Wie ist die Beziehung zwischen ISO, Blende und Verschlusszeit?

Ich weiß, dass Digitalkameras ISO-Optionen haben und dass ISO die Lichtempfindlichkeit der Kamera ist, aber wenn Sie einen höheren ISO-Wert einstellen, können Sie ein verrauschtes Bild erhalten. Ich weiß auch, dass es zwei andere Kameraoptionen gibt, Verschlusszeit und Blende.

Welche Beziehung besteht zwischen ihnen? Gibt es eine Gleichung oder ähnliches?

Wenn ich beispielsweise den ISO-Wert auf 640 stelle, wie soll ich dann die Verschlusszeit und die Blende einstellen?

Antworten (4)

Die Faktoren

Es gibt eine Gleichung, und per Konvention ist sie so aufgebaut, dass sie wirklich einfach ist. Es gibt im Wesentlichen fünf Faktoren, die zusammen betrachtet werden müssen:

  • Blende – die Größe der Öffnung, die Licht hereinlässt,
  • Verschlussdauer (oder Verschlusszeit) – die Zeit, die der Sensor (oder Film) dieses Licht erhält,
  • Empfindlichkeit (oder ISO oder manchmal „Filmempfindlichkeit“) – wie schnell der Sensor oder Film auf das empfangene Licht reagiert,
  • Beleuchtung – wie hell die tatsächliche Szene ist,

und nicht zuletzt:

  • Beabsichtigte Belichtung – wie hell oder dunkel das endgültige Bild sein soll.

Das ist ziemlich viel zu verarbeiten, weshalb das Wechseln aus dem Auto - Modus so einschüchternd sein kann. Aber fangen wir ganz einfach an.

Belichtungswert

Die Fotografie hat eine Konvention, die als Belichtungswertskala bezeichnet wird . Das ist eine Reihe von Zahlen im Allgemeinen im Bereich von ein- oder zweistelligen Zahlen auf beiden Seiten der Null. Jede Zahl entspricht Blenden- und Verschlusszeiteinstellungen, die dazu führen, dass dieselbe Lichtmenge gesammelt wird – was bedeutet, dass bei derselben Szene und Empfindlichkeit dieselbe Belichtung im Endergebnis vorliegt.

Es ist oft praktisch, sich diese Zahlen als typische Szenen vorzustellen, die bei diesem EV auf eine normalerweise als richtig angesehene Weise belichtet werden. Beispielsweise liegt bei ISO 100 die volle Sonne bei etwa 15, Innenräume in der Regel bei etwa 6 und eine Landschaft, die von einem Viertelmond beleuchtet wird, bei etwa -6. Weitere Details hier oder zusammengefasst in diesem praktischen Runddiagramm:

Belichtungswert als Kreise

Austauschbare Anschläge

Jeder Faktor hat seine eigene Skala, aber wir nennen jeden vollen Schritt auf jeder der Skalen „ einen Schritt “, und – endlich bin ich bei der einfachen Sache angelangt! – Das Coole ist, dass Sie in Bezug auf die resultierende Helligkeit eine Blende eines beliebigen Faktors gegen eine Blende eines anderen austauschen können.

Warum würden Sie das tun wollen? Zwei grundlegende Gründe. Erstens hat jeder Faktor Grenzen:

  • Objektive können die Blende nur so weit öffnen oder so weit schließen;
  • Der Verschluss hat eine schnellstmögliche Geschwindigkeit, und oft gibt es eine Grenze für die längstmögliche Geschwindigkeit (und wenn nicht, möchten Sie vielleicht immer noch nicht ewig herumstehen);
  • Die Empfindlichkeit kann im Allgemeinen nur begrenzt erhöht und nicht wesentlich verringert werden. und
  • Die Beleuchtung lässt sich nicht immer leicht ändern (die Natur spielt selten mit, und es dauert Jahre, bis man künstliche Beleuchtung kunstvoll herstellt).

