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ISO - Blende - Shutter

(Stand: 08.03.2019)

Die folgenden Erklärungen beziehen sich vornehmlich auf das Filmen und nicht unbedingt auf das Fotografieren.

Einstellungen, die das Ergebnis beeinflussen:

ISO
GAIN
Blende
Verschlusszeit (Shutter-Speed) Bei DSLR-Kameras.
Verschlusswinkel (Shutter-Angle) Bei Film-Kameras.
Aufzeichnungsformat bzw. Codec (mp4, mov / H246, ProRes, DNG / 8Bit, 16Bit usw.)

Hilfsmittel, die die Aufnahmeeinstellungen erleichtern:

Zebra
Fokus Peaking
False color
Audio-Pegelanzeige

Ein externes Diplay mit der Funktion von einem Fieldrecorder hat viele Vorteile.
Sie können u.U. mit einer besseren Videoqualität aufnehmen, als die Kamera selbst. Atomos bietet z.B. solche Geräte an.
Nähere Informationen zu Atomos-Geräte wie z.b. den Shogun findet ihr hier.
Auch Blackmagic führt solche Geräte. Sie laufen unter dem Namen "Video Assist".
Nähere Informationen zum "Video Assist" findet ihr hier.

ISO:
Die ISO beschreibt die Lichtempfindlichkeit des Sensors oder Film. ISO steht für "International Standard Organisation".
Je niedriger die ISO, desto mehr Licht benötigt der Sensor. Das bedeutet längere Belichtungszeiten.
Je höher die ISO, desto weniger Licht benötigt der Sensor. Das bedeutet kürzere Belichtungszeiten.
Hohe ISO-Werte erzeugen schnell Bildrauschen und die Farben sind weniger brillant. Deshalb immer einen möglichst niedrigen ISO-Wert einstellen. Wenn möglich, bei dunkler Scene besser ausleuchten, bzw. bei heller Scene einen ND-Filter verwenden.

GAIN:
Gain macht in Grunde genommen das gleiche wie die ISO. ISO kommt eher aus der Fototechnik und Gain aus der Videotechnik. In beiden Fällen handelt es sich um eine Verstärkung des Signals. Gain wird id DB-Stufen (3DB, 6DB 9DB) hochgeschaltet. Auch hier gilt: Hohe DB-Werte erzeugen schnell Bildrauschen und die Farben sind weniger brillant. Deshalb immer einen möglichst niedrigen DB-Wert einstellen. Wenn möglich, bei dunkler Scene besser ausleuchten, bzw. bei heller Scene einen ND-Filter verwenden.

Blende:
Die Lichtmenge wird über die Blende und Belichtungszeit (Shutter) geregelt. Die Belichtungszeit ist abhängig von der fps-Einstellung (z.B. 24p, 25p 30p 60p).
Je höher die fps-Zahl, desto kürzer die Belichtungszeit.
Je niedriger die fps-Zahl, desto mehr Bewegungsunschärfe.

Die Blende wird mit f/1,4 oder f/8. "f/" angegeben.
Die Zahl beschreibt die Öffnung der Blende.
Je höher die Zahl, desto kleiner die Blendenöffnung.

Eine Blendenreihe in halben Stufen ist so angelegt, dass die durch das Objektiv fallende Lichtmenge sich von Blendenstufe zu Blendenstufe halbiert, wenn die nächste Blendenstufe den nächsten höheren Wert hat, bzw. verdoppelt, wenn die nächste Blendenstufe den nächsten tieferen Wert hat.

Halbe Blendenstufen (f/):
1 | 1,2 | 1,4 | 1,7 | 2 | 2,4 | 2,8 | 3,4 | 4 | 4,8 | 5,6 | 6,7 | 8 | 9,5 | 11 | 13 | 16 | 19 | 22

Drittel Blendenstufen (f/):
1 | 1,1 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2 | 2,2 | 2,5 | 2,8 | 3,2 | 3,5 | 4 | 4,5 | 5 | 5,6 | 6,3 | 7,1 | 8 | 9 | 10 | 11 | 13 | 14 | 16 | 18 | 20 | 22 | 25 | 29 | 32 | 36 | 40 | 45

Kameras, die mit elektronischen Verschlüssen ausgestattet sind, können diverse weitere Belichtungszeiten einstellen.

