Einführung in die Fotografie/ Aufbau und Funktionsweise einer Kamera

Einführung

Der Begriff Kamera

Eine Kamera (in der Alltagssprache oft auch Fotoapparat) ist ein Gerät, um Fotografien aufzunehmen, d.h. Abbilder der Realität zu erzeugen. Die Bezeichnung geht auf die Camera obscura (Lochkamera) zurück, welche die Urform der Fotografie ist und gleich im Anschluss noch näher vorgestellt wird.

Grundlegender Aufbau

Schnitt durch eine Digitalkamera.

Eine Kamera - egal ob digital oder analog - hat immer etwa den selben Aufbau. Sie besitzt als zentrales Element ein Objektiv, durch das Licht in die Kamera fällt und somit das Bild erzeugt. Hinter dem Objektiv befindet sich ein Medium, um dieses Bild zu detektieren - entweder ein elektronischer Bildsensor (Digitalfotografie) oder ein Film (Analogfotografie), welcher das Bild auch gleichzeitig speichert. Für gewöhnlich besitzen Kameras einen Sucher, um zu erkennen, welchen Teil der Szene die Kamera aufnimmt. Über einen Knopf, den Auslöser, wird dann der Verschluss am Objektiv geöffnet und für eine sehr kurze Zeitdauer, oft nur ein paar wenige ms, fällt Licht in die Kamera, das zum Aufzeichnen des Bildes und damit zur dauerhaften Speicherung führt.

Digitalkameras besitzen in der Regel ein Display, über welches man aufgenommene Bilder betrachten kann. Das Display die wird ebenfalls verwendet, um die Kamera zu steuern (d.h. um Einstellungen vorzunehmen) und dient auch als Sucher. Digitalkameras besitzen zudem Anschlüsse, damit die aufgenommenen Fotos an einen Fernseher oder Computer übertragen werden können.

Die Camera obscura (Exkurs)

Die Camera obscura ist die Urform der Fotografie (Fotografie im Sinne des Verfahrens), die es bereits seit dem Mittelalter gibt. Ihr Aufbau ist sehr einfach, so dass Hobby-Bastler sie auch selbst mit wenig Zeit- und Materialaufwand fertigen können. Sie haben heute im Grunde keine praktische Bedeutung, sie eignen sich aber, um das Grundprinzip der Fotografie besser zu verstehen bzw. einmal hautnah zu erleben.

Funktionsweise einer klassischen Camera obscura.

Die Camera obscura ("dunkle Kammer") ist in ihrer ursprünglichen Form ein vollkommen geschlossener, dunkler Raum, mit einem sehr kleinen Loch in der Mitte einer der 4 Seitenwände. Stellt man nun außerhalb der Kammer einen kleinen Gegenstand vor die Öffnung, so kann man in dem Raum ein Abbild an der Wand erkennen, die sich gegenüber der Wand mit dem Loch befindet.

Wenn der Kasten lediglich ein einfaches Loch als Öffnung besitzt, so wird das Bild verschwommen erscheinen. Bringt man jedoch eine kleine Sammellinse in dem Loch an, so kann man schärfere Abbilder erzeugen. Eine Camera obscura ohne Linse, also die einfachste Form, nennt man auch Lochkamera.

Die Camera obscura muss nicht immer ein Raum sein, es kann auch ein Karton oder gar eine Keksdose verwendet werden, um denselben Effekt zu erzielen. Man kann dann natürlich nicht mehr selbst in dem Raum sein, um das Bild zu betrachten, ein üblicher Trick ist daher der folgende: Man schneidet an einem Karton ein relativ großes, rechteckiges Loch in die Rückenwand und spannt eine Seite Pergamentpapier darüber, die man bspw. mit Klebeband befestigt. Auf die gegenüberliegende Seite sticht man mit der Nadel ein winziges Loch. Man kann dann das Abbild des Gegenstands vor dem Karton auf dem Pergamentpapier sehen, wenn der Raum dunkel genug ist (es bietet sich hier z.B. eine Kerze als Objekt an).

Man kann in einer Camera obscura auch einen lichtempfindlichen Film anbringen und das Loch dann nur für kurze Zeit geöffnet lassen. Auf diese Weise wird man ein bleibendes Abbild erhalten und hat in diesem Fall im Prinzip dasselbe getan, was auch Analogkameras machen.

Die Aufnahmen der Lochkamera werden i.A. nur eine sehr geringe Qualität haben. Das Bild steht zudem auf dem Kopf, so wie es auch bei allen anderen Kameras zunächst auf dem Kopf steht.

Den Effekt der Lochkamera kann man beispielsweise auch im Wald beobachten. Wenn die Sonne durch das dichte Geäst der Bäume scheint, die dann gewissermaßen winzige Löcher bilden, kann man auf dem Boden kleine runde Flecken sehen. Diese als "Sonnentaler" bezeichneten Flecken sind Abbilder der Sonne, die auf gleiche Weise entstehen wie Bilder in der Lochkamera.

Aufbau und Funktionsweise einer Digitalkamera

Das Objektiv

Grundlagen

Grundprinzip der Bildentstehung an Sammellinsen

Das Objektiv ist gewissermaßen das "Auge der Kamera" und besteht aus mehreren Linsen, durch welche das Licht strömt und am Ende des Objektivs (am Brennpunkt) ein Abbild erzeugt. Diese Gruppe von Linsen wirkt dabei vom Prinzip her wie eine Sammellinse und wie bei jeder Sammellinse steht dabei das Abbild auf dem Kopf. Die Digitalkamera dreht das Bild dann beim Aufnehmen automatisch um 180°, so dass wir es wieder korrekt sehen; beim Analogfilm ist es ohnehin egal, da man das Bild dann beim Betrachten automatisch in die richtige Position bringen wird.

Die Kamera, und speziell das Objektiv, funktioniert dabei etwa wie das menschliche Auge. Auch das menschliche Auge besitzt eine Linse, durch die das Licht fällt, und erzeugt dabei auf dem Kopf stehende Bilder. Das menschliche Gehirn wandelt diese aber dann automatisch in ein korrektes Bild um.

Der Abstand zwischen Linse und Brennpunkt, also dem Ort, an dem ein scharfes Bild entsteht, nennt man Brennweite; sie gibt an, wie groß der Ausschnitt ist, den die Kamera aufnimmt. Viele Objektive lassen sich ein- und ausfahren, können also die Brennweite ändern und somit in die Szene hineinzoomen oder herauszoomen (dynamische Brennweite). Manche Objektive haben jedoch eine feste Brennweite (Fixbrennweite) und ermöglichen damit keinen Zoom.

Einige Digitalkameras verfügen über einen digitalen Zoom. Dabei wird allerdings lediglich der zentrale Teil des Bildsensors vergrößert, was mit erheblichen Verlusten einhergeht. Diese Vergrößerung lässt sich problemlos - und meist mit besserem Ergebnis - auch später ausführen, Digitalzooms lässt man daher am besten ausgeschaltet.

Der Verschluss

Hinter dem Objektiv befindet sich der Verschluss. Ein Film (und auch der Sensor bei Digitalkameras) ist extrem lichtempfindlich und darf, bei gewöhnlichem Tageslicht, nur ganz kurz belichtet werden - andernfalls erhält man ein weißes (völlig überbelichtetes) Bild. Der Verschluss ist also stets geschlossen, und nur wenn das Foto aufgenommen wird, öffnet er sich für eine sehr kurze Zeit (z.B. 1/500 s, also 0,002 s).

Es gibt zwei grundlegende Arten von Verschlüssen. Beim Zentralverschluss wird eine Anordnung von kurvenförmigen Lamellen verwendet, die sich dann für kurze Zeit öffnen und damit die Belichtung ermöglichen. Die meisten Kameras verwenden heute diese Technik, wobei vor allem extrem kurze Belichtungszeiten (z.B. 1/1000 Sekunde oder weniger) relativ aufwendig zu realisieren sind.

Die zweite Art ist der Schlitzverschluss. Hier besteht der Verschluss aus 2 Metallplättchen, die auch Vorhang genannt werden. Dabei ist zunächst der erste Vorhang geschlossen und der zweite geöffnet. Wird die Belichtung gestartet, öffnet sich auch der erste Vorhang. Damit fällt nun das Licht durch das Objektiv. Ist die Belichtungszeit abgelaufen, schließt sich der zweite Vorhang und versperrt damit wieder den Lichteinfall. Danach gehen die Vorhänge wieder in ihre Anfangsposition zurück. Bei sehr kurzen Belichtungszeiten schließt sich der zweite Vorhang bereits während der erste sich noch öffnet (der zweite Vorhang "zieht nach"). Nur so lassen sich die extrem kurzen Belichtungszeiten wie 1/1000 Sekunde realisieren. Es entsteht damit ein "Schlitz", der von oben nach unten (oder auch von rechts nach links) wandert und für einen minimalen Augenblick das Bild schrittweise belichtet. Es gilt demnach: Je kürzer die Belichtungszeit, umso schmaler der Schlitz.

Die Blende

Kameraobjektiv mit maximal geöffneter Blende

Neben dem Verschluss besitzt das Objektiv eine Blende. Die Blende ist die Öffnung des Objektivs und kann oft reguliert werden, d.h. sie kann weiter geöffnet werden, dann fällt in einer Zeiteinheit mehr Licht in die Kamera, oder sie kann weiter geschlossen werden, dann fällt weniger Licht innerhalb einer Zeiteinheit in die Kamera. Die Blende ist dabei ein mechanisches Bauteil, das aus einzelnen überlappenden Lamellenblättchen besteht, die sich, zur Verringerung der Öffnung, übereinanderschieben. Sie hat ein Einfluss auf die Belichtungsdauer und die Tiefenschärfe. Eine kleine Blendenzahl entspricht dabei einer großen Öffnung (also viel Lichteinfall) und umgekehrt.