Aber zweitens beeinflusst neben der Belichtung jeder Faktor das Bild auf andere Weise, und dies ist grundlegend für den kreativen Prozess der Fotografie:

  • längere und kürzere Verschlusszeiten verwischen bzw. frieren Bewegungen ein,
  • kleinere Blenden machen mehr von der Szene von hinten nach vorne im Fokus (auch bekannt als "erhöhte Schärfentiefe"),
  • ein höherer ISO-Wert verursacht mehr Rauschen (digital) oder Körnung (Film), wenn man versucht, mehr Signal aus weniger Licht herauszuholen, und
  • Auch hier ist das Wechseln der Beleuchtung kompliziert.

Unabhängig vom Faktor bedeutet eine Änderung um eine Stufe eine Verdoppelung oder Halbierung der Lichtmenge dieses Faktors .

Diese Gleichung

Ich sagte, es gäbe eine Gleichung, und gab dann keine an. Es ist im Grunde dies:

aperture × shutter duration × sensitivity × light = exposure

ABER, machen Sie sich keine Gedanken darüber, irgendetwas zu multiplizieren – Sie müssen nur Stopps addieren und subtrahieren .

(Wenn Mathe Ihre Augen glasig werden lässt, überspringen Sie diese Klammer. Wenn Sie jedoch neugierig sind, liegt das daran, dass das Stoppsystem eine logarithmische Skala ist und wir effektiv nur Exponenten addieren, was dasselbe ist wie Multiplizieren. Aber noch einmal , das Tolle daran ist, dass dies in die Art und Weise, wie wir mit Kameras arbeiten, voreingestellt ist , sodass Sie nie wieder darüber nachdenken müssen, wenn Sie nicht möchten.)

Mehr Details

Für jede der einzelnen Skalen:

und zur Belichtung selbst siehe Wie wähle ich die richtige Belichtung? .

Messung

Woher wissen Sie, was der EV einer Szene ist und mit welchen Werten Sie beginnen? Sie können raten oder einen Belichtungsmesser verwenden. Früher war es sehr üblich, diese als separate Geräte zu haben, aber jetzt hat jede Kamera ein sehr schönes eingebautes. (Die separaten Geräte haben immer noch ihre Verwendung, aber das ist ein fortgeschritteneres Thema.) Dies ist, was Ihre Kamera verwendet seine automatischen Modi – sie nehmen eine Zählerablesung vor und verwenden dann ein Programm, um die passenden Belichtungsfaktoren auszuwählen. (Mehr unter Wie finden DSLRs heraus, welche Blende im P-Modus ausgewählt werden soll? .)

Das automatische Messgerät gibt Ihnen Einstellungen für Blende, Verschluss und ISO, die Ihnen eine mittlere, durchschnittliche Helligkeit geben sollten. Sie können es jedoch mit "EV-Kompensation" anders sagen - siehe Wenn ich die EV-Kompensation ändere, wie wirkt sich das auf meine Blende, Verschlusszeit oder ISO aus? für viele Details.

Sie fragen: "Wenn ich beispielsweise den ISO-Wert auf 640 stelle, wie soll ich dann die Verschlusszeit und die Blende einstellen?" , und die Antwort lautet: Es kommt darauf an. Sie messen, um dies herauszufinden, und konsultieren entweder eine EV-Tabelle oder lassen sich – praktischer – einfach von der Kamera einen Startpunkt vorschlagen (wenn Ihre Kamera im manuellen Modus dafür keine Taste hat, notieren Sie sich einfach, was sie ausgewählt hat automatischer Modus). Und dann bist du bereit für...

Etwas zusammensetzen

Wenn Sie das resultierende Bild abdunkeln oder aufhellen möchten, können Sie Blende, Verschlussdauer, ISO oder Szenenbeleuchtung ändern (bis zu den inhärenten Grenzen jedes Faktors). Wenn Sie zum Beispiel – wenn Sie die Beleuchtung vorerst beibehalten – ein Bild, das mit ISO 400, f/8 und einer Verschlusszeit von ¹⁄₁₂₀stel einer Sekunde aufgenommen wurde, um eine Stufe aufhellen möchten, können Sie einen beliebigen Faktor ändern: ISO auf 800 , Blende auf f/5.6 oder Verschluss auf ¹⁄₆₀th . (Wenn Sie alle drei ändern , würde das natürlich eine Änderung von drei Stopps bedeuten.)

