Die Brennweite und ihr gestalterischer Charakter

Mit diesem Thema begeben wir uns direkt in den physikalischen Bereich der Optik. Die Sammellinse ist der unverzichtbare Kernbaustein des Objektivs des Fotoapparates, der Fernsehkamera, des Hubble-Teleskops oder auch von Handy, iPhone & Co. Für ein optimales Bild kommt es also neben der richtigen Belichtung, dem ISO Wert und der eingestellten Blende auch auf die Brennweite des Objektivs an.

Die Brennweite aus der Sicht des Optikers

Als Brennweite bezeichnet man physikalisch den Abstand zwischen der Hauptebene der optischen Linse (oder auch eines gewölbten Spiegels) und dem sogenannten Fokus bzw. Brennpunkt. Dabei konzentriert oder fokussiert die Sammellinse ein Bündel parallel einfallender Lichtstrahlen in einem hinter ihr befindlichen „Brennpunkt“. (Bei den sogenannten Zerstreuungs- oder Konkavlinsen passiert das Gegenteil). Der kürzeste (senkrechte) Abstand zwischen dem Brennpunkt und der (mittleren) Linsen-Hauptebene wird als Brennweite bezeichnet. Wer ein bisschen das Brechungsgesetz kennt, dem ist hier sofort plausibel, das eine sehr stark gekrümmte (dicke) Linse einen sehr kurzen Brennpunktabstand hat, und entsprechend umgekehrt hat eine nur flach gekrümmte Linse einen viel weiter entfernten Fokus. Der Kehrwert der Brennweite wird übrigens oft auch als Brechkraft oder Brechwert bezeichnet.

Merke: Die Brennweite eines Objektivs bezeichnet den Abstand zwischen Linse und Sensor, bei dem ein entferntes Motiv scharf abgebildet wird.

Normalbrennweite am Kleinbild: 50 mm

Normalbrennweite an APS-C: 30-35 mm

Brennweite Erläuterung Linse

Ein Motiv (in dem Fall parallele Lichtstrahlen) werden im Brennpunkt abgebildet (c) (c) www.photography-ranking.de

Konsequenzen auf die Abbildung

Die flacher gekrümmten Linsen sind in der Regel auch im Durchmesser etwas größer, sammeln daher mehr Licht ein und eignen sich so für Aufnahmen weit entfernter Objekte wie den Mond, der sich auf diese Weise dann auch noch heranzoomen, also in hoher Auflösung mit fast allen Kratern darstellen lässt. Kameras und insbesondere Mikroskope werden meistens aus mehreren konvexen und konkaven Linsen bzw. Spiegeln aufgebaut, deren geschickte Kombination ihre so genannte analoge Brennweite definiert.

Brennweite, Strahlen und Brechungswinkel

Weiterhin sollte man auch wissen, dass der Fokus sozusagen ein „Konzept der paraxialen Optik“ ist. Es geht dabei nur um jene Strahlen, die kleine Winkel bzw. kleine Abstände zur optischen Achse des Abbildungssystems haben. Nur diese Strahlen treffen sich relativ genau im Brennpunkt oder Fokus. Die anderen Strahlen, die die Linse in ihren Perepheriebereichen durchqueren, werden zwar auch in Richtung Brennpunkt hin gebrochen, aber eben nur fast mit einer gewissen Ungenauigkeit, was im Ergebnis zu einem etwas verschmierten Bild führt. Eine besondere Herausforderung für die optische Industrie ergibt sich dann auch noch daraus, dass die Brechungswinkel auch noch frequenzabhängig sind. Das bedeutet anschaulich, dass die blauen Lichtanteile etwas stärker als die roten Lichtanteile gebrochen werden. Im Ergebnis entsteht immer so etwas wie ein kleines Stück Regenbogen, meistens ringförmig in Form einer Beugung.

Künstlerische Effekte

Brennweite Nebel Landschaft

Nebulöse und mysteriöse Landschaftsbilder mit der Verschiebung des Fokus erstellen (c) iStock.com / RuprechJudit

Die gute Nachricht ist: Der Fotograf muss die physikalischen Gesetze der Optik nicht unbedingt alle so ganz genau verstehen. Die physikalischen Unzulänglichkeiten des Brennpunktes mag der Physiker kritisieren, aber der Künstler und Fotograf hat gerade daran ggf. seinen Spaß. Je nach bewusster Wahl einer quasi fehlerhaften Objektiveinstellung lässt sich der Fokus so verschieben, dass beispielsweise bei Landschaftsfotografien ein Landschaftsbild ganz besonders verschmiert, nebulös und zugleich mysteriös erscheint, was sich dann vielleicht auch sehr gut als Desktop-Hintergrund oder als Basis-Image für die eigene Homepage eignet.

Der Abstand des Brennpunktes bestimmt in der Fotografie gemeinsam mit dem Aufnahmeformat auch den Bildwinkel, dieser Zusammenhang wird auch unter dem Begriff „Formatfaktor“ erklärt. Das gilt übrigens auch für das „Zwischenbild“ beim Mikroskop. Bei Ferngläsern oder Fernrohren bestimmen beide Brennpunktabstände, die vom Objektiv und die vom Okular, die Vergrößerung.

Brennweitenverlängerung

Die meisten Digitalen Spiegelreflexkameras verwenden einen Bildsensor, der im Vergleich zur Fläche des analogen Kleinbildfilms nur ca. halb so groß ist. Sie Sensorgröße wird dabei auch als APS-C bezeichnet. Die Brennweite eines Bildsensors bleibt je nach Anzahl der Millimeter gleich, der Bildausschnitt, den der Sensor aufnimmt, variiert jedoch. Beim APS-C-Format ist der Bildausschnitt beispielsweise deutlich kleiner als beim Kleinbildformat, da der Sensor nur eine kleinere Fläche aufweist.

Tipp beim Kauf eines Objektivs, um nicht die falsche Brennweite zu wählen:

Die Wirkung eines 50 Millimeter Objektivs entspricht an einer APS-C Kamera der Wirkung eines 75 Millimeter Objektivs.

Dies gilt analog für alle Brennweiten.

Besonderheiten von Brennweiten

Weit entfernte Objekte besonders groß darzustellen ist mit einem Super Zoom Objektiv von bis zu 1000 mm Brennweite möglich. Häufiger werden jedoch Tele-Zooms, Makro-Objektive und Ultraweitwinkel-Objektive genutzt.

Brennweite bei Tele-Zooms

Wo der Telebereich des Standard-Zooms aufhört, schließen Tele-Zooms von der Brennweite her da an. Bei einer Brennweitenabdeckung ohne Lücken decken sich die Endbrennweite des Standard-Zooms und die Anfangs- brennweite des Tele-Zooms oder überlappen sich ein kleines Stück.

Brennweite bei Makro-Objektiven

Echte Makro-Objektive liegen bei Maßen mit 50 und 60 Millimeter Brennweite. Das bedeutet, dass sie einen maximalen Abbildungs- maßstab von 1:1 haben und das Motiv in Originalgröße abbilden können. Aufgrund dieser Besonderheit macht die Makrofotografie mit dem Fotografieren kleinster Dinge sehr vielen Fotografen Spaß.

Brennweite bei Ultraweitwinkel-Objektiven

In engen Gassen oder kleinen Innenräumen bekommt man mit einem Ultraweitwinkel den ganzen Blickwinkel auf ein Bild. Dabei muss die Brennweite bei 16 oder 18 Millimeter Brennweite liegen und auch diese Maßen reichen oft nicht aus für die spezielle Abbildung.


Kommentar absenden

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.