Grundlagen Blende

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Meistens hat die Blende in einem Fotoapparat (bzw. dem Objektiv eines Fotoapparats) eine in der Größe verstellbare Öffnung, auch die Licht zum Sensor kommen kann. Während der Verschluss jene Zeit begrenzt, während der Licht zum Sensor kommt, regelt die Blende die Menge des Lichts, die pro Zeiteinheit zum Sensor kommt. Häufig passiert das über eine Irisblende wie in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1: Irisblende

Die in Abbildung 1 gezeigte Irisblende hat 9 Lamellen. In einem Drehpunkt fixiert, werden diese Lamellen durch die Drehung eines (hier blauen) Rings über Mitnahmestifte verstellt.

Einfluss der Blendengröße auf die Bildwirkung

Wie schon in Abbildung 3 bei den Sensor-Grundlagen dargestellt, beeinflusst die Blendengröße die Schärfentiefe.

Je größer die Blende ist, desto geringer ist die Schärfentiefe und umgekehrt (Abbildung 2).

Abbildung 2: Schärfentiefenwirkung großer und kleiner Blenden

Jedes Objektiv hat eine bestimmte Blende, bei der die Schärfe am größten ist. Wird die Blendenöffnung zu klein, dann beeinflussen Beugungseffekte die Schärfe negativ. Oft wird durch „Abblenden“ (Blende kleiner machen) um ein bis zwei Blendenstufen im Vergleich zur größten Blende („Offenblende“) der beste Wert für die Schärfe erzielt.

Um die Blendenwirkung am Display vor dem Auslösen sichtbar zu machen (das zu sehen, was am Foto zu sehen sein wird), muss man bei den meisten Kameras die „Abblendtaste“ drücken (oder jene Taste, die mit dieser Funktion belegt ist). Andernfalls sieht man nur, dass das Bild am Display dunkler ist, wenn die Blende kleiner ist und heller, wenn die Blende größer ist (Abbildung 3).

Abbildung 3: Abblendtaste zum Sichtbarmachen der Blendenwirkung auf die Schärfentiefe (die Bäume im Hintergrund werden unscharf beim „Abblenden“)

Angabe der Blendengröße

Die Größe der Blende wird nicht direkt über den Lochdurchmesser in Millimeter angegeben, sondern immer in Bruchteilen der Brennweite. Abgekürzt wird das mit f/Blendenzahl, wobei f für die Brennweite steht. Eine Blende 4 wird also abgekürzt mit f/4. Die Blendenzahlen sind nicht zufällig gewählt.

Dazu kann man sich merken:

  1. Je größer die Blendenzahl, desto kleiner der Blendendurchmesser,
    bzw.
    je kleiner die Blendenzahl, desto größer der Blendendurchmesser
  2. Die Blendenzahlen sind so gewählt, dass die nächstgrößere Blendenzahl (bei ganzen Blendenstufen) immer eine Halbierung der Fläche des Blendenlochs bedeutet,
    bzw.
    sind die Blendenzahlen so gewählt, dass die nächstkleinere Blendenzahl (bei ganzen Blendenstufen) immer eine Verdopplung der Fläche des Blendenlochs bedeutet.
  3. Auch wenn sich die absoluten Lochdurchmesser der Blenden unterscheiden, wenn unterschiedliche Brennweiten gleiche Blendenzahl haben, so ist das am Sensor ankommende Licht pro Zeiteinheit doch gleich bei gleicher Blendenzahl.

Der Punkt 1. ergibt sich aus der oben gegebenen Definition f/Blendenzahl für die Blendengröße.

Der Punkt 2. folgt einer sehr bewussten Wahl der Blendenzahlen („Blendenreihe“ genannt), ist also so designet. Weil in die Formel der Kreisfläche der Durchmesser quadratisch eingeht, spielt die Zahl 1,4 (gerundeter Wert der Quadratwurzel aus 2) hier eine besondere Rolle (siehe Abbildung 4).

Analog zu den Zeitwerten des Verschlusses (siehe Abbildung 2 beim Verschluss), gibt es auch bei Blendenwerten Zwischenwerte in 1/2- oder 1/3-Abstufungen. Die Blendenöffnung 1:1.2 wie in der Abbildung 4 vorne am Objektiv „aufgedruckt“, wäre so eine Zwischenstufe.

Abbildung 4: Blendenreihe

Der Punkt 3. erscheint nicht sofort logisch.
Ein Objektiv mit 100mm Brennweite hat bei Blende 2 50mm Blendenlochdurchmesser (100mm / 2 = 50mm).
Ein Objektiv mit 200mm Brennweite hat bei Blende 2 (das wäre ein sehr großes und teures Objektiv) 100mm Blendenlochdurchmesser (200mm / 2 = 100mm).
Trotzdem kommt in beiden Fällen gleich viel Licht pro Zeiteinheit beim Sensor an. Wieso?