Die Blende ähnelt vom Aufbau her daher dem Zentralverschluss. In Analogie zum menschlichen Auge entspricht sie der Pupille. Die Pupille des Auges regelt die einfallende Lichtmenge, die ins Auge fällt - in der Dunkelheit weitet sie sich damit mehr Licht einfällt, bei Helligkeit verengt sie sich.

Eigenschaften eines Objektivs

Objektive können nach verschiedenen Eigenschaften hin untersucht und verglichen werden. Dazu zählen:

• Die Objektivbrennweite, z.B. 8 - 32 mm.
• Der Formatfaktor bzw. die Brennweite im 35-mm-Format (KB-Format), z.B. 28 - 112 mm (Formatfaktor 3,5 in Bezug auf die obige Objektivbrennweite).
• Die Lichtstärke ("Anfangsblende"), z.B. 1/2,8 - 1/4,0.
• Der Objektivdurchmesser, z.B. 52 mm (diese Angabe ist wichtig, wenn man Zubehör wie Filter oder Streulichtblende kaufen möchte).
• Die verfügbaren Blenden, z.B. 2,8, 4, 5,6.

Diese Angaben wird man meist im Datenblatt der Kamera finden, wobei die verfügbaren Blenden oft nicht explizit angegeben werden. Die einzelnen Begriffe wie Brennweite und Lichtstärke werden zu späterem Zeitpunkt natürlich noch ausführlicher erläutert.

Der Bildsensor

Definition

Der Bildsensor ist ein kleiner Chip, welcher bei Digitalkameras das einfallende Licht registriert und in ein Bild umwandelt. Er befindet sich an der Stelle, wo bei den Analogkameras der Film sitzt.

Die Bildsensoren der Kompaktkameras und Bridgekameras sind von sehr geringer Größe; damit bleibt die Kamera auf Grund kleiner Objektivbrennweiten handlich und ermöglicht dennoch relativ viel Zoom - die geringen Abmaße sorgen zudem für eine sehr hohe Schärfentiefe.

Je kleiner der Bildsensor allerdings ist, umso enger liegen die einzelnen Pixel aneinander. Die einzelnen Pixel sind dann notwendigerweise kleiner und erzeugen weniger Ladungsträger, was eine höhere Verstärkung des Signals erfordert. Daher und da sich zudem Kamerasensoren bei der Aufnahme erwärmen, nimmt somit mit zunehmend kleinen Sensoren das Bildrauschen zu - auch wenn moderne Kameras dies heute zu einem gewissen Grad retuschieren können.

Abmaße

Größenverhältnis zwischen einigen bekannten Sensortypen

Die Größe von Bildsensoren wird historisch bedingt meist in Zoll angegeben und als Bruch dargestellt. Der Wert gibt den Außendurchmesser einer fiktiven Bildaufnahmeröhre mit gleicher Sensorgröße an; die Länge der Diagonale des Sensors beträgt knapp zwei Drittel dieses Wertes (eine "Ein-Zoll-Bildröhre" hatte eine Diagonale der lichtempfindlichen Fläche von etwa 16 mm). Die Angabe 1/2,7" meint also, dass die Diagonale des Sensors zwei Drittel von 1/2,7 Zoll bzw. 0,235 Zoll ist. Ein Zoll (Inch) beträgt 2,54 cm, der Kamerasensor hat also eine Diagonale von 0,59 cm. Die meisten Kamerasensoren von Kleinkameras werden sich in dem Bereich von 0,5 bis 1 cm Diagonale befinden.

Obwohl die Sensorgröße von Kamera zu Kamera verschieden sein kann, gibt es einige recht häufige Formate (Quasi-Standard):

• 1/3,2" (0,50 cm)
• 1/2,7" (0,59 cm)
• 1/2,5" (0,64 cm)
• 1/2,3" (0,70 cm)
• 1/1,8" (0,89 cm)
• 1/1,5" bzw. 2/3 (1,1 cm)

Man muss auf Grund der Darstellung als Bruch somit beachten, dass mit kleinerem Nenner (z.B. 2,3 statt 2,5) der Kamerasensor größer wird.

Für größere Kameras verwendete Sensoren haben bspw. folgende Abmaße:

• "Four Thirds" (2,2 cm)
• APS-C (2,75 cm bzw. ca. 23x15 mm)
• Kleinbildformat ("Vollformat", 4,32 cm bzw. 36x24 mm)
• Mittelformat (6 cm bzw. 48x36 mm)

Leichte Abweichungen sind möglich.

Grundlegender Aufbau

Bildsensor auf einer Leiterplatte

Der Bildsensor besteht aus einem rechteckigen Feld von einzelnen, mikroskopisch kleinen Lichtsensoren, wobei einige Sensoren gebündelt einem Pixel (Bildpunkt) des Fotos entsprechen. Ein Kamerasensor mit 4000 horizontalen und 3000 vertikalen Pixeln kann also Fotos bis 4000x3000 Pixel aufnehmen (also 12 MP).

Die Zahl der Pixel besagt jedoch lediglich, was die theoretisch maximale Auflösung ist. Wenn die Kamera z.B. eine Auflösung von 3000x2000 Pixel anbietet, wird sie vom Hersteller mit 6,0 Megapixeln angegeben. Ein Foto, das im Format 4:3 aufgenommen wird (3000x2000 ist das Format 3:2), würde hierbei mit maximal 2666x2000 Pixeln aufgenommen werden, kann die 3000 Pixel in der Horizontalen also gar nicht voll ausnutzen - das sind dann nur rund 5,2 MP. Das Aufnahmeformat bzw. das Format des Sensors spielt also eine gewisse Rolle, ob man die volle Anzahl an Megapixeln in einem bestimmten Format überhaupt verwenden kann. Hinzu kommt die Auflösungsgrenze der Optik, die bei kleinen Sensoren praktisch immer die tatsächlich erzielbare Auflösung begrenzt.

Natürlich kann man auch generell kleinere Fotoformate wählen. So kann ein Sensor mit 4000x3000 Pixeln auch ein Bild im Format 1600x1200 aufnehmen. Es werden dann eben nicht alle Pixel verwendet (bzw. das Foto wird zunächst in 4000x3000 aufgenommen und dann von der Kamera auf 1600x1200 komprimiert). Dies ermöglicht einen gewissen verlustfreien digitalen Zoom (dazu später mehr).

Arten von Bildsensoren

Es gibt im Wesentlichen 3 Arten von Bildsensoren:

• CCD-Sensoren
• CMOS-Sensoren
• X3-Sensoren

CCD-Sensoren sind die am häufigsten eingesetzten Sensoren. Hierbei werden die einzelnen Pixel zeilenweise ausgelesen, vergleichbar mit einem Scanner, der ein Bild schrittweise abtastet. Zu Beginn der digitalen Fotografie lieferten sie gegenüber den CMOS-Sensoren eine bessere Qualität; die CMOS-Sensoren wurden aber derart weiterentwickelt, dass sie heute den CCD-Sensoren kaum mehr nachstehen.

Bei den CMOS-Sensoren sind die einzelnen Pixel relativ unabhängig; sie werden nicht zeilenweise ausgelesen, sondern es kann direkt auf jedes einzelne Pixel zugegriffen und dessen Helligkeitswert ermittelt werden. Damit können die aufgenommenen Bilder schneller verarbeitet werden als beim CCD-Sensor; da jedes Bildelement jedoch über einen eigenen Kondensator verfügt, um den direkten Zugriff auf die Information zu gewähren, sind CMOS-Sensoren größer als CCD-Sensoren (d.h. die Anzahl Pixel/cm² ist geringer). CMOS-Sensoren sind in der Herstellung günstiger, erwärmen sich nicht so stark wie die CCD-Sensoren und sind weniger störanfällig. Nachteilig sind jedoch ein geringerer Kontrastumfang, eine teilweise geringere Lichtempfindlichkeit sowie eine stärkere Anfälligkeit für Rauschen – moderne Digitalkameras können diese Mankos jedoch durch entsprechende Software ausgleichen.

Die Pixel der CCD-Sensoren und CMOS-Sensoren können zunächst einmal nur Helligkeitsabstufungen wahrnehmen, d.h. zwischen schwarz und weiß und einzelnen Graustufen unterscheiden. Damit ein Farbbild entstehen kann, wird ein sog. Mosaikfilter auf den Sensor gelegt. Er besteht aus einem Raster aus roten, grünen und blauen Punkten. Jeder Punkt lässt dabei nur seine eigene Farbe durch - rote Punkte lassen also bspw. nur rotes Licht durch. Aus der Menge an rotem, blauem und grünem Licht lässt sich dann für jedes Pixel seine Farbe berechnen. Je besser und genauer diese Berechnung ("Interpolierung") geschieht, umso besser können die Farben am Ende dargestellt werden. Dieses Prinzip der Farbentstehung funktioniert damit also nach dem im vorherigen Teil vorgestellten RGB-Modells (RGB-Farbmischung).