Wenn Sie die Belichtung beibehalten, aber einen Faktor ändern möchten, können Sie einen der anderen Faktoren in die entgegengesetzte Richtung ändern. Wenn Sie also beispielsweise bei ISO 400, f/8, ¹⁄₁₂₀th Bewegungen mit einem Verschluss von ¹⁄₂₄₀th besser einfrieren möchten, können Sie die Belichtung beibehalten, indem Sie entweder ISO auf 800 oder die Blende auf f/ 5.6. Oder Sie könnten die Beleuchtung um eine Stufe ändern und ISO und Blende in Ruhe lassen.

Die Belichtungsbalance

Das Belichtungsdreieck

Das „Belichtungsdreieck“ ist ein Begriff, der vom Fotoautor Brian Peterson für Blende, Verschlussdauer und ISO populär gemacht wurde. Ich mag es aus zwei Gründen nicht – erstens gibt es wirklich mehr Faktoren als drei, und zweitens, selbst wenn wir nur diese drei betrachten, gibt es nichts Dreieckiges an ihnen. Sie können viel, viel mehr darüber lesen unter Was ist das "Belichtungsdreieck"? – einschließlich einer alternativen Darstellung, die Sie möglicherweise hilfreicher finden, wenn Sie in Bezug auf Geometrie darüber nachdenken möchten.

