Blende, Belichtungszeit und ISO

ISO-Blende-Belzeit

Fragezeichen über der Stirn, wenn es um die richtige Blende, die passende Belichtungszeit und die ISO-Einstellung geht? Dann hilft dieser Artikel bestimmt weiter.

Zur Blende (Hintergrund und Schreibweise):
Die Blende ist eine Vorrichtung, die den Lichteinfall reguliert. Ist sie weit offen, gelangt mehr Licht auf den Sensor der Kamera, ist sie weiter geschlossen, gelangt weniger Licht auf den Sensor. Die Blendenzahl beschreibt das Verhältnis von Brennweite zum Blendendurchmesser. Dieses Verhältnis wird regulär als Bruch geschrieben. Bei einer Brennweite von bspw. 50 mm und einem Blendendurchmesser von 12,5 mm ergibt sich die Blendenzahl als Verhältnis geschrieben von 1:4. Oft wird der Einfachheit halber aber nur Blende 4 geschrieben. In Objektivbezeichnungen findet man die korrekte Schreibweise noch, wie z.B. beim „AF-S Nikkor 18-105mm 1:3,5 – 5,6 G ED VR“. Manchmal wird auch ein „f/“ vor die Blendenzahl gesetzt, also für Blende 4 demzufolge „f/4“.

blendensymbol-mittel

Als Blendenreihe oder auch „ganze Blenden“ wird die Reihe von Blendenzahlen bezeichnet, die jeweils die doppelte oder halbe Menge Licht auf den Sensor lassen. Um jetzt nicht zu mathematisch zu werden, kann grob zusammengefasst werden, dass sich ausgehend von einer (zumeist nur theoretisch vorhandenen) Blende 1 das Verhältnis um 1:1,4 ändert. Damit ergibt sich als (ganze) Blendenreihe (schwarze Zahlen):

blendenstufen

Viele Kameras bieten auch Zwischenschritte in sog. „halben Blenden“ oder „Drittelblenden“ an. Diese sind in der obigen Abbildung blau (halbe Blenden), bzw. grün (Drittelblenden) dargestellt. Für die vollständige Reihe mit halben oder Drittelblenden muss jeweils die ganze Blende hinzugenommen werden.

Ganze Blenden: f/1  –  f/1.4  –  f/2.0  –  f/2.8 ..

Halbe Blenden: f/1  –  f/1.2  –  f/1.4  –  f/1.6 ..

Drittelblenden: f/1 –  f/1.1  –  f/1.2  –  f/1.4 ..

Wichtig ist das Wissen um die (ganzen) Blendenstufen. Niemand muss die halbe oder Drittelschritte auswendig kennen. Allein der Zusammenhang sollte verstanden sein.

Welche Blende tatsächlich einstellbar ist, hängt vom Objektiv ab. Bei dem oben genannten AF-S Nikkor 18-105mm 1:3,5 – 5,6 G ED VR ist die größtmögliche Blende (also kleinste Blendenzahl) bei einer Brennweite von 18mm Blende 3,5. Bei der Brennweiteneinstellung 105mm ist die größtmögliche Blende 5,6. Daher auch die Bezeichnung „1:3,5 – 5,6“. Da es sich bei dem genannten Objektiv um ein Zoomobjektiv handelt, werden hier entsprechend zwei Werte (einmal für die kürzeste und einmal für die längste Brennweite) angegeben. Bei Festbrennweiten gibt es dementsprechend nur einen Wert, z.B. „AF Nikkor 50mm 1:1.8 D“. Hier ist die maximal mögliche Blende f/1.8.

Die größtmögliche Blende ist ein Leistungsmerkmal und ist in der Regel auch in der Bezeichnungs des Objektivs auf demselben eingeprägt oder aufgedruckt. Die kleinstmögliche Blende findet man hingegen oft nur als Angabe in den Datenblättern.

Wichtig zu merken ist: Kleine Blendenzahl = große Blendenöffnung. Große Blendenzahl = kleine Blendenöffnung.