Der X3-Sensor arbeitet hinsichtlich der Farbdarstellung ein wenig anders. Er ist auch ein CMOS-Sensor, verwendet jedoch kein Raster zum Generieren der Farben. Hingegen sind hierbei drei Schichten in blauer, grüner und roter Farbe aufgebracht. Auf Grund der unterschiedlichen Wellenlängen dringt das Licht je nach Farbe unterschiedlich tief in die einzelnen Schichten ein. Der Bildpunkt kann dadurch seine exakte Farbe berechnen. Damit sind X3-Sensoren von der Farbqualität her noch ein wenig besser, allerdings auch vom Volumen her etwas größer.

Der Sucher

Der Sucher ist ein wichtiges Hilfsmittel des Fotografen; mit ihm erkennt man, welchen Bereich der Szene die Kamera aufnimmt. Man unterscheidet heute bei Digitalkameras zwei Arten von Suchern: Einen optischen Sucher und einen digitalen Sucher. Bei analogen Kameras gibt es für gewöhnlich nur einen optischen Sucher.

Der optische Sucher

Der optische Sucher ist der klassische Sucher, der aus einem kleinen Fenster mit Linsen besteht, durch das der Fotograf hindurch schaut und somit den Ausschnitt sieht, den die Kamera mit der aktuell eingestellten Brennweite aufnimmt. Natürlich kann der Sucher nur dann den genauen Ausschnitt zeigen, wenn er an der Stelle sitzt, wo sich der Film bzw. Bildsensor befindet (also am Objektiv). Da er dort aber baulich nicht sein kann, wird er meist oberhalb des Objektivs, oft auch links davon, angebracht.

Da der Sucher also vom Objektiv leicht versetzt angeordnet ist, ergibt sich, dass er nicht genau das Bild anzeigen kann, was am Ende aufgenommen wird; er zeigt ein leicht versetztes Bild an. Der Grad der Versetzung ist bei nahen Motiven besonders groß, mit zunehmender Entfernung verringert er sich jedoch, bis er in der Ferne kaum noch eine Rolle spielt. Das Problem ist also, dass das Foto, welches die Kamera zeigt, am Ende einen leicht anderen Ausschnitt zeigt als man im Sucher ursprünglich gesehen hat. Dieses Problem nennt man auch Parallaxefehler; im schlimmsten Fall fehlen auf dem Foto am Ende Details, die man ursprünglich mit abbilden wollte. Natürlich kann auch der umgekehrte Fall eintreten, so dass Sachen auf dem Bild erscheinen, die man eigentlich gar nicht mit abbilden wollte (z.B. eine vorstehende Hauswand etc.).

Schematische Darstellung des Paralaxefehler

Der Parallaxefehler ist jedoch, wenn das Motiv nicht sehr nah ist, eher gering. Viele Hobby-Fotografen werden ihn womöglich gar nicht bemerken, für detaillierte oder anspruchsvolle Aufnahmen sollte man jedoch wissen, dass der optische Sucher einer Kompaktkamera nicht genau das Bild anzeigt, was die Kamera aufnehmen wird.

Ein weiterer Nachteil des optischen Suchers ist generell, dass er nur anzeigt, welcher Ausschnitt fotografiert wird. Er zeigt nicht an, wie das Foto am Ende aussehen wird, d.h. nimmt keine Rücksicht auf eingestellte Blendenwerte und Verschlusszeiten, mögliches Rauschen wegen zu hoher ISO-Werte etc. Auch zur Fokussierung trifft er keine Aussage.

Funktionsweise einer Spiegelflexkamera

Eine Lösung für den Parallaxefehler bieten Spiegelreflexkameras. Hierbei befindet sich der Sucher zwar ebenfalls oberhalb bzw. neben dem Objektiv, im Sucherfenster selbst befindet sich jedoch ausgefeilte Technik: Eine Anordnung von Linsen und Prismen sorgt dafür, dass beim Blick durch das Sucherfenster, das Licht über diese optischen Bauteile zum Objektiv gelenkt wird und man somit durch das Objektiv der Kamera schaut. Damit sehen wir exakt, was auch die Kamera später aufnehmen wird. Wird dann das Bild aufgenommen, so klappt der letzte Spiegel im Objektiv hoch und der Verschluss öffnet sich. Damit fällt das Licht nun nicht mehr zum Sucher, sondern auf den Film bzw. Sensor. Ein kleiner Nachteil ist damit, dass der Sucher nicht zur Verfügung steht, während das Bild aufgenommen wird (was i.A. aber kein Problem darstellt).

Eine weitere Lösung ist der elektronische Sucher.

Der elektronische Sucher

Viele Digitalkameras, auch Kameras der höheren Preisklasse, bieten oft nur noch einen elektronischen Sucher. Das heißt, das Display dient als Sucher, in dem es anzeigt, was die Kamera aufnehmen wird, wenn ausgelöst wird. Der klare Vorteil ist hier, dass nicht nur der exakte Ausschnitt gezeigt wird (wie beim optischen Sucher), sondern die Kamera auch automatisch anzeigt, wie das Foto aufgenommen werden wird. So kann man schon vor dem Aufnehmen sehen, dass das Foto zu dunkel oder hell ist (falsche Belichtung), unscharf wirkt (falsch fokussiert), das Bild rauscht (zu hoher ISO-Wert) etc. Auch kann man hiermit ideal experimentieren, ohne bei jeder Änderung eines Parameters (Belichtungswert, Blendenwert, ISO-Wert, Farbfilter, Weißabgleich etc.) eine neue Aufnahme anfertigen zu müssen.

Zudem gibt es beim elektronischen Sucher keinen Parallaxefehler; die Kamera zeigt also genau das, was sie aufnehmen wird.

Es mag fast anmuten, der elektronische Sucher biete nur Vorteile und man bräuchte den optischen Sucher ohnehin nicht. Hier muss zumindest erwähnt werden, dass die Größe des Displays entscheidend dafür ist, wie gut man die Szene am Ende beurteilen kann. Da Kameras oft klein und handlich sein sollen, fällt das Display zwangsweise klein aus und die Beurteilung der aufzunehmenden Szene kann schwierig werden. Zudem stören Lichteinwirkung wie Sonnenlicht oft die kleinen Monitore, auch wenn sich hier die Farbqualität und Helligkeitsanpassung gegenüber den Anfängen deutlich verbessert haben. Viele Fotografen haben auch prinzipielle Probleme mit der Umstellung; während sie die Kamera stets nah am Auge hielten und dann im geeigneten Moment abgedrückt haben, müssen sie sie jetzt ein gutes Stück vor dem Körper halten. Das erfordert Zeit, um sich daran zu gewöhnen; zudem kann man die Kamera am sichersten halten, je näher man sie am Körper hält - dies ist möglicherweise ein weiterer Grund für einen optischen Sucher.

Für den Alltag reicht der elektronische Sucher aber meist aus und zeichnet sich eben durch die bereits genannten Vorteile aus.

Der Auslöser

Durch das Betätigen des Auslösers beginnt der Prozess der Bildaufnahme. Er dauert für gewöhnlich nur Bruchteile von Sekunden, kann aber bei Langzeitbelichtung auch mehrere Sekunden und in extremen Fällen sogar Minuten oder Stunden dauern. Die meisten Digitalkameras bieten heute die Funktion Serienaufnahme (Reihenaufnahme). Hierbei zeichnet die Kamera solange Bilder auf, wie der Auslöser gedrückt bleibt. Damit lassen sich einzelne Bilder schneller hintereinander aufnehmen als im einfachen Modus. Manche Kameras bieten hierbei die Option, zwischen den Aufnahmen neu zu fokussieren.

Kameras bieten zudem einen Selbstauslöser (Timer, Self-Timer). Wird dieser aktiviert, so nimmt die Kameras erst nach einigen Sekunden, je nach Einstellung, das Bild auf. Typische Zeiten sind 2 Sekunden und 10 Sekunden; manche Kameras erlauben auch das individuelle Einstellen eines Werts. Dadurch werden z.B. Gruppenaufnahmen möglich, bei denen der Fotografierende selbst mit auf dem Bild erscheint. Selbstauslöser werden zudem bei langen Verschlusszeiten zum Vermeiden von Unschärfe durch Verwackeln verwendet.

Zwischen Auslösen und tatsächlicher Bildaufnahme vergeht ein wenig Zeit, was als Auslöseverzögerung bezeichnet wird. Die Kamera benötigt zunächst Zeit, um Belichtung und Fokus einzustellen sowie etwas Zeit, um den Belichtungsvorgang zu starten. Sind Fokus und Belichtung bereits berechnet (halb gedrückter Auslöser oder Vorauswahl), so ist die Verzögerung deutlich geringer, einige Millisekunden werden aber dennoch bis zur Bildaufnahme verstreichen. Dies sollte man bei Aufnahmen mit schnell beweglichen Objekten oder Personen berücksichtigen.

Die Auslöseverzögerung war zu Beginn der Digitalfotografie oft erheblich, bei manchen Modellen lag sie bei mehreren Sekunden. Die heutigen Kameras haben hingegen eine verhältnismäßig kurze Verzögerung, die sich bei alltäglichen Aufnahmen nicht mehr als störend erweisen sollte.

Der Speicher

Ein Großteil der heutigen Kameras verwendet heute SD-Karten zur Speicherung der Fotos.

Digitalkameras speichern die Fotos meist auf im Handel erhältlichen Speicherkarten, wobei die SD-Karte weit verbreitet ist. Sie ist sehr klein und bietet hohe Speicherkapazität - 4, 8 und 16 GB sind heute Standardkapazitäten, die auch Fotos in höchster Auflösung in großer Zahl speichern können. Für große Kameras sind auch CF-Karten üblich, die höhere Verarbeitungsgeschwindigkeiten zulassen, aber auch weniger kompakt sind.

