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Warum brauchen die Sensoren von Digitalkameras ein Sperrfilter für Infrarot, obwohl die Sensorzellen doch ohnehin schon mit Filtern für rotes, grünes beziehungsweise blaues Licht bestückt sind? Hat es etwas damit zu tun, dass Infrarotlicht den Sensor aufheizen könnte? Ohne ein solches Sperrfilter wäre es viel einfacher, die Kamera für die Infrarotfotografie zu nutzen.
CCD-Sensoren sind für die Wellenlängen des nahen Infrarot ab etwa 700 nm besonders empfindlich, stärker noch als für das sichtbare Licht. Das nahe Infrarot hat aber nichts mit Wärmestrahlung zu tun, deren Wellenlänge noch sehr viel länger ist. Die einzelnen Sensorzellen sind zwar mit Farbfiltern in dem von Bryce E. Bayer erfundenen Muster bedeckt, damit die Kamera neben den Helligkeitsinformationen auch die Farben im Bild rekonstruieren kann, aber deren Durchlasscharakteristik ist nicht so simpel, dass sie nur Licht in einem bestimmten Wellenlängenbereich passieren ließen. Die roten Farbfilter sperren zwar Grün und Blau, lassen Infrarot aber fast ungeschmälert durch. Überraschenderweise gilt das auch für die Blaufilter, obwohl ja der blaue Wellenlängenbereich vom nahen Infrarot weit entfernt ist. Nur die Grünfilter halten einen nennenswerten Teil des infraroten Lichts zurück.
Die rot- und blauempfindlichen und in geringerem Maße auch die grünempfindlichen Sensorzellen würden also auch das infrarote Licht registrieren, und dieser Störeinfluss lässt sich nicht durch einen entsprechend angepassten Weißabgleich eliminieren. Verschiedene Materialien werfen Infrarot in einem ganz unterschiedlichen Maße zurück, das nicht einfach vorhersagbar ist und kaum von ihrer Farbe abhängt. So erscheinen grüne Blätter im infraroten Licht sehr hell, weil die Pflanzenzellen das Infrarot genauso reflektieren wie die Blasen des Seifenschaums das sichtbare Licht. Andere grüne Motive können in Infrarotaufnahmen fast schwarz erscheinen. Zwei Textilien derselben Farbe können sich im IR-Licht völlig unterschiedlich verhalten, wenn sie unterschiedlichem Material bestehen oder anders verarbeitet sind. Ohne ein effektives IR-Sperrfilter würden sich die Farben im Bild in unvorhersagbarer und schwer zu korrigierender Weise verschieben.
Das zweite Problem, das die Infrarotempfindlichkeit der Sensoren mit sich bringt, ist der Verlust an Schärfe. Licht unterschiedlicher Wellenlängen wird von Linsen verschieden stark gebrochen, und diese chromatische Aberration muss für die Farben des sichtbaren Lichts möglichst weitgehend korrigiert werden, damit Konturen am Bildrand nicht zu farbigen Säumen auseinander gezogen werden sollen. Das nahe Infrarot wird noch schwächer als das rote Licht gebrochen, und diese Abweichung bleibt unkorrigiert. Ältere Objektive tragen noch eine rote Markierung gegenüber der Entfernungsskala, die anzeigt, wie weit sich die Schärfeebene bei Infrarotaufnahmen verschiebt. Würde der infrarote Anteil des Lichts nicht herausgefiltert, so würde das scharfe Bild im sichtbaren Licht von einem unscharfen und etwas stärker vergrößerten Bild im IR-Bereich überlagert.
Im Gegensatz zur M8 oder der R8/R9 mit DMR ist die neue Digilux 3 ja nicht aus einer Kleinbildkamera entstanden, sondern ein Modell des digitalen FourThirds-Systems. Sollten die Objektive für dieses System deshalb nicht frei von einem Verlängerungsfaktor sein, während man die Brennweiten der Objektive für die M8 und R8/R9 plus DMR mit 1,33 beziehungsweise 1,37 multiplizieren muss?
