#434 – Schüttelte Foto

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14 Gedanken zu „#434 – Schüttelte Foto“

  1. Hallo zusammen.

    Wieder mal ein toller PodCast.

    Ich hab die Tage auch ein wenig mit dem SilentModus der EM-1 rumgespielt. Neben der ISO Einschränkung liegt die längste Belichtungszeit wohl bei 1/8 sek – mal schau’n, ob mich das in der Praxis wirklich einschränkt.

    Den Modus kann man übrigens auch ohne Menu über die Serien-Einzelbild/HDR Taste aktivieren. Sehr praktisch.

    3-1-fotooo,
    jörg

  2. Zum Thema „Anderer Kameraabstand, gleiche Belichtung“: Vielleicht liege ich jetzt ja total falsch, aber wenn man mit einem externen Belichtungsmesser die Belichtung für ein Subjekt misst, dann berücksichtigt diese Messung doch weder Kameraabstand noch Brennweite …

  3. Ein Objekt wird durch eine Lichtquelle beleuchtet – und hier gilt ja dann das vielzitierte Abstandsquadratgesetz.
    Nehme ich nun die Kamera und fotografiere das beleuchtete Objekt, dann gilt dieses Gesetz nicht!
    Das Objekt ist jetzt – aus Sicht der Kamera – eine Lichtquelle! – Das Objekt ‚leuchtet‘, weil es das einfallende Licht reflektiert. Hier kommt jetzt (im Wesentlichen) nur noch die Lichtstreuung ins Spiel. Da müsste die Luft schon ziemlich dreckig sein, um die Lichtintensität wesentlich zu verringern. Natürlich auch abhängig von der Distanz (mehr Partikel im Weg, folglich auch mehr Verlust durch Streuung).

  4. Hallo Zusammen,

    da die Abstandsdiskussion jetzt auch hier weitergeht, möchte ich auch auf die neuen Beiträge in Folge 433 verweisen.
    @ Frank Flemme: Ja, das Objekt leuchtet nun, schickt also Licht in eine neue Richtung auf die Reise. Damit gilt für dieses Licht natürlich auch das Abstandsquadrat-Gesetz. Dem Licht ist es egal, ob es erzeugt oder reflektiert wird.

    Viele Grüße,
    Stephan aus Konstanz (Astrotaucher)

  5. @Astrotaucher

    Das Abstandsquadratgesetz ist ja schön und gut, aber es gilt nur bei PUNKTFÖRMIGEN Lichtquellen. Der Lichtstrom fällt dabei auf eine Fläche, die mit steigendem Abstand zur Lichtquelle immer größer wird.

    Beim reflektierten Licht, das in das Objektiv fällt handelt es sich aber nicht mehr um eine punktförmige Lichtquelle, sondern um parallele Lichtstrahlen. Das in andere Richtungen reflektierte Licht erreicht ja gar nicht das Objektiv.

    Stellt Dir einfach einen Laserstrahl vor, der in einem dunklen Zimmer auf einen Spiegel fällt. Bei einem perfekten Spiegel siehst Du den reflektierten Laserstrahl nur in genau EINER Position. Stell dort jetzt Deine Kamera hin und ersetze den einen Laserstrahl durch eine (fiktive) Stachelkugel, die Laserstrahlen in alle Richtungen abstrahlt. Auch jetzt wird Deine Kamera nur von genau einem Laserstrahl getroffen. Die anderen Strahlen treffen andere Stellen.

    Wenn Du mit einem Blatt Papier ganz knapp vor der Stachelkugel stehst, dann wird das Papier von vielen Laserstrahlen getroffen. Gehst Du weiter weg, treffen nur noch weniger Strahlen. Genau das ist das Abstandsquadratgesetz. Aber ein Laserstrahl wird auch in sehr großer Entfernung immer noch das Blatt Papier treffen.

    Und jetzt machen wir aus der Stachelkugel eine kontinuierliche Lichtkugel (aka normale Lampe) und jetzt sollte klar sein, warum sich die Belichtung in der Kamera nicht ändert.