Einige Kameras besitzen auch einen internen Speicher, der mit z.B. 16 oder 32 MB aber für gewöhnlich sehr gering ist und nur ein paar wenige Fotos in größerer Auflösung speichern kann.

Neben diesen persistenten Speichern verfügt jede Digitalkamera noch über einen Arbeitsspeicher. Unmittelbar nachdem ein Foto aufgenommen wurde, liegt es zunächst im Arbeitsspeicher und wird dann auf den Speicherchip oder in den internen Speicher geschrieben. Die Größe des Arbeitsspeichers ist daher bei Serienbildern mitentscheidend, wie viele Bilder pro Sekunde aufgenommen werden können.

Der Akku

Im Vergleich zu einer Analogkamera, verbraucht eine eine Digitalkamera deutlich mehr Leistung. Besonders hoch ist der Verbrauch am Display, welches sich daher ggf. abschalten lässt, aber auch Objektiv, Bildsensor und Verarbeitungslogik benötigen Strom. Wird mit Blitzlicht fotografiert, ist der Akku noch schneller erschöpft. Die Akkus der Kameras haben daher eine für elektronische Geräte recht geringe Laufzeit - bei den meisten Kameras wird man nach etwa 200 bis 300 Fotos den Akku neu laden müssen. Für größere Fototouren ist daher ein Ersatzakku sehr empfehlenswert (dieser kann bei einigen Akkus recht teuer sein).

Kameras werden heute meist mit kameraspezifischen Akkus betrieben, die samt Ladegerät im Lieferumfang der Kamera enthalten sind. Einige Kameras werden aber auch mit handelsüblichen Batterien bzw. Akkus betrieben (meist R6), wobei in solchen Fällen die Akkulaufzeit oft geringer ist. Die kameraspezifischen Akkus sind zudem leichter, so dass ihre Verwendung das Gesamtgewicht der Kamera reduziert.

Ein Akku kann mehrere hundert mal erneut aufgeladen werden, mit zunehmender Zahl wird sich jedoch die Kapazität allmählich vermindern. Bringt ein Akku nicht mehr die gewünschte Leistung, so muss ein neuer besorgt werden (oder eine neue Kamera - die Akkus von heute sollten nämlich unterdessen mehrere Jahre problemlos halten). Zudem ist zu berücksichtigen, dass Akkus bei Kälte schneller erschöpft sind. Auf winterlichen Fototouren ist ein Ersatzakku daher besonders wichtig, zudem kann das Warmhalten des Akkus sinnvoll sein.

Die Anschlüsse

Jede Digitalkamera ist mit verschiedenen elektronischen Anschlüssen ausgestattet, um die aufgenommenen Bilder an ein anderes Gerät übertragen zu können.

Einfache Digitalkameras besitzen meist 2 Anschlüsse: Einen USB-Anschluss, um die Kamera mit einem Computer zu verbinden, und einen A/V-Anschluss. Der USB-Anschluss dient vor allem dazu, um die Kamera an einen Computer anzuschließen und die Fotos an diesen übertragen, um sie dort dauerhaft zu speichern. Man kann die Kamera aber auch an andere USB-fähige Geräte anschließen, z.B. einen (Foto-) Drucker oder digitalen Bilderrahmen. Der A/V-Anschluss ermöglicht das Anschließen eines A/V-Kabels (Audio/Video), um die Kamera mit einem Fernseher oder Monitor zu verbinden. Damit wird dann der Monitor der Kamera auf dem angeschlossenen Bildschirm sichtbar. Das A/V-Kabel bietet sich somit zur einfachen Präsentation der aufgenommenen Fotos oder zu deren besseren Beurteilung - die Qualität eines Fernsehbildschirms ist aber meist geringer als die eines Computermonitors.

Manche Kameras bieten auch einen Netzanschluss, um die Kamera direkt mit Netzstrom zu versorgen. Dies ist vorteilhaft, wenn man aufwändigere und zeitintensivere Porträt- oder Sachaufnahmen durchführen möchte und Zugang zu einer Steckdose besitzt. Da die meisten Kompaktkameras wohl eher für den mobilen Einsatz konzipiert sind, verfügen aber nur wenige über einen solchen Anschluss.

Das USB-Kabel ist für gewöhnlich immer im Lieferumfang enthalten - welche weiteren Kabel enthalten sind, wird man in der Produktbeschreibung erfahren. Die Anschlüsse befinden sich meist an der Seite der Kamera und werden durch eine Schutzhülle oder einen Deckel vor Verschmutzung und Feuchtigkeit geschützt.

Aufbau und Funktionsweise einer Analogkamera

Grundlegendes Funktionsprinzip

Die Analogkamera unterscheidet sich im Grunde nur gering von der Digitalkamera. Ihr fehlt der Bildsensor und, vor allem früher, oft ein Display; dafür wird ein lichtempfindlicher Film eingelegt, der die aufgenommenen Bilder speichert. Hier liegt der eigentliche Unterschied zur Digitalfotografie.

Beim Aufnehmen eines Fotos öffnet sich für den Bruchteil einer Sekunde (in Abhängigkeit des vorhandenen Lichts) der Verschluss, genau wie bei der Digitalkamera. Das Licht fällt auf den extrem lichtempfindlichen Film, dessen Material dadurch eine chemische Reaktion erfährt und sich verwandelt. Man kann sagen, dass jedes Bild zunächst Schwarz ist und durch das Licht allmählich weiß wird. Dort wo viel Licht auf das Bild fällt, wird es schnell weiß, dort wo wenig Licht auf das Bild fällt, wird es langsam weiß. Sobald die Belichtungszeit abgelaufen ist, schließt sich der Verschluss wieder und die Belichtung des Bildes ist damit abgeschlossen. Das Foto ist nun fertig. Dort, wo viel Licht auf den Film gefallen ist, hat es sich recht weiß verfärbt; dort, wo wenig Licht war, blieb er schwarz bzw. hat sich nur in ein Dunkelgrau verfärbt. Auf diese Weise entstehen Schwarzweißfotos.

Bei der Farbfotografie besteht ein Film aus mehreren Filterschichten (rot, grün und blau) die immer nur bestimmte Lichtwellen (eben rot, grün, blau) durchlassen bzw. nicht durchlassen. Auf diese Weiße entsteht ein Farbfoto. Dieses Prinzip entspricht der Arbeitsweise der bereits vorgestellten X3-Bildsensoren.

Früher musste man den Film nach der Aufnahme manuell weiterspulen, da man sonst das bereits aufgenommene Foto erneut belichtet und damit "überschrieben" hätte. Später haben die Kameras nach der Aufnahme den Film automatisch um eine Stelle weitergespult. Wenn das letzte Foto aufgenommen wurde, haben sie ihn zudem automatisch eingerollt, so dass er wieder lichtdicht verpackt war und nicht beschädigt werden konnte. Mit dem automatischen Weiterspulen waren jedoch künstlerische Mehrfachbelichtungen, die anspruchsvolle Fotografen manchmal ganz bewusst durchführen möchten, unmöglich.

Die Entwicklung

Grundlagen

Klassisches Entwickeln eines Fotos in der Dunkelkammer.

In einem Fotolabor wird der Film dann entwickelt und in Form eines Dias oder Papierbildes an den Kunden ausgeliefert. Während der Film selbst eine ausgesprochen gute Qualität hat, i.A. besser als ein gewöhnlicher Kamerasensor mit 10 MP, kann beim Entwickeln natürlich viel Qualität verloren gehen; vor allem Papierbilder können bei kostengünstiger Herstellung eine relativ geringe Qualität aufweisen. Professionelle Fotografen entwickeln ihre Fotos daher gern selbst; einerseits, um die Qualität ihrer Abzüge selbst sicherstellen zu können, andererseits auch, um künstlerische Effekte zu bewirken (auch beim Entwickeln kann man das Foto noch künstlerisch gestalten, obwohl es bereits längst von der Kamera aufgenommen wurde).

Obwohl beim Entwickeln von Fotos immer Qualität verlorengeht, hat sich mit dem Aufstieg der Computertechnik in den 80er Jahren auch die Entwicklung der Fotos verbessert. So konnten Programme bereits damals das Foto automatisch verfeinern, z.B. den Schärfegrad erhöhen.

Vorgehen (Exkurs)

Die Entwicklung des Films muss in völliger Dunkelheit geschehen, denn selbst geringe Lichteinwirkungen würden das korrekt belichtete Foto weiterbelichten und schnell komplett weiß färben. Da man im Dunkeln jedoch nicht vernünftig arbeiten kann, findet nur der erste Schritt des Entwickelns in Dunkelheit statt. Hierbei wird der Film in eine lichtundurchlässige Entwicklerdose gesteckt, genauer, er wird auf eine Filmspirale aufgewickelt, die dann in die Entwicklerdose gesteckt wird. Die Filmspirale sorgt dafür, dass der Film gleichmäßig mit dem Entwickler in Berührung kommt. Da dem Film in dieser Dose nun nichts mehr zustoßen kann, können alle weiteren Arbeitsschritte dann bei normalen Licht durchgeführt werden.

Es wird nun der Entwickler angerührt, den man käuflich erwerben kann. Der Entwickler ist eine chemische Lösung, in welcher der Film entwickelt wird. Er wird etwa im Konzentrat-Wasser-Verhältnis von 4:1 (z.B. 400 ml Wasser und 100 ml Konzentrat) angerührt und sollte etwa 18 bis 20 °C Wassertemperatur aufweisen. Der Entwickler ist stets basisch (pH-Wert um 8 oder 9).