Das Belichtungsrechteck

EV ist kein Maß für Licht. Bei ISO 100 handelt es sich ausschließlich um eine Kombination aus Verschlusszeit und Blende. Sie können ein Bild in einem dunklen Raum bei EV 5 aufnehmen und erhalten ein stark unterbelichtetes Foto. Sie können ein Bild bei EV 5 in hellem Sonnenlicht aufnehmen und erhalten ein stark überbelichtetes Foto. LV ist die Lichtmenge, die eine korrekte Belichtung einer 18 %-Graukarte bei einem bestimmten EV erzeugen würde .
@MichaelClark Beim Versuch, es einfach zu erklären, habe ich es vielleicht zu stark vereinfacht. Ihre Erklärung von EV und Belichtung ist natürlich richtig. Aber es gibt keine feste "LV"-Standardskala; man könnte sagen "es gibt eine LV-Skala, so dass die Standard-EV-Skala bei den entsprechenden äquivalenten Zahlen eine korrekte Belichtung liefert", aber das scheint komplizierter zu sein, als ich möchte. Offen für Vorschläge, dies so zu erklären, dass keine neue Skala eingeführt wird.
Und wirklich, EV kann ein pragmatisches Maß für Licht sein; der nominelle EV entspricht direkt der Leuchtdichte; Das ist es, was die Messung bei der Auswahl eines EV tut (zu dem Sie eine EV-Kompensation hinzufügen können). Auch hier offen für Vorschläge. :)
Ich würde vorschlagen, "Das ist eine Reihe von Zahlen im Allgemeinen im Bereich von ein- oder zweistelligen Zahlen auf beiden Seiten der Null, und sie repräsentieren im Grunde die Helligkeit der Szene." zu etwas wie: „Belichtungswert (EV) ist eine standardisierte Skala von Kombinationen von Blenden und Belichtungszeiten, die in Bezug darauf, wie viel Licht sie der Kamera ermöglichen, äquivalent sind. Jeder Schritt auf der EV-Skala verdoppelt oder halbiert die Lichtmenge auf einen Sensor oder Film fallen darf, wenn die Lichtmenge, die auf die Vorderseite des Objektivs trifft, konstant ist.
Sagen Sie dann so etwas wie: „Manchmal wird gesagt, dass eine bestimmte Lichthelligkeit einem Belichtungswert entspricht. Diese Verwendung schließt notwendigerweise die angenommene, aber selten artikulierte Bedingung ein, dass eine ordnungsgemäße Belichtung durch die Verwendung eines bestimmten EV unter der Lichtstärke resultieren würde verwiesen."
@MichaelClark Ich denke immer noch darüber nach, wie ich das formulieren soll. Mir ist aufgefallen, dass Kamerahersteller in einigen Fällen EV als Lichtmaß verwenden . Schauen Sie sich zum Beispiel den „Erkennungsbereich“ für AF in den Spezifikationen der Nikon D750 oder den „AF-Arbeitsbereich“ für die Canon 5D mk iii an – beide geben einen Bereich in EV an, der als etwas anderes als ein Maß für Licht keinen Sinn ergibt . (Das Erreichen von EV -2 in einem sehr dunklen Raum mit einem Zehn-Minuten-Verschluss führt nicht dazu, dass der AF funktioniert!)
Ja. Zu einer Zeit waren die Hersteller vorsichtiger und verwendeten Ausdrücke wie "...kann bis zu einem EV 0- Äquivalent heruntermessen ". (dh eine Szene, die so beleuchtet ist, dass EV 0 eine 18%-Graukarte richtig als mittelgrau belichten würde.) Ich denke, es ist bedauerlich, dass sie dies nicht mehr tun, da dies die Bedeutung und die ursprüngliche Definition einer mechanischen Verschlusskombination etwas verschoben hat Zeit und Blendenzahl, unabhängig von der vorhandenen Lichtmenge, ist für Neulinge in der Fotografie fast vollständig verloren gegangen.
@MichaelClark Eine andere Möglichkeit, darüber nachzudenken, könnte sein: Die Bedeutung ändert sich gerade, weil die Unterscheidung nicht wirklich sehr wichtig ist.
Einige von uns, die Fotografie mit dem Verständnis gelernt haben, dass EV-Werte Tv/Av-Kombinationen sind, die unabhängig von der Lichtmenge ausgedrückt werden, halten das Konzept immer noch für sehr wichtig. Der Missbrauch der Definition von EV als Helligkeitsstufe ist der Grund, warum wir ständig Fragen wie „Warum sind meine Bilder im manuellen Modus völlig dunkel?“ erhalten. Neulinge scheinen zu glauben, dass das Ändern des EV an der Kamera die Helligkeit der Szene auf magische Weise verändern wird.
Ich denke, der beste Weg, dies auszudrücken, ist vielleicht nicht, dass „ein Zuhause ein EV 6 ist“, sondern dass „ein Zuhause bei EV 6 richtig belichtet wird “.
@MichaelClark Oder es könnte sein "Sie müssen den EV Ihrer Kamera an den EV der Szene anpassen."
Ich glaube nicht, dass das Missverständnis an der Terminologie liegt. Es geht einfach nicht darum, genau darüber nachzudenken, was eine Kamera leisten kann .
Wenn Sie es auf diese Weise verwenden, geht das Konzept von EV als Kombination von TV und Av völlig verloren. Was EV schon immer war.
Ich bin mir nicht sicher, warum Sie sagen, dass es das verliert - es gibt immer noch eine Reihe von Kombinationen von Tv und Av, die zu einem bestimmten EV führen. Es ist im Grunde nur eine Verschiebung des "richtig exponierten" zum Impliziten.
Ich denke, das Missverständnis darüber, was eine Kamera kann und was noch wichtiger ist, was nicht kann , hängt direkt damit zusammen, dass man nicht versteht, dass ein EV von einer bestimmten Helligkeit unabhängig ist. Es ist nur eine Kurzform, um über verschiedene Kombinationen von TV und Av (und ISO) zu sprechen, die gleich sind.
Sobald die Idee eingeführt wurde, dass jeder EV einer bestimmten Helligkeit entspricht , verlagert sich der gesamte Schwerpunkt auf die Idee, dass die Lichtmenge in der Szene der EV ist , die EV-Skala also eine Helligkeitsskala ist und das gesamte Konzept von EV als verschiedenes Äquivalent Kombinationen von Tv und Av, die zu derselben Belichtung einer bestimmten Szene führen, gehen verloren .
Die Verwendung von EV zum Ausdrücken der Leuchtdichte ist gebrochener als das Belichtungsdreieck!
@MichaelClark Ich habe das nicht vergessen. Ich denke nur noch über Möglichkeiten nach, wie wir es umformulieren können, was uns beide glücklich macht. :)
@MichaelClark Besser?
@MichaelClark Hey, ich schaue nur nach - fühlst du dich besser darüber, wie ich das umformuliert habe?
Ich erinnere mich nicht genau, wann ich diese Antwort positiv bewertet habe, aber ich habe sie bereits positiv bewertet. Ich denke immer noch, dass die Idee, dass EV eine Helligkeitsskala ist, und nicht eine lichtunabhängige Skala von Tv/Av- oder Tv/Av/ISO - Kombinationen, beibehalten werden muss. Es spielt keine Rolle, ob Sie sich in einer dunklen Kohlemine oder auf der Sonnenoberfläche befinden, wenn Sie mit ISO 100, f/16 und 1/125 Sekunde fotografieren, haben Sie EV15 verwendet.