  6. @alfora
    Aus meiner Sicht kommen hier Argumente, die in dieser Diskussion wenig zielführend sind. Ich versuche zu erklären, warum ich dies so sehe:
    Es stimmt, dass die Reflektion in einem perfekten Spiegel keine Punktlichtquelle mehr ist. Ebenso ist es richtig, dass ein Laser keine Punktlichtquelle ist, für die das Abstandsquadradgesetz gilt, da dieses ein Resultat der Strahlaufweitung ist.
    Nun reflektiert die Graukarte aber das Licht nicht perfekt nur in eine Richtung sondern verteilt es großflächig. (Man kann die Graukarte nicht nur unter dem Reflektionswinkel sehen, sondern unter nahezu jedem Winkel). Damit wird meiner Ansicht nach jeder Punkt der Graukarte zu einer Punktlichtquelle. Wäre die Graukarte ein perfekter Spiegel mit 18% Reflektivität wäre die photographische Arbeit damit auch äußerst mühsam und auch die realen Subjekte reflektieren das Licht nicht gerichtet.
    Die Stachelkugel oder die Lichtkugel in den unteren Abschnitten machen nun aus dem gerichteten Laserstrahl wieder eine divergente Punkt- oder Stachellichtquelle.
    Die Erklärung ist ein schönes Beispiel für das Abstandsquadratgesetzt. Nur verstehe ich das Ziel des Satzes „Aber ein Laserstrahl wird auch in sehr großer Entfernung immer noch das Blatt Papier treffen.“ nicht.
    Soll es heißen, dass die volle Intensität nach wie vor das Blatt trifft? Denn das wäre jetzt irre führend. Wenn wir nah sind treffen viele Stahlen, wenn wir weit weg sind nur noch der eine Strahl. Damit ändert sich zwar die Intensität dieses einen Strahls, da er nicht divergent ist, nicht, aber das Intensitätsintegral über das Blatt Papier ändert sich sehr wohl.
    Gehe ich jetzt zur Lichtkugel über, dann verfehlen mit jedem Schritt zurück immer mehr Strahlen mein Blatt Papier. Wären es nach wie vor einzelne trennbare Strahlen, würde ich auf dem Blatt Papier zwischen den Strahlen Lücken erhalten, bei einem kontinuierliche Fall nimmt einfach die Intensität ab, da mein Blatt Papier einen immer kleineren Raumwinkel der Reflektion der Lichtkugel abdeckt –> Abstandsquadratgesetz.

    Erst wenn ich eine Optik vor das Blatt setze, kann ich über eine Sammlung des Lichtes wieder alles gleich häufig und gleich Intensiv abbilden. D.h. im Fall der Stachelkugel, ich kann wieder die gleiche Anzahl an Strahlen der einzelnen Stacheln einsammeln und auf das Papier bringen und erst damit bleibt die Belichtung gleich.
    Ich halte zusammengefasst das Beispiel mit dem Laser zwar für richtig, aber in diesem Kontext für einen Spezialfall, der wenig relevanz für den photographischen Alltag hat.

    Sollte ich etwas (auf Grund der späten Stunde) mißverstanden haben, so diskutiere ich dies gerne weiter. Gerne auch außerhalb der Kommentare z.B. auf G+.

    Grüßle aus Konstanz,
    Stephan (Astrotaucher)

  7. Was ich mit “Aber ein Laserstrahl wird auch in sehr großer Entfernung immer noch das Blatt Papier treffen.” gemeint habe war, dass mich als Beobachter immer nur die Lichtstrahlen erreichen, die quasi parallel von den Objekten abgestrahlt werden.

    Wenn ich mich also mit meinem Blatt Papier von der Stachelkugel entferne, dann nimmt dort die Dichte der diskreten Laserstrahlen ab. Jetzt komme ich zum Spiegel und kann den einen Laserstrahl immer weiter verfolgen, bis ich bei der Kamera angelangt bin. Der ändert sich nicht in seiner Intensität.