Der Entwickler wird, wenn er fertig angerührt ist, in die Entwicklerdose gegeben, die dann rhythmisch bewegt werden muss (z.B. regelmäßiges Kippen der Dose). Auf diese Weise soll der Entwickler ausgeglichen werden, so dass alle Fotos gleichmäßig entwickelt werden. Je intensiver die Bewegungen sind und je wärmer das Wasser ist, umso kürzer ist die Entwicklungszeit, aber umso grobkörniger werden dann auch die Fotos. Das genaue Beachten der Herstellerangaben ist daher wichtig. Dieser Vorgang ergibt bereits ein sichtbares Bild, das aber noch nicht stabil ist.

Sobald die Entwicklungszeit abgelaufen ist, wird der Entwickler ausgegossen und anschließend die Stopplösung eingegeben (Stoppbad / Unterbrechungsbad). Dieses Bad weist einen sauren pH-Wert auf (4 oder 5) und dient der Neutralisierung des basischen Entwicklers. Ziel ist es damit, die Entwicklung des Fotos (die in dem basischen Lösung immer weiter voranschreitet) zu stoppen. Bei manchen Entwicklern reicht jedoch das saure Bad nicht aus und die Fixierung muss direkt im Anschluss erfolgen.

Der letzte große Schritt, die Fixierlösung in den Entwickler zu geben (Fixierbad). Wie der Name schon sagt, wird nun der Film "fixiert", das heißt, er ändert sich in seiner Beschaffenheit nicht mehr, egal wie viel Licht auf ihn fällt. Das Fixieren dauert je nach verwendeter Substanz und Anzahl der bereits in dem Wasser durchgeführten Fixierungen zwischen rund 30 Sekunden und 3 Minuten an. Nach einigen Entwicklungen ist das Fixierwasser ausgeschöpft und muss erneuert werden.

Nach dem Fixierbad findet das Wässern statt. Der Film wird nun mit klarem Wasser gereinigt, so dass keine Spuren des Fixierwassers mehr übrig bleiben. Die Reinigung muss gründlich erfolgen und erfordert etwas Zeit; das Wasser muss mehrfach ausgetauscht werden.

Als letztes findet das Trocknen statt. Hierbei wird der Filmstreifen meist mit Klammern senkrecht in einem staubfreien Raum oder Schrank aufgehängt. Die Entwicklung des Films ist damit abgeschlossen. Im Anschluss können Abzüge des Films angefertigt (Papierbilder) oder einzelne Fotos in Diarahmen gesteckt werden. Im letzten Fall enthält man somit Dias, die über einen Diaprojektor betrachtet werden können.

Anmerkung: Das beschriebene Verfahren ist ein recht einfaches, modernes Vorgehen. Die klassische Entwicklung der Fotos fand jedoch in einer Dunkelkammer statt, die absolut lichtdicht abgeschlossen war. Das betraf vor allem das Zeitalter der Fotografie, als noch mit großen Filmplatten (meist Glasplatten) gearbeitet wurde. In dieser Dunkelkammer gab es dann die 3 Bäder Entwicklerbad, Unterbrechungsbad und Fixierbad. Das waren meist drei Schalen, in die das Bild dann jeweils eingelegt wurde (als Hilfsmittel dienten dabei bspw. Pinzetten). Da man in völliger Dunkelheit nicht arbeiten konnte, war es nötig, eine Möglichkeit zur Beleuchtung zu finden, ohne den Entwicklungsvorgang zu stören. Einige Emulsionen waren resistent gegen rotes Licht (Licht hoher Wellenlängen). Deshalb wurde in solches Kammern Rotlicht verwendet, um die Entwicklung durchzuführen.

Vergleich Analog- und Digitalfotografie

Die Digitalfotografie weist gegenüber der Analogfotografie sowohl zahlreiche Vorteile als auch einige Nachteile auf. In diesem Abschnitt sollen Digital- und Analogfotografie verglichen werden, insbesondere mit Hinblick auf ihre Vor- und Nachteile.

Wie bereits aufgeführt, nimmt die Analogkamera ein Bild auf, indem Licht auf einen lichtempfindlichen Film trifft und diesen verfärbt. Das Foto muss dann in einem Fotolabor entwickelt werden und es können Abzüge (Positive) erstellt werden. In der Digitalfotografie nimmt ein Sensor das Bild auf und speichert es sofort als digitale Datei.

Der Vorteil von Digitalkameras ist vor allem, dass man den Bildausschnitt sowie Belichtung und Fokus gut auf dem Kameradisplay sehen kann, Bilder sich nach der Aufnahme sofort beurteilen lassen, man mit heutigen Speicherchips fast unbegrenzt viele Aufnahmen speichern kann und Film- und Entwicklungskosten entfallen (und der mit der Entwicklung entstehende Aufwand). Digitalfotografie ist damit vor allem für experimentelle Fotografie und für Anfänger ideal - es können beliebig viele Fotos aufgenommen und beurteilt werden, ohne dass größere Kosten anfallen. Da kein Film verwendet wird, ist auch eine "Unterbrechung" deutlich seltener (i.A. 24 oder 36 Fotos bei der Analogfotografie vs. mehrere hundert Fotos bei der Digitalfotografie, in Abhängigkeit von Speicherkapazität und Akkulaufzeit) - das macht sich vor allem bei Unterwasseraufnahmen, Foto-Shootings und Serienaufnahmen bemerkbar.

Da Digitalkameras von keinem Film abhängig sind, lassen sich ISO-Wert und Weißabgleich bei jedem Foto individuell einstellen, während man sich bei der Analogfotografie zuvor auf einen ISO-Wert und eine Farbtemperatur festlegen muss. Der kleinere Bildsensor bei Kompakt-Digitalkameras ermöglicht zudem ein höheres Maß an Tiefenschärfe sowie eine bessere Fähigkeit für Makroaufnahmen.

Digitalkameras verwenden interne Software, die verschiedene Artefakte verhindern und Fotos optimieren kann. Die meisten Digitalkameras bieten auch viele Motivprogramme, die insbesondere Einsteigern zu anspruchsvollen Fotos verhelfen soll, sowie Videofunktionen und Ton.

Sollen Fotos für Präsentationen, E-Mails, Webanwendungen etc. verwendet werden, ist die Digitalfotografie ebenfalls komfortabler, da die Fotos dann nicht erst noch eingescannt werden müssen. Auch die Nachbearbeitung wird damit leichter. Anders als analoge Kameras, lassen sich Kompaktkameras auch an Fernsehgeräte, mobile Drucker etc. anschließen.

Digitale Fotos lassen sich einfacher und ohne Kostenaufwand vervielfältigen - Kopie und Original sind dabei nicht unterscheidbar (kopieren ohne Verlust).

Anders als Digitalkameras neigen Analogkameras weniger zu Bildrauschen bei Dunkelheit, weil sie keinen Sensor besitzen, der sich aufheizt (bei Filmen mit hohem ISO-Wert tritt Bildrauschen jedoch ebenfalls auf). Die Einstiegskosten in die Digitalfotografie sind größer, auch wenn sie sich über die Jahre rentabilitieren. Digitalkameras der unteren Preiskategorie scheinen zudem eine geringere meantime to failure (Zeit bis zum Ausfall/Defekt) zu besitzen als Analogkameras. Zudem ist die Akkulaufzeit bei Digitalkameras deutlich geringer.

Die Bildqualität ist in der Analogfotografie im Grunde besser, da selbst 12-MP-Sensoren noch nicht an das Auflösungsvermögen von Kleinbildfilm herankommen, geschweige denn an Mittel- oder gar Großbildformat. Für hochauflösende Großbildaufnahmen, oder für große Ausschnittvergrößerungen besitzt die Analogfotografie hier Vorteile. Zudem wird man selbst bei größter Vergrößerung keine Pixel erkennen können, da die Silberkristalle ("Pixel der Analogfotografie") keine quadratische, sondern eine unregelmäßige Form haben.

Digitalfotografie kann zu Massenfotografie führen. Als Folge kann es passieren, dass man die Übersicht über Fotos verliert. Da man sich über misslungene Bilder keine Gedanken mehr machen muss, kann es ebenso passieren, dass die klassischen Prinzipien der Fotografie, wie etwa Belichtung, Fokussierung und Komposition vernachlässigt werden (viele Schnappschüsse in der Digitalfotografie vs. wenige, aber qualitativ bessere Fotos in der Analogfotografie). Die mit der Digitalfotografie zusammenhängende Massenfotografie führt auch zur massenhaften, z.T. kaum mehr überschaubaren Veröffentlichung von Fotos.

Fehlerhafte Bedienung von Digitalkameras kann verheerender sein als in der Analogfotografie. Mit wenigen Klicks lassen sich auf Digitalkameras alle Bilder vollständig löschen. Speicher- und Formatierungsfehler, wie sie grundsätzlich auftreten können, können ebenso getätigte Aufnahmen zerstören - in der Analogfotografie tritt dieses Problem bei ordnungsgemäß eingelegten Film weniger auf. Die vielen Einstellmöglichkeiten können Benutzer auch überfordern, oder dazu führen, dass ungewünschte Einstellungen (z.B. eine geringe Auflösung, ein hoher ISO-Wert) versehentlich vorgenommen werden. Die Einarbeitung in die Funktionsweise einer Digitalkamera ist damit deutlich aufwändiger.