Shutter:
Den Shutter kann man sich wie eine drehende Scheibe mit einem Ausschnitt vorstellen. Es kann die Drehgeschwindigkeit (Shutter-Speed) bzw. der Winkel der Öffnung (Shutter-Angle) verändert werden. Leider werden für die gleiche Sache unterschiedliche Werte angegeben. Die Werte können jedoch umgerechnet werden, was weiter unten beschrieben ist. Der Shutter-Speed wird in 1/x-tel Sekunden angegeben. Der Shutter-Angle wird in Grad angegeben.

Der Shutter-Angle ist an der BMPC-4K von 45 bis 360 Grad einstellbar.
Bei 180 Grad (Standardwert) ist die Blende halb und bei 360 Grad ganz offen.

Bei Maximaler Bewegungsunschärfe (niedriger Shutter-Speed bzw. hoher Shutter-Angle) wird der Frame bzw. der Sensor lange belichtet. Bewegungen, insbesondere schnelle Bewegungen werden "verwischt".
Mit wenig Bewegungsunschärfe kann ein Film schnell ruckelig wirken, da die "Pausen" beim Belichten des Frames relativ lange sind.

Berechnung des Shutter-Angle bei gegebenem Shutter-Speed
(fps x max.Shutter-Angle) / eingestellten 1/x-tel Sek. Shutter-Speed = Shutter-Angle-in-Grad
(25 x 360) / 50 = 180
9000 / 50 = 180

Berechnung des Shutter-Speed bei gegebenem Shutter-Angle
(fps x max.Shutter-Angle) / eingestellten-Shutter-Angle-in-Grad = 1/x-tel Sek. Shutter-Speed
(25 x 360) / 180 = 50
9000 / 180 = 50

Die übliche Verschlusszeitenreihe halbiert bei jedem Einstellungsschritt die Zeitdauer, wo der Sensor belichtet wird. Die Zeitangaben werden durch nennen des Bruchs angegeben.

Daraus ergibt sich beispielhaft die folgende Zeitenreihe in Sekundenbruchteilen (1/x-tel Sek.):
1 | 2 | 4 | 8 | 15 | 30 | 60 | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000

Bei jeder Stufe dieser Zeitreihe halbiert sich die Lichtmenge, die den Sensor belichtet. Größere Blendenöffnungen (kleinere Blendenzahl) können mit kürzeren Belichtungszeiten entgegenwirken, dabei entspricht eine Stufe der Blendenreihe einer Stufe der Zeitreihe.

Hier einige Vergleichswerte zwischen Sutter -Speed und -Angle mit unterschiedlichen Frameraten, bei denen gerade Zahlen herauskommen.

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Zebra:

Das Zebra wird im Sucher oder Display als Schraffur angezeigt, daher der Name Zebra. Die Einstellung erfolgt in Stufen (z.B. 53% /70% und 100%) oder 0 bis 100 IRE (Institute of Radio Engineers). 0% bzw. 0 IRE bedeutet, dass kein Licht am Sensor ankommt. Das Bild ist schwarz. 100% bzw. 100 IRE steht für die Lichtmenge, die von der Kamera gerade noch normgerecht aufgezeichnet werden kann. In der einfachen Variante werden alle Bildbereiche, die heller sind, als das eingestellte Zebra mit einer Schraffur versehen. Auf diese Weise wird nur angezeigt, ob ein bestimmter Bildbereich heller (Schraffur sichtbar) oder dunkler (keine Schraffur) als der vorgegebene Zebrawert ist. Bei einer anderen Variante funktioniert das Zebra wie ein Markierungsfenster. Nur wenn die Helligkeit eines Bildbereichs in etwa dem eingestellten Zebrawert entspricht, ist die Schraffur sichtbar, liegt sie deutlich darüber oder darunter, wird nichts angezeigt. Bei Profikameras lassen sich oft mehrere Zebraindikatoren gleichzeitig anzeigen, so dass sich unterschiedliche Helligkeitsbereiche markieren lassen. Durch verschiedene Schraffur-Winkel wird die Unterscheidung sichtbar.