    Es ging mir einfach nur um das Modell, dass ich zuerst nur einen einzigen Lichtstrahl verwende und den dann über die Stachelkugel (viele diskrete Lichtstrahlen) zu einem kontinuierlichen Licht erweitere. Bei der punktförmigen Lichtquelle sehe ich in diesem Modell dann schön die Abnahme der Intensität mit dem Quadrat der Entfernung, aber eben auch, dass mich nur bestimmte Lichtstrahlen über Reflexionen erreichen, diese aber dafür ihre Intensität nicht ändern.

    Vielleicht ist auch mein Gedankenexperiment komplett falsch.

    🙂

  8. Also noch mal zur Abstand-Lichtquelle-Diskussion: Das Abstand-Quadrat-Gesetz gilt für die Ausbreitung punktförmiger oder gerichteter Lichtstrahlen. Diese breiten sich in besagter Abhängigkeit von Abstand und Lichtintensität aus. Trifft dieser Strahl jetzt auf einen Gegenstand, werden die Lichtstrahlen reflektiert, d.h. sie werden in alle Richtungen zurückgeworfen, bzw. abgelenkt. Dadurch wird das Abstand-Quadrat-Gesetz aufgehoben, weil nun die Lichtstrahlen sich überlagern, überschneiden, usw. Eine gute Grafik ist hier zu sehen:
    http://www.leifiphysik.de/themenbereiche/lichtausbreitung
    Die zweite und dritte Grafik veranschaulichen den Vorgang.

  9. Dann bitte ich um eine Erklärung warum ich das Licht eines Stern mit einem Abstand von vielen Lichtjahren sehen kann.
    Bei der Entfernung dürfte dann nix mehr auf der Erde ankommen, egal wie groß die ursprüngliche Helligkeit war da es dabei keinerlei Reflektionen gibt die verstärkend wirken könnten.

    Ich denke nach wie vor das der erwähnte Energieabfall nicht auftritt wenn man einen einzelnen Lichtstrahl bzw. Lichtteilchen betrachtet.
    Da Energie nicht verloren geht (hat mir der Physiklerer beigebracht), macht die „Abnahme im Quadrat“ Regel (nach meiner Laienansicht) nur Sinn wenn das bedeutet das Lichtstrahlen/Teilchen einen Gegenstand nicht mehr treffen weil der Abstrahlwinkel in Verbindung mit dem Abstand das verhindert. Was passiert sonst mit der „abnehmenden“ Energie?

    Die „Abnahme im Quadrat“ kann man sehr schön überprüfen und sehen wenn man einen Gegenstand in einem dunklen Raum mit einer Kerze beleuchtet und dabei den Abstand verändert. Man sieht sehr deutlich wie sich die Helligkeit des beleuchteten Gegenstands drastisch (!) verändert, ABER die Kerzenflamme bleibt dabei immer (nahezu) gleich hell.
    Weil das Auge/die Kamera nur einen sehr kleinen Winkel des von der Kerze ausgehenden Lichts sieht und die Veränderung des betreffenden Winkel „nur“ zu einer Veränderung der Abbildungsgröße führt, bleibt die erfasste Helligkeit der Kerze konstant. Alle sichtbaren Lichtstrahlen/Teilchen behalten dabei die gleiche Energie, führen also zur gleichbleibenden Helligkeit in Auge oder Kamera.
    (Wobei das so nur im Vakuum gilt, in der Erdathmosphäre wird ein Teil des Lichts nochmal absorbiert bzw. durch Staubteilchen diffus reflektiert werden.)

    Und das gleiche passiert eben genauso mit einer Graukarte.
    Auch da ist nur der Teil des Lichts relevant der in Richtung Auge/Kamera reflektiert wird.
    Bei den Objekten die durch die Reflektion der Graukarte indirekt beleuchtet werden, kann man die „Abnahmen des Lichts durch Abstand“ auch wieder sehr gut visuell sehen wenn man an eine Reflektor/Sunbounce denkt.
    Weil bei der Veränderung des Abstand eben mehr oder weniger (von der Graukarte reflektierte) Lichtstrahlen/Teilchen den betreffenden Gegenstand tatsächlich treffen.