Auch digitale Fotos haben nur eine begrenzte Lebensdauer, nämlich in Abhängigkeit von der Lebensdauer des Datenträgers. Sicherung von Bildern alle paar Jahre ist unabdingbar, während bei der analogen Fotografie diese Art der Sicherung weniger aufwendig ist.

Die Analogfotografie hat z.T. ihre eigene Stile, was künstlerische Gestaltung und Nachbearbeitung betrifft (z.B. Mehrfachbelichtung oder Farbgestaltung bei der Filmentwicklung). Obwohl die Digitalfotografie und digitale Nachbearbeitung dies ebenfalls ermöglicht, handelt es sich hierbei um zwei völlig verschiedene Techniken mit unterschiedlichen Vor- und Nachteilen.

Im Vergleich zu Digital-Kompaktkameras ergeben sich noch ein paar weitere Vorteile der Analogfotografie: Selektivschärfe wird in größerem Umfang möglich, und Kontrast und Farbdynamik sind meist größer.

Typen von Kameras

Kompaktkameras

Moderne Kompaktkamera.

Die Kompaktkamera ist eine kleine, handliche Kamera im unteren oder mittleren Preissektor. Einfache Modelle beginnen bereits bei etwa 40 Euro, gute Modelle können aber bis etwa 300 Euro oder gar mehr kosten. Kompaktkameras können sowohl Analog- als auch Digitalkameras sein, im Handel werden heute meist Digitalkameras angeboten.

Der Fokus liegt bei Kompaktkameras auf Robustheit, geringe Abmaße, geringes Volumen, geringes Gewicht. Da die Kameras besonders flach sein sollen, gibt es oft nur eingeschränkten optischen Zoom (meist 3-fach oder 4-fach). Kompaktkameras sind i.A. Einsteigerkameras; sie bieten meist wenig manuelle Einstellungsmöglichkeiten (wie Belichtung, Blende, ISO-Wert, Manueller Fokus etc.), haben dafür aber zahlreiche vorgefertigte Programme und Hilfestellungen, so dass Einsteiger und selbst Kinder problemlos Fotos aufnehmen können. Auch die generellen Einstellungsmöglichkeiten wie Brennweite, Blende und Belichtung sind oft begrenzt; für anspruchsvolle Szenen und experimentelles oder kreatives Fotografieren sind zumindest die Kameras der untersten Preisklasse (bis ca. 100 Euro) weniger geeignet.

Die Begriffe Kompaktkamera und Kleinbildkamera (KB-Kamera) sind sehr ähnlich, der Begriff Kleinbildkamera bezieht sich aber eher auf das Filmformat, während Kompaktkamera sich auf die Gehäusegröße der Kamera bezieht.

Bridge-Kamera

Typische Bridge-Kamera.

Die Bridge-Kamera (auch: Prosumerkamera, manchmal auch Hybridkamera) steht technisch gesehen zwischen der recht einfachen Kompaktkamera und der recht komplexen, anspruchsvollen Spiegelreflexkamera. Sie ist einerseits noch immer recht handlich und im Volumen nur unbedeutend größer als herkömmliche Kompaktkameras, kommt vom Leistungsumfang her jedoch oft nah an einfache Spiegelreflexkameras heran. Der Vorteil dieser Kameras ist, dass man hier die Möglichkeit zu anspruchsvollen Aufnahmen hat, die Kamera aber gleichzeitig noch relativ klein ist und sich, wie die Kompaktkamera, gut für unterwegs eignet.

Systemkameras

Systemkameras sind Kameras, die aus einem Gehäuse und einer Vielzahl von wechselbarem Zubehör bestehen. Das Ziel dieser Kameras ist es damit, anspruchsvollen Fotografen ein hohes Maß an Freiheit zu gewähren; sie können aus einer Vielzahl von Objektiven, Blitzgeräten und evtl. sogar Bildsensoren wählen und somit die Kamera an die eigenen Bedürfnisse individuell anpassen. Das macht die Kamera meist weniger sperrig, bei gleichzeitig hohem Leistungsvermögen. Nachteilig sind jedoch die deutlich höheren Anschaffungskosten, das höhere Gewicht und das mehr oder minder aufwendige Wechseln von Zubehörteilen.

Spiegelreflexkamera

Typische Spiegelreflexkamera.

Das wesentliche Merkmal der Spiegelreflexkamera (oft auch SR-Kamera oder SLR/DSLR) ist, wie schon erwähnt, der Vorzug, dass man im optischen Sucher genau das sieht, was die Kamera aufnehmen wird. Diesen Parallaxefehler umgehen Digitalkameras heute durch den elektronischen Sucher, aber dennoch werden Spiegelreflexkameras auf dem Markt in großer Zahl angeboten, insbesondere in der Digitalfotografie. Das lässt vermuten, dass Spiegelreflexkameras noch durch andere Eigenschaften hervorstechen müssen.

Neben dem korrekten Sichtfenster bieten SLRs meist eine Vielzahl an manuellen Einstellungsmöglichkeiten und eine professionelle (erweiterbare) Ausstattung, oft mit Superweitwinkel- oder Supertelebrennweiten, höherwertigeren Bildsensoren, Blitzgeräten, besseren Objektiven etc. Sie verfügen zudem oft über eine breite Palette an Zubehör, welches bei Kompaktkameras meist sehr spärlich ist.

Spiegelreflexkameras sind schwerer zu bedienen, und wegen der ganzen Technik, die sie enthalten, meist deutlich sperriger. Sie ermöglichen natürlich höherwertigere Aufnahmen und sind vor allem für kreative und experimentelle Aufnahmen hervorragend. Eine Spiegelreflexkamera ist jedoch auch recht teuer; die untersten Modelle beginnen meist zwischen 300 und 400 Euro, professionelle Spiegelreflexkameras können aber bis weit in den vierstelligen Bereich gehen.

Mittelformatkameras und Großformatkameras

Mittelformatkamera.

Mittelformatkameras sind Kameras, die ein deutlich größeres Aufnahmeformat als Kompaktkameras besitzen. Die Kantenlänge des Films bzw. Bildsensors beträgt etwa 4 bis 10 cm, was eine höhere Auflösung ermöglicht. Typische Mittelformate in der Analogfotografie sind bspw. 6x6 cm oder 6x7 cm. Die relativ große Abmessung hat lange Brennweiten zur Folge und damit eine geringere Tiefenschärfe (hierzu später mehr). Aus diesem Grund eignen sich Mittelformatkameras besonders, wenn man mit der Tiefenschärfe "spielen" bzw. eine sehr geringe Tiefenschärfe erzeugen möchte (bspw. in der Porträtfotografie).

Mittelformatkameras sind oft Systemkameras (und oft auch Spiegelreflexkameras), ihr Zubehör ist jedoch begrenzt. Auf Grund des großen Aufnahmeformats sind sie meist recht groß und schwer.

Großformatkameras verwenden noch größere Formate, meist 12,5x10 cm, 25x20 cm oder einzelne Filmplatten. Die Auflösung sowie die Objektbrennweite sind entsprechend noch größer. Großformatkameras wurden vor allem in den Anfängen der Fotografie verwendet.

Spezialkameras

Spezialkameras sind Kameratypen, die meist zu einem ganz bestimmten Zweck verwendet werden oder in einem ganz bestimmten Bereich zum Einsatz kommen. Sie sind i.A. Spezialformen der oben aufgeführten Kameraarten.

Einige Beispiele sind:

• Einwegkamera: Kleinbildkamera, die bereits zu Beginn einen Film enthält (meist 27 Bilder) und nur einmal verwendet werden kann. Ist der Film voll, wird die gesamte Kamera dem Labor übergeben. Die Einwegkamera ist sehr preiswert und meist von extrem einfacher Ausstattung (meist feste Brennweite, kaum Möglichkeiten für manuelle Eingriffe, kein Blitz etc.). Sie bietet sich als "Notlösung" an, wenn man bspw. seine Kamera vergessen hat (im Urlaub etc.), als Reservekamera (z.B. im Auto) oder für Kinder, denen man möglicherweise kein hochwertiges Gerät zum Fotografieren anvertrauen möchte. Mit der Einführung preiswerter Digitalkameras wurde die Einwegkamera weitgehend verdrängt.
• Sofortbildkamera: Diese Kamera ist mit Fotopapier und Chemikalien ausgestattet und erzeugt sofort nach der Aufnahme ein Bild. Die Polaroid-Kamera war die wohl bekannteste Sofortbildkamera. Ihr Vorteil, dass man sofort ein Abbild erhält (wenn auch nur in geringer Qualität) rückte mit dem Aufstieg der Digitalfotografie allmählich in den Schatten.
• Unterwasserkamera: Spezielle Kamera, um Unterwasseraufnahmen tätigen zu können. Es gibt auch für etliche Kameras Unterwassergehäuse zu kaufen, so dass diese dann als Unterwasserkamera verwendet werden können.
• Minikameras: Kameras minimaler Abmessung, meist für Spionage- und Geheimdienstzwecke verwendet.
• Stereokameras: Kameras zum Aufnehmen von 3D-Bildern bzw. Bildern mit 3D-Effekt
• Panorama-Kameras Diese Art von Kameras bietet einen sehr breiten Bildwinkel (z.B. 120° oder mehr), um Panoramaaufnahmen anfertigen zu können. Manche Panorama-Kameras besitzen auch einen rotierenden Kopf, der 360°-Aufnahmen ermöglicht.

