Präzision ist gewährleistet Messungenauigkeiten können entstehen, wenn Reflexionen direkt auf den Messpunkt fallen.

34 Spotmessung

35 Zusammenfassung Für den professionellen Bereich ist sicherlich die Lichtmessung eine sehr gute Methode um eine genaue Belichtung schnell zu finden, da nicht der Reflexionsgrad des Motivs berücksichtigt werden muss. Nur wenn man viel Zeit hat und ein absolut perfektes Ergebnis erzielen will sollte man als Fortgeschrittener zur Spot- oder Selektivmessung greifen. Als Consumer der keinen Handbelichtungsmesser besitzt. Gibt es kaum Wahlmöglichkeiten zwischen den Belichtungsmethoden. Der Belichtungsmesser ist in der Kamera eingebaut (TTL) und es gibt selten Wahlmöglichkeiten zwischen Matrix- und Spotmessung. Der Benutzer sollte sich jedoch darüber im klaren sein welche Messmethode seine Kamera verwendet (Integral-, mittelbetonte Integral-, Matrix- oder sogar Spotmessung) damit er so die Möglichkeit hat die Messergebnisse zu interpretieren. Bei allen Objektmessungen tritt jedoch das Problem der Dichte auf, was besondere Auswirkungen hat, wenn man sehr helle oder sehr dunkle Motive fotografieren will.

36 Quellenangaben Belichtungsmessung von Adrian Bircher
Professionelle Beleuchtungstechnik von Jost J. Marchesi Photokollegium1-6 von Jost J. Marchesi