Beispiel: Auf der gegenüberliegenden Straßenseite parkt ein weißes Auto. Am blauen Himmel befinden sich weiße Wolken. Das Zebra ist auf 100% eingestellt und zeigt beide weißen Bereiche als Zebra an, da sie heller als die eingestellten 100% sind. Dadurch verschwinden feine Strukturen in den Wolken und können auch nicht wiederhergestellt werden. Ihr Hauptmotiv ist ein Turm auf der anderen Straßenseite. Wenn man jetzt das Zebra runterregelt, muss man aufpassen dass der Turm, was ja das Hauptmotiv ist, nicht unterbelichtet wird. Eine Möglichkeit für ein besseres Bild bietet z.B. ein Grau-Verlaufsfilter.
Ein weiteres Einsatzgebiet des Zebras kommt bei Interviews zur Geltung. Denn die menschliche Haut reflektiert rund 65 bis 70% Licht. Wenn man einen Interviewpartner belichtet, das Zebra auf 70% (bei Frauen mit hellem Teint auch mal 75%) einstellen.
70 IRE
Ein auf 70 IRE eingestelltes Zebra ist eine hervorragende Hilfe, um die korrekte Belichtung eines Gesichts mit mitteleuropäisch-hellem Hauttyp zu ermitteln: Man stellt die Belichtung zunächst so ein, dass die Schraffur das Gesicht überdeckt. Im zweiten Schritt verringert man die Belichtung wieder ein wenig, bis das Zebra gerade verschwindet. Bei ungeschminkter Haut darf in den Glanzstellen auf Nase und Stirn unter Umständen noch ein wenig von der Schraffur sichtbar sein.
53 IRE
Bei einem auf 53 IRE eingestellten Zebra erscheint die Schraffur in allen Flächen mit mittelgrauem Farbton. Es eignet sich damit für die Belichtungsmessung über eine Graukarte mit 18%iger Reflexion. Fotografen wissen diese Messmethode zu schätzen, da sie selbst bei sehr schwierig zu erfassenden Lichtsituationen gute Ergebnisse liefert. Graukarten, die sich als Messgrundlage eignen, gibt es für wenig Geld im Fotohandel.

Fokus Peaking:

Mit Fokus-Peaking (Bildschärfe überspitzen) werden Konturen überspitzt um Bereiche angezeigt, die scharfgestellt sind. Dadurch kann schnell erkannt werden, auf welche Entfernung bzw. welchen Bereich scharfgestellt ist. Die Konturen werden je nach Kamera in verschiedenen bzw. einstellbaren Farben dargestellt. Das ist z.B. beim manuellen nachziehen der Schärfentiefe beim Filmen eine gute Hilfe.

False color:

		Das Bild wird in Farben dargestellt, die die Belichtung widergeben. Wie beim Zebra (siehe oben). 0 IRE bedeutet, dass kein Licht am Sensor ankommt. Das Bild ist schwarz. 100 IRE steht für die Lichtmenge, die von der Kamera gerade noch normgerecht aufgezeichnet werden kann. Richtung Rot = Überbelichtung. Richtung Blau = Unterbelichtung.
		In der professionellen Videotechnik wird False Color meistens in Monitoren eingesetzt, um die Belichtung, oder anders ausgedrückt die Pegel des Bildsignals, kontrollieren zu können. Mit False-Color wird gezielt eine Falschfarbendarstellung verwendet, die vom natürlichen Farbeindruck abweicht. Daher kommt auch die Bezeichnung Falschfarben. Es wird auch in anderen Bereichen eingesetzt und zwar immer dann, wenn kaum erkennbare Farbunterschiede bzw. Strukturen, wie z.B. eine Fotografie des Mondes durch den Kontrast der Falschfarben gut erkennbar wird. Mit der False-Color Methode werden die Belichtungen mit den entsprechenden Flächen angezeigt. Am Set können sofort falsche Beleuchtungen, Lichtverhältnisse usw. erkannt und korrigiert werden. False-Color ist ein Plugin und war einmal Kostenlos. Die neueren Versionen kosten je nachdem für welche Schnittprogramme zwischen ca. 20 und 50 Euro. Sie können auf der Seite von Timeinpixels erworben werden.
		Mit der Waveform- Methode sieht man wie bei False-Color zwar auch, wie die Farbverteilung und Belichtung ist, aber es wird nicht markiert, wo sich genau die z.B. Überbelichteten Bereiche befinden.
		Nobe-Color-Remap für DaVinciResolve (andere werden wohl in Zukunft unterstützt) gibt es in zwei Versionen. Lite Version für ca. 85 Euro und die Pzu ro Version für ca. 170 Euro. Zum Testen kann eine Kostenlose Version runtergeladen werden. Es handelt sich hierbei um die Pro-version. Sie blendet lediglich ein Wasserzeichen ein. Sie können auf der Seite von Timeinpixels erworben werden.
		Das Plugin Nobe-Color-Remap macht es einfach, mit verschiedenen Oberflächen den Farbton generell zu verändern, aber vor allem auch nur gezielte Farbtöne und das mit nur einem Klick. Mehr Informationen findet ihr im Manual.

