Wie funktionieren Kameras? Eine vollständige Übersicht über alle Komponenten

Haben Sie sich schon einmal gefragt: Wie funktionieren Kameras? Da sind Sie nicht allein.

Obwohl es die Technologie schon seit 1816 gibt und sie sich seitdem nicht wesentlich verändert hat, verstehen viele Profis immer noch nicht, was in ihrer Ausrüstung vor sich geht.

Das wollen wir ändern!

Lesen Sie, wie eine Kamera funktioniert, und holen Sie sich tolle Tipps für Einsteiger, wie man sie in der Praxis einsetzt.

Interessiert an mehr Ausrüstung? Hier erfahren Sie alles, was Sie über Kameraausrüstung wissen müssen.

Wie eine Kamera funktioniert: Die Grundlagen erklärt

Alle Kameras, unabhängig von Preis oder Marke, funktionieren nach demselben Prinzip.

Von Spiegelreflexkameras bis hin zu Kompaktkameras auf der ganzen Welt wird das Licht von einem Motiv reflektiert und gelangt dann in eine Kamera, wo es von einem Aufzeichnungsmedium wie Film registriert wird.

Lesen Sie weiter, um mehr über die Mechanik zu erfahren und herauszufinden, wie Kameras funktionieren.

Aufzeichnung von Licht

Im Grunde genommen sammeln und erfassen Kameras Lichtstrahlen. Dieses Prinzip wurde von frühen historischen Beiträgen bis zu modernen Kameras im Jahr 2023 angewandt.

Wie zeichnen Kameras Licht auf?

Welche Teile müssen Sie kennen, um den Prozess zu verstehen?

Blende

Die Apertur oder Blende ist die Öffnung, durch die Licht auf den Film oder den Sensor fällt.

Je größer die Blende ist, desto mehr Licht kann durchgelassen werden. Dadurch wird das Foto im Allgemeinen aufgehellt.

Stellen Sie sich das so vor, als würde sich Ihre Pupille in der Dunkelheit weiten, um mehr Licht durchzulassen. Mit einer größeren Blende können Fotografen auch eine geringe Schärfentiefe einfangen und so den Fokus des Betrachters "mühelos" auf das Motiv lenken.

Bei den meisten modernen Kameras können Sie die Blende innerhalb eines bestimmten Bereichs einstellen.

Die Blende wird in Blendenstufen gemessen. Die Blende ist das Verhältnis von Brennweite zu Blendendurchmesser des Objektivs. Die gebräuchlichsten Werte reichen von f/1,4 bis f/22.

Aufgrund der Formel können diese Blendenwerte trügerisch sein. Je größer die Zahl nach f/ ist, desto kleiner ist die Öffnung.

Blende

Der Verschluss ist die Barriere, die das Licht blockiert, wenn keine Bilder gemacht werden. Die meisten modernen Kameras sind entweder mit einem Rolling Shutter oder einem Global Shutter ausgestattet. Wählen Sie hier den für Ihren Zweck am besten geeigneten aus!

Wenn Sie auf den Auslöser drücken, gleiten diese "Vorhänge" auf, um den Sensor dem Licht auszusetzen.

Wie lange der Verschluss für die Belichtung geöffnet wird, wirkt sich auch auf die Lichtmenge aus, die auf den Sensor trifft.

DieVerschlusszeit wird in der Regel in 1/100 Sekunden gemessen. Kurze Verschlusszeiten wie 1/800s frieren Bewegungen ein und eignen sich gut für Action- und Sportfotografie.

Langsame Verschlusszeiten wie 1/10s erzeugen eine Bewegungsunschärfe, die bei der Astrofotografie oft gewünscht wird.

ISO

Verschiedene Sensoren und Filme haben eine unterschiedliche natürliche Lichtempfindlichkeit. Diese Eigenschaft, ISO genannt, wird in Zahlen gemessen.

Die Standard-ISO-Werte reichen von etwa 100 bis mindestens 3200. Höhere Werte bedeuten eine höhere Empfindlichkeit, was zu einem helleren Bild führt.

Wenn Sie nachts im Freien oder an einem schlecht beleuchteten Ort fotografieren, sollten Sie den ISO-Wert erhöhen. Denken Sie jedoch daran, dass je höher der ISO-Wert ist, desto eher müssen Sie mit Rauschen rechnen.

Das Rauschen in Fotos kann kaum wahrnehmbar sein oder das Erlebnis regelrecht ruinieren. Neuere Sensoren kommen mit dem Rauschen besser zurecht, aber es kommt immer auf die individuellen Einstellungen und Ihre Kamera an.

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Objektiv

Das Objektiv oder die Optik einer Kamera ermöglicht den Durchgang von Licht. Auf dem heutigen Markt gibt es Dutzende von verschiedenen Objektiven.

Sie bestehen alle aus mehreren Linsengruppen zwischen den vorderen und hinteren Elementen, die das durchfallende Licht beeinflussen. Diese biegen das Licht, um ein scharfes Bild zu erzeugen.

Die Brennweite bezieht sich auf den Abstand zwischen dem Punkt, an dem die Lichtstrahlen zuerst in das Objektiv eintreten, und dem Kamerasensor. Objektive mit unterschiedlichen Brennweiten sehen nicht nur optisch unterschiedlich aus. Sie wirken sich auch auf das Sichtfeld und die wahrgenommene Entfernung zum Motiv aus.

Prime-Objektive haben eine feste Brennweite, während Zoom-Objektive Anpassungen ermöglichen. Auch die Qualität des Objektivs wirkt sich auf das Endergebnis der Fotos aus.