Mit ihrer Öffnung steuert die Blende also die Menge des Lichts, die in einer bestimmten Zeit auf den Sensor gelangt. Je größer die Blendenzahl (und damit je kleiner die Blendenöffnung), desto weniger Licht bei gleicher Zeit. Je kleiner die Blendezahl (und damit je größer die Blendenöffnung), desto mehr Licht bei gleicher Zeit. Deshalb werden Objektive, die eine große Blende (i.d.R. Blendenzahl kleiner gleich f/2.8) zulassen, auch als lichtstark bezeichnet. Normalerweise gilt: Je lichtstärker ein Objektiv, desto teurer (größer und schwerer) ist es – natürlich immer verglichen mit einem Objektiv gleicher Brennweite.

anzeige-blende-d5000-2
anzeige-blende-d90-2

Abbildungen oben: Verschiedene Anzeige der gewählten Blendenstufe. Links über das rückwärtige Display (hier Nikon D5000), rechts über das sog. „Schulterdisplay“ (hier Nikon D90).

Abbildung unten: Blende in einem Objektiv.

blende

Die Belichtungszeit

Die Zeitdauer, in der das Licht auf den Sensor fällt, wird durch die eingestellte Belichtungszeit (auch „Verschlusszeit“) festgelegt. Da Lichtmenge und Zeitdauer linear zusammenhängen, fällt -bei gleicher Blende- in der doppelten Zeit die doppelte Menge Licht auf den Sensor oder in der halben Zeit die halbe Menge Licht.

Die Belichtungszeit wird (ausgehend von einer Sekunde) grundsätzlich in halber oder doppelter Zeitdauer angegeben, wobei -wie bei der Blendeneinstellung- die meisten Kameras Zwischenschritte beherrschen. An einigen Stellen weichen die Werte durch Rundung minimal von der exakten Teilung durch 2 ab. Die Belichtungszeit wird meistens in Sekunden angegeben, da sie oft weniger als eine Sekunde beträgt, entsprechend in Brüchen.

Hier exemplarisch ein paar typische Belichtungszeiten:

zeit
belichtungszeiten

Lichtwert (Exposure Value):

Aus einer Kombination von Blende und Belichtungszeit ergibt sich der Lichtwert oder (engl.) Exposure Value (Abk. EV) bezeichnet.

Dieser Lichtwert kann aus unterschiedlichen Kombinationen von Blendenwert und Belichtungsdauer bestehen. Denn wenn z.B. das Schließen der Blende um eine Blendestufe durch die Verdoppelung der Belichtungszeit kompensiert wird, dann ist der Lichtwert unverändert. Es gibt also bestimmte Kombinationen von Blende und Belichtungszeit gibt, die in ihren Werten unterschiedlich sein können, aber im Endergebnis einen gleichen Lichtwert erreichen. Das deshalb, weil bei bei Veränderung der Blende nur entsprechend die Belichtungszeit angepasst werden muss, sozusagen gegeneinander verschoben werden können. Zum besseren Verständnis mal ein Beispiel:

Wenn ein Bild mit Blende f/4.0 und 1/60s Belichtungszeit korrekt belichtet wird, dann bringt eine Änderung der Blende auf f/8.0 bei unveränderter Belichtungszeit eine Unterbelichtung (das Bild wird zu dunkel), da durch die kleinere Blende (größere Blendenzahl) jetzt nur noch ein Viertel des Lichts auf den Sensor fällt wie zuvor (s. oben, Blendenreihe – zwei ganze Blenden von f/4.0 zu f/8.0). Wird jetzt aber gleichzeitig die Belichtungszeit so verlängert, dass dadurch das Vierfache des Lichts auf den Sensor gelangen kann, so sind beide Werte wieder im Einklang.

Für das nachfolgende Beispiel bedeutet das eine Verlängerung der Belichtungszeit von 1/60s auf 1/15s vom ersten zum zweiten Bild, da auch zwei Blendenstufen geändert wurden. Für die Änderung vom zweiten zum dritten Bild wurde die Blende um eine Blendenstufe von f/8.0 auf f/11.0 verkleinert, aber durch die Verdoppelung der Belichtungszeit von 1/15s auf 1/8s wieder kompensiert.