Objektive:
Die Frage, was ist das beste bzw. richtige Objektiv, kann und werde ich hier nicht aussagen. Es gibt jedoch schlechte und gute Qualität mit entsprechendem Preisunterschied.
Es wird unterschieden zwischen Festbrennweiten- und Zoom-Objektiven. Eine weitere Unterscheidung liefern die Begriffe "Weitwinkel-", "Normal-" und "Tele-Objektiv". Wenn ein Objektiv für eine Filmaufnahme genutzt wird, ist es wichtig, dass das Objektiv einen Zahnkranz für den Follow-Fokus hat. Bitte auch immer darauf achten, dass die Kamera kompatibel mit dem Objektiv ist. Das gilt insbesondere für Automatikfunktionen wie z.B. automatisches Scharfstellen.

Hier ein Objektiv der Marke Walimex mit einem Zahnkranz für den Follow-Fokus. Es handelt sich um ein 35mm f/1.5 EF-Mount.

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Im der folgenden Skitze sind einige Brennweiten mit den dazugehörigen Winkeln veranschaulicht. Der Normalbereich mit ca. 50mm entspricht in etwa dem menschlichen Auge. Obwohl sich viele unter einer Winkelangabe besser etwas vorstellen können, werden die Objektive mit ihrer Brennweite angegeben.

Wie funktioniert ein Zoomobjektiv?

Beispiel: Leika Cine-Objektiv im Querschnitt

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Variator- und Kompensatorgruppe in einem Zoomobjektiv.

Es gibt verschiedene Methoden, ein Zoomobjektiv herzustellen. In der Regel besteht es aus drei Gruppen. Eine Frontgruppe, die beweglich zur Einstellung der Schärfentiefe ist, dem Grundobjektiv mit der Blende am anderen Ende (Kameraaufnahme) und dazwischen die bewegliche Variatorgruppe. Diese besteht aus zwei Elementen, dem über einen großen Bereich verschiebbaren Variator und dem beweglichen Kompensator.

Schärfentiefe:
mit Schärfentiefe (oft fälschlicher Weise Tiefenschärfe genannt) wird die Strecke bezeichnet, auf der ein Objekt scharfgestellt ist. Hat man eine große Schärfentiefe eingestellt, kann sich z.B. eine Person in diesem Bereich bewegen, ohne das die Person unscharf abgebildet wird. Mit der Schärfentiefe können die interessanten Objekte in einer Scene herausgehoben werden, da sie scharf dargestellt werden und der Rest unscharf.
Zu beachten ist dabei aber, dass keine unrealistischen Aufnahmen entstehen. Normal ist, wenn der Vordergrund scharf und der Hintergrund unscharf ist. Unnormal ist z.B. bei einer Nahaufnahme, wenn ein Gesicht aufgenommen wird und das der Kamera am nächsten gelegene Auge unscharf und das weiter entfernte scharf ist.

Erklärung der Schärfentiefe mit dem Lichtkegelmodell.

Jede Punktförmige Lichtquelle im Objektraum wird als Punkt mit einem bestimmten Durchmesser als Zerstreuungskreise in der Filmebene abgebildet. Ist der Durchmesser sehr klein, ist der Schärfenabgleich durch die Entfernungseinstellung optimal. Der Durchmesser des Zerstreuungskreises auf der Filmebene wächst, je mehr man sich von der eingestellten Schärfeneben entfernt. Die gelbe Einstellung im Bild oben, ist die optimalste Einstellung, da sie genau auf die Schärfentiefe eingestellt ist. Die lila Einstellung ist gerade noch zulässig, da sie sich noch gerade so im Bereich der eingestellten Schärfentiefe befindet. Da sich die ockerfarbene Einstellung außerhalb dem Bereich der Schärfentiefe befindet, ist das Bild unscharf.