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Sobald das Licht in einem Winkel in das Objektiv eintritt, wird es in eine einzige Richtung gebogen. Bei den meisten Objektiven werden die Strahlen umgelenkt und auf dem Sensor gebündelt.

Film und digitale Sensoren

Ohne ein Aufnahmemedium wie einen analogen Film oder einen digitalen Sensor gäbe es keine Fotos.

Ohne eine dieser Lichtdetektorflächen könnten Sie Ihre Aufnahme einrichten, die Komposition beherrschen, stundenlang arbeiten und mit 0 Bildern nach Hause gehen.

Analoge Kameras verwenden einen lichtempfindlichen Film. Dieser Film besteht aus Materialien, die bei Lichteinfall eine chemische Reaktion auslösen. Verschiedene Filmtypen wie Negativ-, Dia- oder Infrarotfilm beeinflussen, wie das einfallende Licht aufgezeichnet wird. Filme gibt es auch in Größen wie 35 mm, mittel und groß.

Moderne Kameras verwenden in der Regel CMOS- (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) oder CCD-Sensoren (Charge-Coupled Device) in verschiedenen Größen.

Zu den gängigsten gehören Vollformat-, APS-C- und Mittelformatsensoren. Ein digitaler Sensor setzt sich aus Millionen von RGB-Pixeln zusammen.

Wenn Licht auf diese Pixel trifft, teilt der Sensor dem eingebauten Computer mit, wie hell und in welcher Farbe die einfallenden Strahlen sind.

Kamerafokus

Haben Sie sich jemals gefragt, wie eine Kamera fokussiert?

Durch die manuelle oder automatische Einstellung einiger Linsenelemente verschieben sich der Brennpunkt und die Fokusebenen.

Wo Ihre Schärfeebene liegt, hängt von zwei Faktoren ab:

• dem Eintrittswinkel des Lichtstrahls und
• dem Aufbau des Objektivs.

Der Eintrittswinkel kann durch Änderung des Abstands zwischen dem Motiv und der Kamera verändert werden. Die Linsenstruktur bezieht sich auf den Aufbau und die Elemente, aus denen Ihre Optik besteht.

Ist das Objektiv stark gekrümmt oder fast vollständig flach?

Ein rundes Objektiv erzeugt ein kleineres Endbild mit minimaler Vergrößerung. Ein flaches Objektiv bewirkt genau das Gegenteil.

Sie fängt nur den Mittelpunkt des Motivs aus nächster Nähe ein. Bei Zoomobjektiven kann die relative Position der Komponenten verändert werden, nicht aber die Krümmung.

Diese beiden Faktoren bestimmen, wo die Strahlen konvergieren. Die Strahlen müssen sich direkt auf dem Film treffen, um das Bild zu fokussieren. Andernfalls wird Ihr Foto unscharf! Das ist es, was der Autofokus oder der manuelle Fokusring für Sie tut.

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Wie man eine Kamera in der Praxis benutzt

Nachdem Sie nun gelernt haben, wie Kameras funktionieren, ist es an der Zeit, Ihre neu erworbenen Fähigkeiten in die Praxis umzusetzen.

Um sicherzustellen, dass Ihr Bild nicht zu dunkel oder zu hell ist, müssen Sie lernen, wie man Bilder richtig belichtet. Die Blende, die Verschlusszeit und der ISO-Wert Ihres Objektivs wirken sich auf die Belichtung, die Schärfentiefe und die Bewegungsunschärfe aus.

Der Ausgleich des Belichtungsdreiecks ist entscheidend für gut ausgeleuchtete Bilder bei allen Lichtverhältnissen.

Zum Glück ist der Automatikmodus immer da, wenn Sie Zweifel haben! Lernen Sie jedoch, manuell zu fotografieren, wenn Sie Ihre Fähigkeiten verbessern oder eine größere kreative Kontrolle haben möchten.

Um Ihr Bild aufzuhellen, können Sie im Allgemeinen:

• Vergrößern Sie die Blende, d. h. verwenden Sie eine kleinere Blendenzahl,
• die Verschlusszeit verkürzen, um den Film oder Sensor länger zu belichten, oder
• den ISO-Wert für eine bessere Lichtempfindlichkeit erhöhen.

Angenommen, Sie benötigen eine kurze Verschlusszeit für einen National Geographic-Auftrag über Geparden. In diesem Fall sollten Sie die Blende oder den ISO-Wert erhöhen, um das Bild hell zu halten.

Ein weiterer Punkt, den Sie beachten sollten, ist die Komposition. Die Komposition bezieht sich auf alles, was Sie in ein Foto einfügen, was das endgültige Aussehen und die Wirkung des Bildes drastisch beeinflussen kann. Experimentieren Sie oder lesen Sie mehr über die verschiedenen Kompositionstechniken.

Wenn Sie sich für eine Komposition entschieden und die Belichtung eingestellt haben, müssen Sie nur noch auf den Auslöser drücken!

Nächster Punkt: Erforschen Sie die verschiedenen Kameratypen

Sie haben die grundlegenden Bausteine der Funktionsweise von Kameras kennengelernt und dabei vielleicht ein paar Anregungen erhalten.

Die Wissenschaft, die hinter dem Fotografieren steckt, hat sich in den letzten Jahrhunderten nicht verändert, aber in anderen Bereichen wurden Fortschritte gemacht.

Erforschen Sie die verschiedenen Kameratypen, um zu sehen, was der Markt heute zu bieten hat.

Welche Kamera passt am besten zu Ihrem persönlichen Stil?

Lesen Sie mehr über die Vor- und Nachteile.

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