    Und das ganze ergibt für mich Sinn ohne auf Belichtungszeit, Blende, Empfindlichkeit oder Brennweite oder andere Parameter einzugehen.
    Ich bleibe aber durchaus bereit mich belehren zu lassen.

  10. Dann bitte ich um eine Erklärung warum ich das Licht eines Stern mit einem Abstand von vielen Lichtjahren sehen kann.
    Bei der Entfernung dürfte dann nix mehr auf der Erde ankommen, egal wie groß die ursprüngliche Helligkeit war da es dabei keinerlei Reflektionen gibt die verstärkend wirken könnten.

    Ich denke nach wie vor das der erwähnte Energieabfall nicht auftritt wenn man einen einzelnen Lichtstrahl bzw. Lichtteilchen betrachtet.
    Da Energie nicht verloren geht (hat mir der Physiklerer beigebracht), macht die „Abnahme im Quadrat“ Regel (nach meiner Laienansicht) nur Sinn wenn das bedeutet das Lichtstrahlen/Teilchen einen Gegenstand nicht mehr treffen weil der Abstrahlwinkel in Verbindung mit dem Abstand das verhindert. Was passiert sonst mit der „abnehmenden“ Energie?

    Die „Abnahme im Quadrat“ kann man sehr schön überprüfen und sehen wenn man einen Gegenstand in einem dunklen Raum mit einer Kerze beleuchtet und dabei den Abstand verändert. Man sieht sehr deutlich wie sich die Helligkeit des beleuchteten Gegenstands drastisch (!) verändert, ABER die Kerzenflamme bleibt dabei immer (nahezu) gleich hell.
    Weil das Auge/die Kamera nur einen sehr kleinen Winkel des von der Kerze ausgehenden Lichts sieht und die Veränderung des betreffenden Winkel „nur“ zu einer Veränderung der Abbildungsgröße führt, bleibt die erfasste Helligkeit der Kerze konstant. Alle sichtbaren Lichtstrahlen/Teilchen behalten dabei die gleiche Energie, führen also zur gleichbleibenden Helligkeit in Auge oder Kamera.
    (Wobei das so nur im Vakuum gilt, in der Erdathmosphäre wird ein Teil des Lichts nochmal absorbiert bzw. durch Staubteilchen diffus reflektiert werden.)

    Und das gleiche passiert eben genauso mit einer Graukarte.
    Auch da ist nur der Teil des Lichts relevant der in Richtung Auge/Kamera reflektiert wird.
    Bei den Objekten die durch die Reflektion der Graukarte indirekt beleuchtet werden, kann man die „Abnahmen des Lichts durch Abstand“ auch wieder sehr gut visuell sehen wenn man an eine Reflektor/Sunbounce denkt.
    Weil bei der Veränderung des Abstand eben mehr oder weniger (von der Graukarte reflektierte) Lichtstrahlen/Teilchen den betreffenden Gegenstand tatsächlich treffen.

    Und das ganze ergibt für mich Sinn ohne auf Belichtungszeit, Blende, Empfindlichkeit oder Brennweite oder andere Parameter einzugehen.
    Ich bleibe aber durchaus bereit mich belehren zu lassen.

  11. Hallo Zusammen,

    ich versuche hier noch einmal auf einige Punkte meiner Vorredner einzugehen:

    @ ThomasD.
    Die Graphiken auf der verlinkten Seite sind wirklich sehr illustrativ. Allerdings bin ich mit der Aussage „Dadurch wird das Abstand-Quadrat-Gesetz aufgehoben…“ nicht einverstanden. Jeder einzelne Punkt des Gegenstandes wird nun zur neuen Punktlichtquelle, für die das Gesetzt wieder gilt. Die Strahlen überlagern sich auch, aber in der Summe (im Integral) ergibt es wieder das gleiche Ergebnis.