Daneben gibt es noch eine Reihe von Geräten, die nicht primär zum Fotografieren hergestellt werden, jedoch oft eine Fotofunktion besitzen. Dazu zählen vor allem 2 Typen:

• Foto-Handy: Handys enthalten heute oft eine Kamerafunktion, meist jedoch mit geringer Auflösung, fester Brennweite und sehr wenig Einstellungsmöglichkeiten. Sie sind für Schnappschüsse und Alltagsaufnahmen konzipiert. Einige Handys bzw. Smart Phones bieten unterdessen auch höhere Auflösungen und eine für Alltagszwecke recht gute Qualität.
• Digitale Camcorder: Digitale Camcorder dienen eigentlichen zum Erstellen von Videos, sie ermöglichen aber auch das Aufnehmen einzelner Fotos. Die Qualität der Fotos ist dabei deutlich besser als beim Foto-Handy, ein Problem ist jedoch, dass auch Camcorder oft nur niedrige bis mittleren Auflösungen verwenden (ca. 1 bis 4 MP).

Kameras bewerten

Wahl der Kamera

Wer sich eine Kamera zulegen möchte, muss zunächst wissen, welche Erwartungen an die Kamera gestellt werden, d.h. wofür die Kamera letztlich verwendet werden soll. Für Schnappschüsse und einfache Aufnehmen sind die Einstiegsmodelle der Kompaktkameras sicher die beste Lösung. Die Anschaffungskosten sind gering, die Bedienung einfach, die Qualität meist ausreichend. Wer Fotografie kreativ erleben möchte oder das in diesem Buch vermittelte theoretische Wissen praktisch ausprobieren möchte, sollte eine Kompakt- bzw. Bridgekamera wählen, die mehr manuelle Einstellungsmöglichkeiten besitzt. Kompaktkameras der mittleren und höheren Preisklasse bieten dies oft; viele ermöglichen sogar 10-fach oder 12-fach Zoom und kommen dabei fast schon an den Leistungsumfang einiger Spiegelreflexkameras heran.

Parameter

Die folgende Tabelle gibt einen groben Überblick über die Bewertungsparameter einer Kompaktkamera in den unterschiedlichen Preisklassen. Alle Angaben sind lediglich Richtwerte, da die einzelnen Modelle in den einzelnen Preisklassen doch sehr unterschiedlich sind.

Merkmal	Ziel aus Sicht des Anwenders	Untere Preisklasse	Mittlere Preisklasse	Höhere Preisklasse / Bridge-Kameras
Anschaffungskosten	So preiswert wie möglich.	40 bis 100 Euro	100 bis 200 Euro	Über 200 Euro
Auflösung	So hoch wie möglich.	4 bis 5 MP, manchmal auch 8, 10 oder 12 MP	8 bis 14 MP	10 bis 14 MP
Abmessung	So klein wie möglich.	Sehr klein	Sehr klein bis klein	Klein bis mittel
Displaygröße	So groß wie möglich.	Klein bis mittel (manchmal auch groß)	Mittel bis groß
Optischer Zoom	So groß wie möglich.	Meist 3-fach, manchmal 4-fach	3-fach bis 5-fach, vereinzelt höher	3-fach bis 14-fach; oft 8-fach oder höher
Niedrigste Brennweite	So niedrig wie möglich	meist 32 bis 38 mm	meist 28 bis 38 mm	meist 24 bis 35 mm
Maximale Belichtungsdauer:	So lang wie möglich	Meist 1 bis 2 Sekunden	Meist zwischen 2 und 30 Sekunden, stark modellabhängig
Blendenbereich:	So groß wie möglich.	Meist zwischen 2.8 und 5.6, manchmal bis 8.0
Manuelle Einstellungsmöglichkeiten	Unterschiedlich	Sehr wenig; Blitz, Format, Auflösung, Fokus, evtl. Filter	Wenig bis viel: Blitz, Format, Auflösung, Filter, Belichtung, Blende, ISO-Wert, Belichtungskorrektur, Fokus, Belichtungsmessung etc.
Verfügbares Zubehör:	So viel wie möglich.	Stativ, Trageriemen, Speicherkarte etc., sonst aber meist kein Zubehör		Stativ, Trageriemen, Speicherkarte etc., manchmal zusätzliches Blitzgerät, Unterwassergehäuse

Kamerazubehör

Grundlagen

Für jede Kamera gibt es eine bestimmte Menge an Zubehör, das separat erworben werden kann; ein Teil des verfügbaren Zubehörs ist manchmal auch bereits im Lieferumfang enthalten. In diesem Abschnitt sollen einige Zubehörteile vorgestellt werden. Standard-Zubehör wie Stativ, Tasche und Speicherkarte können zu jeder Kamera erworben werden. Spezielles Zubehör gibt es hingegen nur für Kameras der mittleren und höheren Preisklasse.

Einfaches Zubehör

Da Digitalkameras einen sehr hohen Energieverbrauch haben, bietet es sich meist an, einen Ersatzakku zu kaufen und diesen auf Fototouren mitzunehmen. Auf Reisen sollte man dabei auf keinen Fall das entsprechende Ladegerät vergessen, da ein kameraspezifisches Ladegerät auf Reisen wohl nur schwer oder gar nicht aufzutreiben sein wird.

Obwohl die heutigen Speicherkarten eine relativ hohe Kapazität besitzen, kann es bei intensiven Fototouren auch sinnvoll sein, eine zweite Karte (Ersatzkarte) mitzunehmen. Für Reisen gibt es zudem mobile Festplatten die oft speziell für Fotografen ausgelegt sind ("Image Tanks"). Diese bieten meist mehrere 100 GB Speicher. Alternativ gibt es auch mobile DVD-Brenner, so dass Fotos unterwegs auf DVD gebrannt werden können – dies ist jedoch entsprechend aufwendiger bei gleichzeitig geringerer Kapazität. Wer einen MP3-Player mit ausreichender Kapazität besitzt, kann auch diesen als vorübergehenden Speicher verwenden.

Ebenso bietet es sich auf Reisen an, ein A/V-Kabel mitzunehmen, um die Fotos auf einem Fernseher betrachten zu können. Wer ohnehin einen Laptop mitnimmt, kann mit dem USB-Kabel die Fotos direkt auf den Rechner übertragen und die Fotos noch vor der Heimreise bearbeiten und archivieren.

Im Fachhandel werden auch Kartenleser angeboten, welche die Daten direkt von der Speicherkarte auslesen und an einen Computer übertragen. Einige Computer besitzen auch integrierte Kartenleser – das Übertragen der Fotos mittels USB-Kabel ist aber kaum komplizierter, wohingegen Kartenleser relativ teuer sind.

Objektive

Objektive für verschiedene Brennweiten

Vor allem Spiegelreflexkameras, Systemkameras und Mittelformatkamera bieten verschiedene Wechselobjektive, d.h. man kann das ursprüngliche Objektiv herausschrauben und durch ein anderes Objektiv ersetzen. Meist gibt es Objektive für verschiedene Brennweiten, also (Super-) Weitwinkelobjektive, Normalobjektive und (Super-) Telewinkelobjektive.

Ein mit Fischaugen-Objektiv aufgenommener Platz - Die Verzerrungen zu den Rändern hin sind deutlich zu erkennen.

Das Fischaugen-Objektiv ist ein Spezialobjektiv. Es besitzt Brennweiten noch unterhalb des Super-Weitwinkelobjektivs, meist 8 mm oder 11 mm. Mit einem Fischaugen-Objektiv können Bildwinkel bis etwa 180° aufgenommen werden. Während im (Super-) Weitwinkel das Bild jedoch lediglich ein wenig verzerrt wirkt, erzeugt das Fischaugen-Objektiv ein gekrümmtes Bild; die duch den Bildmittelpunkt verlaufende Linien bleiben gerade, je weiter eine Linie den Bildmittelpunkt verfehlt, desto gekrümter wirkt diese. Beispielsweise Personen oder Gebäude, die sich am Bildrand befinden, werden zum Bildrand hin gekrümmt. Es gibt Fischaugen-Objektive, die ein rechteckiges Abbild erzeugen und welche, die ein kreisrundes Bild erzeugen (der Rest des Fotos ist dann schwarz). Die Krümmung tritt jedoch bei beiden Arten auf.

Ein Weitwinkelkonverter ist eine Art Objektiv, das auf ein vorhandenes Objektiv gesteckt wird. Es ermöglicht niedrigere Brennweiten. Ein Faktor gibt dabei an, um das wieviel-fache die Brennweite reduziert wird. Ein 0,5-Weitwinkelkonverter, der auf ein 28-mm-Objektiv gesetzt wird, erzeugt demnach eine Brennweite von 14 mm. Entsprechend gibt es auch Telekonverter, welche die Brennweite verlängern. Hier würde ein Faktor 2 bedeuten, dass ein Objektiv mit 35 bis 140 mm Brennweite in ein Objektiv mit 70 bis 280 mm Brennweite überführt wird.

Spezielle Objektive

Nicht alle Zusatzobjektive haben das Ziel, eine spezielle Brennweite zu bieten. Lichtstarke Objektive sind bspw. Objektive, die einen sehr kleinen Blendenwert haben (z.B. 1,2 oder 1,4 beim Normalobjektiv). Sie ermöglichen damit Aufnahmen in der Dämmerung, ohne dass ein Stativ benötigt wird. Zudem ermöglichen sie bei normalen Lichtverhältnissen extrem kurze Verschlusszeiten, so dass Bewegungen aller Art eingefroren werden können.