Genaugenommen gibt es überhaupt keinen Verlängerungsfaktor, mit dem man die Brennweite eines Objektivs multiplizieren müsste. Jedes Objektiv hat eine bestimmte Brennweite (oder einen Brennweitenbereich, sofern es ein Zoom-Objektiv ist), nämlich den Abstand zwischen Objektiv und Brennpunkt. Welchen Bildwinkel eine Kamera aber mit einem Objektiv erfasst wird, hängt nicht nur von dessen Brennweite, sondern ebenso von der Größe des Sensors beziehungsweise des Filmbilds ab. Das Objektiv erzeugt ein kreisförmiges Bild, dessen Helligkeit zum Rand hin abfällt, und je kleiner der rechteckige Ausschnitt daraus ist, den man auf dem Film oder mit einem Sensor festhält, desto kleiner sind der Bildwinkel und das Gesichtsfeld, und desto stärker ist die Vergrößerung. Da die Kameras aus Leicas M- und R-Reihe als Kleinbildkameras konzipiert worden waren, wird man von diesem Format als Standard ausgehen und bestimmte Brennweiten mit bestimmten Bildwinkeln assoziieren. Beispielsweise ist man gewohnt, ein 50-mm-Objektiv als Normalobjektiv anzusehen, während an der M8 und der R9 mit DMR, deren Sensoren 25 bis 32 Prozent kleiner als das Kleinbild sind, ein 35-mm-Objektiv einen vergleichbaren Bildwinkel hat. Die Multiplizierung der Brennweite mit 1,33 (M8) beziehungsweise 1,37 (R9 mit DMR) soll lediglich veranschaulichen, welchen Bildwinkel und welche Vergrößerung der mit Kleinbildkameras vertraute Fotograf von einem Objektiv zu erwarten hat – dass also ein 50-mm-Objektiv nun ein leichtes Tele, 35 mm aber eine Normalbrennweite ist.
Das FourThirds-System, zu dem die Digilux 3 gehört, ist von vornherein als digitales Kamerasystem konzipiert worden, und die Objektive dieses Systems, ob sie nun von Leica, Olympus oder Sigma entwickelt wurden, sind keine zweckentfremdeten Kleinbildobjektive. Dennoch liegt es für jeden Fotografen, der den Großteil seiner Erfahrungen mit Kleinbildkameras gesammelt hat, nahe, die Brennweiten dieser Objektive auf das Kleinbildformat umzurechnen. Natürlich ist die – in diesem Fall mit dem Faktor 2,0 – umgerechnete kleinbildäquivalente Brennweite fiktiv, aber das ist sie auch im Fall der M8 oder R9: Die Umrechnung dient allein dazu, die aus der Kleinbildfotografie stammenden Erfahrungen unmittelbar anwenden zu können. Wenn sich der Kleinbildfotograf das D Vario-Elmarit 14–50 mm Asph als 28–100-mm-Objektiv vorstellt, dann wird ihm sofort anschaulich, wie weit dieses Zoom in den Weitwinkel- und Telebereich vorstößt.
So nützlich diese Umrechnung auch ist, darf man nicht vergessen, dass sie nur für den Bildwinkel und die Vergrößerung gilt. Die zu erwartende Schärfentiefe ist hingegen größer, als man sie aufgrund der Erfahrungen mit Kleinbildkameras bei einem bestimmten Blendenwert erwarten würde (aber auch kleiner, als sie die tatsächliche Brennweite suggeriert). Die Blendenöffnung bei einem bestimmten Blendenwert hängt nur von der realen Brennweite ab, sodass die förderliche Blende etwas größer als bei einer Kleinbildkamera ist; Beugungsunschärfe macht sich aufgrund der kürzeren Brennweite schon früher bemerkbar.
Was kann man gegen den Staub tun, der sich auf dem Sensor ablagert und insbesondere bei Aufnahmen mit kleiner Blende in Gestalt diffuser dunkler Flecken bemerkbar macht? Wie lässt sich verhindern, dass überhaupt Staub in die Kamera eindringen kann?