Demzufolge haben die drei nachfolgenden Bilder alle den gleichen Lichtwert, obwohl unterschiedliche Blenden und Belichtungszeiten verwendet wurden.

vergleich-iso-konstant-2

Auch die nachfolgenden Blende-/Zeit-Kombinationen ergeben immer den gleichen Lichtwert:

f/8 und 1/15s
f/5,6 und 1/30s

f/4 und 1/60s
f/2,8 und 1/125s
f/2 und 1/250s

wie aber auch

f/11 und 1/8s
f/16 und 1/4s
f/22 und 1/2s
f/32 und 1s.

Ist es nun egal, welche Kombination aus Blende und Belichtungszeit gewählt wird? Rein auf das Ergebnis der Belichtung bezogen ist es tatsächlich völlig egal, welche Kombination gewählt. Allerdings haben Blende und Belichtungszeit auch noch gestalteterische Wirklungen, welche in den folgenden Artikeln beschrieben sind:

Gestalterische Wirkung der Blende
Auswirkungen verschiedener Belichtungszeiten

ISO-Empfindlichkeit:

Zurück zur richtigen Belichtung: Hier gibt es noch eine dritte Möglichkeit der Einflussnahme an der Kamera, die ISO – Empfindlichkeit . Die ISO-Einstellung bestimmt -vereinfach gesagt- die Empfindlichkeit des Sensors. Es gilt: Je höher der ISO-Wert, desto höher die Empfindlichkeit. Mit höherer ISO-Empfindlichkeit muss weniger Licht auf den Sensor gelangen, um ein gleiches Ergebnis zu erzielen, wie bei niedrigerer ISO-Empfindlichkeit. Mit jeder Verdoppelung des ISO-Wertes bedarf es nur noch der Hälfte an Licht. Daraus folgt, dass sich eine Verdoppelung der ISO-Empfindlichkeit genau so auf die Belichtung auswirkt, wie die Verdoppelung der Belichtungszeit oder das Öffnen der Blende um eine Blendenstufe. Eine Halbierung des ISO-Wertes entspricht demzufolge in der Wirkung der Halbierung der Belichtungszeit oder dem Schließen der Blende um eine Blendestufen. Typische ISO-Werte sind:

ISO 100      ISO 200      ISO 400      ISO 800       ISO 1600       ISO 3200       – und ggf. entsprechende Zwischenschritte.

In Anlehnung an das obige Beispiel aus dem Abschnitt „Lichtwert“ ergibt sich daraus, dass ein bei z.B. ISO 100 mit f/5.6 und 1/4s korrekt belichtetes Bild bei gleicher Belichtungszeit und gleicher Blende, aber einer erhöhter ISO Einstellung von ISO 200 überbelichtet ist. Um das gleiche Bild bei ISO 200 richtig zu belichten, ist die Verkleinerung der Blende um eine Blendenstufe erforderlich oder die Halbierung der Belichtungszeit. Bleibt der Blendenwert gleich, so sind die Einstellungen für die korrekte Belichtung 1/8s und f/5.6 bei ISO 200 (Blende ist unverändert, die Erhöhung der ISO-Empfindlichkeit um eine Stufe von ISO 100 auf ISO 200 wurde mit der Halbierung der Belichtungszeit von 1/4s auf 1/8s ausgeglichen).

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Das heißt leider nicht, dass die Erhöhung der ISO-Zahl der Weisheit letzter Schluss ist, wenn das Licht nicht passt. Hohe ISO-Werte wirken sich in der Regel nachteilig auf die Bildqualität aus, s.a. den entsprechenden Artikel zur ISO – Empfindlichkeit . Dennoch ist sie eine Möglichkeit der Einflußnahme und in Grenzen auch ein probates Hilfsmittel.

Fazit:

Blende, Belichtungszeit und ISO-Wert stehen für die Belichtung

in Zusammenhang mit einander. Gleiche Belichtungen können mit verschiedenen Kombinationen dieser Werte erreicht werden. Blende und Belichtungszeit haben neben der reinen Belichtung aber auch noch gestalterische Aufgaben, der ISO-Wert wirkt sich auf die Qualität aus. Somit können zwar viele Werte untereinander mit gleichem Belichtungsergebnis kombiniert werden, nur ergeben sich im Bild dadurch fast immer verschiedene sichtbare Wirkungen.