    @ pero
    Ich versuche mich hier einmal mit den Erklärungen zu den gestellten Fragen:
    Anfangen möchte ich mit einer platten Antwort zu der Frage, warum man einen Stern im Abstand von vielen Lichtjahren noch sehen kann: Weil er sehr sehr groß und sehr sehr hell ist.
    Nun etwas detaillierter: Es halbiert sich die Intensität ja nur mit jeder Verdoppelung. Das heißt, große Änderungen der Intensität fallen nur auf kleinen Strecken auf. Betrachte einmal Aufnahmen von unserer Sonne die von Raumsonden aus aufgenommen wurden. Von Uranus, Neptun oder Pluto aus ist auf Aufnahmen unsere Sonne nicht mehr von einem anderen Stern zu unterscheiden.
    Zur weiteren Veranschaulichung möchte ich noch ein Gegenbeispiel konstruieren: Warum sehen wir denn sehr sehr viele Sterne nicht? Wenn es so wäre, dass die Intensität nicht abfällt, dann müssten wir jeden Stern sehen. Außerdem würde bei Langzeitbelichtung bei Astrophotos alles nur heller werden, es dürften aber keine zusätzlichen Sterne sichtbar werden. Dies ist aber der Fall.
    Jetzt lässt sich natürlich noch denken, dass die Strahlen der Sterne ständig in andere Richtungen abgeschickt werden, und damit auch immer wieder Strahlen bei uns ankommen. Dies hieße dann aber, dass man manchmal Sterne sehen könnte und manchmal nicht, dass aber alle Sterne variable Helligkeiten haben müssten, da es ja vom Zufall abhängt, ob gerade ein Strahl des Sterns während der Beobachtungszeit in meine Richtung geht.

    Ich vermute eine Schwierigkeit im Verständnis liegt im Begriff des Lichtstrahls. Hat man einen mathematischen Strahl, der wie ein Bleistiftstrich nur in eine Richtung geht, dann gibt es in der Tat keinen Abfall mit der Entfernung. Die realen Lichtstrahlen (ohne den Sonderfall „Laserstrahl) breiten sich aber als Welle in den Raum aus. Und hier kommt jetzt genau diese erwähnte Energieerhaltung zum Tragen: Wenn die beleuchtete Fläche größer wird und die Intensität in jedem Punkt gleich bleibt, dann steigt die Energie des übertragenen Lichtes.
    Für dieses Problem gibt es jetzt 2 Lösungen:
    1. Die Lichtquelle ist die oben genannte Stachelkugel, die perfekte Laserstrahlen abgibt. Dann bleiben die Strahlen immer mit dem gleichen Durchmesser, aber die dunklen nicht beleuchteten Stellen auf dem Papier werden mit zunehmender Entfernung immer größer.
    2. Die Lichtquelle ist eine Punktlichtquelle, die ihr Licht divergent aussendet. Dann bleibt das Papier in jeder Entfernung zur Lichtquelle immer vollständig beleuchtet, aber die Intensität (Helligkeit) nimmt immer weiter ab.

    Als nächstes möchte ich das Beispiel mit der Kerze betrachten. Sowohl mit dem Auge als auch mit der Kamera führst Du ein optisches System ein. Im Falle des Auges sogar noch eines mit variabler, nicht kontrollierbarer Blende (der Öffnung der Pupille, die sich ständig der Helligkeit anpasst und eine „Autobelichtung“ vornimmt). Damit kommt es aber zur Sammlung und Bündelung von Licht, mit den Konsequenzen, die ich in den Kommentaren zur vorherigen Sendung ausführlich aufgeführt habe.

    Ich hoffe, damit habe ich weiterhelfen können.

    Viele Grüße,
    Stephan aus Konstanz (Astrotaucher)

  12. Hateful Eight ist nicht in Super Panavision 70, sondern in Ultra Panavision 70 (anamorphotische Linse ) aufgenommen.

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