Selbst wenn man die Objektive einer Spiegelreflex- oder Messsucherkamera nie wechselte, würden schon durch den Abrieb an den beweglichen Teilen der Kamera mikroskopisch feine Partikel entstehen, die im Laufe der Zeit hinter die Verschlussvorhänge gelangen und sich auf dem Sensor festsetzen können. Beim Objektivwechsel kann darüber hinaus der umherfliegende Staub in das Gehäuse eindringen. Bei Kleinbildkameras sorgt schon der Filmtransport dafür, dass sich Staub und andere Partikel nicht dauerhaft festsetzen können; hinter dem Schlitzverschluss einer Digitalkamera bleiben sie dagegen ungestört und können sich durch den Nachschub weiterer Partikel vermehren.
Vor dem Objektivwechsel sollte man die Kamera ausschalten, damit die im Betrieb entstehende elektrische Ladung keine Staubflocken anziehen kann, aber trotz dieser Vorsichtsmaßnahme lässt sich nicht ausschließen, dass Staub den Sensor erreicht. Zur Sicherheit sollte man gelegentlich bei kleiner Blende eine unstrukturierte Fläche wie beispielsweise den blauen oder gleichmäßig bedeckten Himmel fotografieren und im Wiedergabemodus das vergrößerte Bild nach verdächtigen Flecken absuchen.
Um die Ansammlung von Staub in der Kamera zu unterbinden, kann man das Gehäuseinnere nach jeder Fotosession mit einem Blasebalg reinigen, wie er für diesen Zweck im Fotohandel angeboten wird; ersatzweise leistet eine in jeder Apotheke erhältliche Klistierspritze denselben Dienst. Staubpartikel sind hygroskopisch; sie neigen dazu, die Feuchtigkeit der Umgebungsluft anzuziehen und kleben dann am Sensor fest. Frühzeitig angewandt reicht dagegen der Blasebalg, um die nur lose anhaftenden Partikel herauszublasen. Am einfachsten ist die Reinigung der R9 oder R8, da man das Digital-Modul entfernen und den Sensor mit dem Blasebalg oder in schwierigeren Fällen einem Optiktuch reinigen kann. Bei der M8 muss man den Sensor erst zugänglich machen, indem man über das Menü die Funktion „Sensorreinigung“ auslöst, die den Verschluss öffnet. Bei beiden Kameras profitiert man von Leicas Vergütung des Sensors, die eine mechanische Beschädigung unwahrscheinlich macht.
Wenn der relativ schonende Blasebalg nicht ausreicht, muss man zu anderen Maßnahmen greifen, aber weder zu Pinseln, die oft mehr Schmutz in die Kamera hinein als heraus befördern, noch zu Druckluft aus Spraydosen oder Kohlendioxyd-Patronen, die Kamerabauelemente durch Druck und Kälte beschädigen kann. Ein geeignetes Instrument zur Sensorreinigung kann man leicht selbst herstellen, indem man ein Blatt Optik-Papier zu einer Spitze dreht und mit einer Pinzette fasst, um damit festsitzende Partikel vom Sensor zu lösen. Alternativ kann man auf Werkzeuge wie „SpeckGrabber“ (www.kinetronics-europe.de) oder „Sensor Swab“ (www.photosol.com/swabproduct.htm) zurückgreifen.
Ein besonderer Fall ist die Digilux 3, deren Sensor durch ein Staubfilter geschützt ist. Beim Einschalten der Kamera wird das Filter in Ultraschallschwingungen von 30 kHz versetzt, um anhaftende Staubpartikel abzuschütteln; Klebestreifen im Kamerainneren sollen den Staub danach binden. Falls sich einzelne Partikel nicht auf diese Weise entfernen lassen, kann man das Filter auf die oben beschriebene Weise reinigen, nachdem man den Liveview-Modus aktiviert hat, sodass der Spiegel zur Seite klappt und der Verschluss sich öffnet.
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