Schauen wir dazu auf Abbildung 5.

Abbildung 5: gleiche Blendenzahl ergibt (annähernd) gleiche Helligkeit

Die Holzschindeln (und natürlich auch jedes andere Motiv) in Abbildung 5 reflektieren das Licht in die Kamera. Mit einfacher Brennweite (im Beispiel 100mm) sieht man viermal so viele Schindeln wie mit doppelter Brennweite (im Beispiel 200mm), es kommt damit auch viermal so viele Licht zur ersten Linse des Objektivs.

Oder allgemeiner: Halbe Brennweite bildet bei gleichem Sensor die vierfache Fläche der Ursprungsbrennweite ab („doppelte Höhe x doppelte Breite“) oder umgekehrt: Doppelte Brennweite bildet ein Viertel der Fläche der Ursprungsbrennweite ab („halbe Höhe x halbe Breite“).

Und mit der Vereinfachung, dass eine Irisblende eine kreisrunde Öffnung hat, folgt aus der Formel für die Kreisfläche (Formel rechts unten in Abbildung 4):

Die Fläche des Blendenlochs ist bei halber Brennweite genau ein Viertel der Blendenlochfläche der Ursprungsbrennweite oder umgekehrt: Die Blendenlochfläche ist bei doppelter Brennweite das Vierfache der Blendenlochfläche der Ursprungsbrennweite.

Insgesamt – die Größen der lichtreflektierenden Fläche und der Blendenlochfläche heben einander auf, „kürzen“ sich – kommt also bei gleicher Blende unabhängig von der Brennweite gleich viel Licht beim Sensor an, obwohl die absoluten Blendenöffnungen (in mm) schon unterschiedlich sind.

Das Konzept der Blendenzahl als relativer Wert ist also schon sehr praktisch. Stelle Dir vor, Du müsstest mit absoluten Millimeterangaben für den Lochdurchmesser hin- und herrechnen.

Mit dem „Plastilin-Licht“-Modell das wir schon aus der Abbildung 1 beim Verschluss kennen, ergibt sich folgender Zusammenhang zwischen Blende und Verschlusszeit (Abbildung 6): Wenn ich die Blende um einen ganzen Wert vergrößere (die Blendenzahl verkleinere, Vgl. Abbildung 4), muss ich die halbe Belichtungszeit nehmen um gleich viel Licht zum Sensor durchzulassen (siehe auch Papierbelichtungsmesser).

Abbildung 6: Zusammenspiel Blende und Verschlusszeit

Für das Fotografieren ist das ausreichend genug, die Filmer brauchen es noch genauer. Die messen auch die „echte“ Lichtdurchlässigkeit der einzelnen Objektive und bekommen dann einen T-Wert (im Unterschied zum f-Wert der Fotografen). Je mehr Übergänge zwischen Glas und Luft in so einem Objektiv sind (als Beispiel), umso schlechter wird dieser T-Wert (das T steht für Transmission, also Durchlässigkeit). Für Fotografen ist das egal.

Die Eintrittspupille

Für die Angaben der Blendengröße ist nicht der Lochdurchmesser der Irisblende entscheidend, sondern wie dieser Lochdurchmesser der Irisblende optisch wirkt. Durch die Linsen vor der Blende wird das Loch wie durch eine Lupe vergrößert. Das nennt man Eintrittspupille (Abbildung 7)

Abbildung 7: Eintrittspupille und Öffnung der Irisblende

Die Eintrittspupille ist durch den Durchmesser des ersten Linsenelements begrenzt. Das ist nicht der Durchmesser, der am Objektiv aufgedruckt ist. Dieser gibt lediglich den Durchmesser für Schraubfilter an, die auf dieses Objektiv passen.

Kritische und Förderliche Blende

Obwohl die Blende ein sehr simples optisches Element ist, hat sie doch sehr große Bedeutung.

Sowohl die Schärfe des Objektivs als auch die Schärfentiefe hängen u.a. von der Blende ab.

Die Blende, bei der das Objektiv am schärfsten ist wird kritische Blende genannt, jene, bei der die höchste Schärfentiefe vorliegt, förderliche Blende.

Abbildung 8: kritische und förderliche Blende

Offenblenden ausgewählter Olympus/OMDS-Objektive abhängig von der Brennweite

Zumindest für die Lichtstärke unterschiedlicher Kombinationen aus Objektiv und gegebenenfalls Telekonverter kann die Abbildung 9 hilfreich sein. Die Werte bei den Zoomobjektiven brennweitenabhängiger Offenblende habe ich zunächst in der Kamera abgelesen und daraus die Werte abgeschätzt, die sich bei der Verwendung von Telekonvertern ergeben müsste.

Abbildung 9: Offenblenden ausgewählter Teleobjektive als Funktion der Brennweite. Die Werte sind teilweise die angezeigten Werte, teilweise errechnete Werte

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