Shiftobjektive ermöglichen es, einen größeren Bildausschnitt aufzunehmen. Es kommt oft vor, dass man ein Gebäude trotz Weitwinkel zunächst nicht vollständig abbilden kann und dann üblicherweise die Kamera nach oben richtet, bis es vollständig auf dem Bild erscheint. Dabei entsteht eine perspektivische Verzerrung, die sich vor allem in stürzenden Linien äußert. Das Shift-Objektiv, das sich auf- und abwärts verschieben lässt, ermöglicht es, ein solches Gebäude "normal" abzubilden, ohne dass stürzende Linien auftreten.

Makroobjektive ermöglichen es, Objekte aus nächster Nähe scharf abzubilden. Sie bieten damit meist einen Abbildungsmaßstab von 1:1 (dazu später mehr). Alternativ gibt es auch Nahlinsen, die wie eine Art Lupe auf das Objektiv gestülpt werden sowie Zwischenringe, welche zwischen Objektiv und Kameragehäuse eingefügt werden; beide Varianten ermöglichen ebenfalls einen geringeren Abbildungsmaßstab. Heutige Digitalkameras ermöglichen jedoch oft auch ohne Makroobjektiv qualitativ gute Nahaufnahmen, was vor allem mit ihren extrem geringen Brennweiten zusammenhängt.

Masken sind Objektivaufsätze, die dafür sorgen, dass das Bild nicht mehr rechteckig erscheint, sondern eine bestimmte Form annimmt (z.B. Herz, Kreis, Schlüssel etc.). Der Rest des Bildes ist dann schwarz. Solche Maskeneffekte lassen sich aber auch mit einigen digitalen Bildbearbeitungsprogrammen erzeugen oder mit etwas Geschick auch selber basteln.

Filter

Filter sind spezielle Objektivaufsätze, die einen bestimmten künstlerischen Effekt erzielen. Solche Filter lassen sich ebenfalls oft mit Bildbearbeitungsprogrammen im Nachhinein erzeugen, jedoch nicht ausnahmslos. Manche Filter erzeugen einen bemerkenswert künstlerischen Eindruck, andere sorgen hingegen nur für subtile Veränderungen. Wird ein Foto mit Filter aufgenommen, so muss die Belichtungszeit stets erhöht werden, da jeder Filter zur Folge hat, dass weniger Licht ins Objektiv fällt.

Langzeitbelichtung ist manchmal notwendig, um Bewegung auszudrücken. Um Wasserfälle zu fotografieren, werden meist Belichtungszeiten zwischen 1/8 und 1/30 Sekunde verwendet, bei Tageslicht würde damit das Bild jedoch stark überbelichtet werden. Der Graufilter schafft hier Abhilfe.

Bekannte Filter sind:

• Graufilter (ND-Filter): Ein einfacher Filter, der die einfallende Lichtmenge reduziert. Dieser wird verwendet, wenn man aus bestimmten Gründen eine längere Belichtungsdauer anstrebt (z.B. um Bewegung festzuhalten). Das Verwenden einer großen Blendenzahl und niedrigen Lichtempfindlichkeit (ISO) ist eine gewisse Alternative, falls man keinen Graufilter zur Hand hat – an zu hellen Tagen wird man in verschiedenen Situationen an einem solchen Filter jedoch nicht vorbeikommen. Der ND-Filter wird meist über einen Verlängerungsfaktor X charakterisiert. Dieser gibt im Verhältnis 1/X an, wie viel Licht der Filter noch durchlässt bzw. um wie viele Belichtungsschritte X das Bild abgedunkelt wird. ND-8 bedeutet damit, dass der Filter nur noch 1/8 der Lichtmenge (12,5 %) durchlässt und das Bild für eine korrekte Belichtung jetzt 8 mal länger belichtet werden muss (z.B. 1/25 Sekunde statt 1/200 Sekunde). Analog heißt dies, dass das Bild um 3 Blendenschritte (3 Blendenschritte sind 2^3 = 8 Belichtungsschritte) abgedunkelt wird.
• Polarisationsfilter (Polfilter): Filter, der Reflexionen auf glatten Oberflächen, Fensterscheiben, Wasser etc. eliminiert oder reduziert. Auch ist es damit möglich einen wolkenlosen Himmel (z.B. bei Landschaftsaufnahmen) dunkler und somit blauer erscheinen zu lassen.
• Sternfilter: Filter, der punktförmige Lichtquellen in einem Bild in Sterne verwandelt. Dieser bietet sich vor allem für kreative Nachtaufnahmen in Städten an.
• UV-Sperrfilter (Dunstfilter): Verhindert einen zu starken Blaustich in Gebirgen oder in der Küstengegend indem er das UV-Licht reduziert.
• Verlaufsfilter (Gradiationsfilter): Filter, der zur Hälfte eingefärbt ist. Die andere Hälfte ist durchsichtig und erzielt keinen Effekt. Verlaufsfilter werden v.a. in der Landschaftsfotografie verwendet, um den Bereich unter dem Horizont oder über dem Horizont eine andere Färbung bzw. Helligkeit zu verleihen.

Beim Kauf eines Filters muss man zunächst überprüfen, ob die eigene Kamera überhaupt ein Filterobjektiv besitzt (d.h. ob die Möglichkeit zum Aufstecken von Filtern gewährt ist), und als nächstes den Objektivdurchmesser der Kamera kennen. Dieser steht meist im Handbuch oder auf dem Objektiv (z.B. 58 mm). Es können dann nur Filter verwendet werden, welche diesen Objektivdurchmesser besitzen. Da Filter oft recht teuer sind, sollte man auch genau überlegen, welche Filter man wirklich verwenden möchte bzw. für sinnvoll erachtet -- jeder Filter bringt auf irgendeine Weise einen bestimmten Vorteil, doch in den meisten Fällen kommt man auch problemlos ohne Filter aus und kann mit der digitalen Bildbearbeitung die Effekte einiger Filter auch im Nachhinein simulieren.

Sonstiges Zubehör

Für einige Kameras werden auch zusätzliche Blitzgeräte angeboten, die flexibler und vor allem leistungsstärker als die in den Kameras standardmäßig eingebauten Blitzgeräte sind. Werden für eine Kamera keine zusätzlichen Blitzgeräte angeboten, so gibt es auch externe Blitzgeräte auf dem Markt, die mit dem eingebauten Blitz der Kamera auslösen.

Fernauslöser werden zu einigen Kameras angeboten, um das Auslösen von einem anderen Standort zu ermöglichen. Es gibt sie als Drahtauslöser (hier besteht eine direkte Verbindung zur Kamera und per Knopfdruck wird der Auslöser an der Kamera betätigt) und Funkzünder. Der Fernauslöser ermöglicht mehr Freiraum als der Selbstauslöser – der Fotograf kann in einem unbeobachteten Moment gezielt auslösen und besitzt damit eine bessere Möglichkeit, authentische bzw. ungestellte Aufnahmen zu machen.

Für kleinere Kameradisplays gibt es im Fachhandel Bildschirmblenden zu kaufen, welche das Display bei starkem Sonnenlicht abdunkeln, so dass es besser gesehen werden kann. Die Bildqualität des Displays hat sich in den letzten Jahren jedoch enorm verbessert, so dass man meist auch ohne zusätzliche Bildschirmblenden auskommen wird.

Vergleich zweier Aufnahmen bei Sonnenlicht - ohne Streulichtblende (oben) und mit Streulichtblende (unten)

Ein weiterhin bekanntes Zubehör ist die Steulichtblende (auch: Gegenlichtblende, Sonnenblende), die v.a. bei größeren Objektiven große Bedeutung hat und manchmal auch bereits im Lieferumfang der Kamera enthalten ist. Die Streulichtblende erinnert auf den ersten Blick an einen Filter, die Öffnung ist aber vollständig frei, so dass sie nicht zu den Filtern gerechnet wird (obgleich sie wie ein Filter auf das Objektiv gesteckt wird). Ihr Einsatz ist vor allem bei Sonnenlicht empfohlen, wo bei größeren Objektiven Seitenlicht auf den Film oder Bildsensor fallen kann, was dann zu unschönen farblichen Kreisen oder Ringen führt und das Bild zudem matter und weniger kontrastreich erscheinen lassen kann. Der oft verwendete Begriff "Gegenlichtblende" ist aus fotografischer Sicht irreführend, da die Streulichtblende Artefakte durch Seitenlicht verhindert - bei direkten Gegenlichtaufnahmen (z.B. Sonnenuntergängen) hat sie keine Bedeutung. Zudem bietet sie keinen Schutz für Lichtreflexe, die durch Leuchtquellen innerhalb des aufgenommenen Bildes entstehen.

Tulpenförmige Streulichtblende.

Bei Streulichtblenden spielt die Länge eine wichtige Rolle. Je kleiner die Brennweite ist, umso kürzer muss die Streulichtblende sein, um eine Abschattung (Vignettierung) zu verhindern. Hierbei würde sonst das Bild zu den Rändern hin dunkler werden, da die zu lange Streulichtblende gewissermaßen Schatten auf den Rand des Bildes werfen würde. Für größere Brennweiten sind längere Streulichtblenden erforderlich, um effektiv vor den Lichteffekten zu schützen. Um eine Vignettierung grundsätzlich zu vermeiden, sind Streulichtblenden für Zoomobjekte somit immer für die kleinste Brennweite ausgelegt. Bei größeren Brennweiten ist ihr Schutz möglicherweise nicht mehr optimal, dafür wird sie jedoch keine Abschattung erzeugen.