Die Gesamtexposition, die Sie erhalten, wird von vier Faktoren bestimmt:

  1. Die Helligkeit der Szene.

  2. Wie empfindlich der Sensor ist.

  3. Wie lange das Szenenlicht auf den Sensor projiziert wird.

  4. Wie konzentriert das Licht von der Szene auf dem Sensor ist.

Die letzten drei sind Kompromisse, die wir in der Kamera kontrollieren können, und werden zusammen oft als „Belichtung“ bezeichnet, die zum Aufnehmen eines Bildes verwendet wurde. In manchen Fällen können wir die Szenenhelligkeit steuern, wie etwa mit Lichtern in einem Studio oder mit einem Blitz. Kameras steuern manchmal Blitze, aber für diese Antwort sagen wir, dass die Szenenhelligkeit gegeben ist, und wir möchten die anderen 3 Elemente anpassen, um die gewünschte Belichtung zu erhalten.

ISO

Die ISO-Einstellung steuert, wie empfindlich der Sensor ist. Als Sensoren noch Filme waren, haben Sie dies anhand dessen entschieden, was Sie in die Kamera geladen haben. Filme hatten verschiedene Kompromisse zwischen Empfindlichkeit und Körnung. Die empfindlicheren Filme waren körnig.

Mit den heutigen digitalen Sensoren können Sie die Empfindlichkeit Bild für Bild auswählen. Allerdings gibt es, genau wie beim Film, einen Kompromiss. Tatsächlich haben die meisten Sensoren eine einzige native Empfindlichkeit, dann wird die Ausgabe des Sensors verstärkt (oder in einigen Fällen sogar gedämpft), bevor sie digitalisiert wird. Das Problem bei der Verstärkung des Sensorsignals ist, dass man mit dem Bildsignal auch das Eigenrauschen verstärkt. Einige Sensoren sind besser (weniger verrauscht) als andere, erlauben Sie also eine stärkere Verstärkung, bevor das Rauschen im Vergleich zum Bildsignal groß genug wird, um störend zu wirken.

Verschlusszeit

Die Verschlusszeit ist so ziemlich das, wonach es sich anhört, und gibt an, wie lange das Bild auf den Sensor projiziert wird. Längere Zeiten lassen den Sensor relativ zu seinem Rauschen mehr Daten sammeln und sind daher unter diesem Gesichtspunkt besser. Allerdings gibt es natürlich einen Kompromiss. Alles, was sich in der Szene bewegt, oder die ganze Szene, wenn Sie die Kamera bewegen, wird umso unschärfer, je länger der Verschluss geöffnet ist.

Wenn Sie beispielsweise bei einer Sportveranstaltung fotografieren und jemand mit 3 m/s seitwärts zu Ihnen läuft, würde er bei einer Verschlusszeit von 1 Sekunde wie eine 3 Meter breite Unschärfe aussehen. Bei 1/100 Sekunde wäre die Unschärfe 3 Zentimeter und bei 1/1000 Sekunde nur 3 mm. Es gibt keine einzige Antwort darauf, was besser ist, was einer der Gründe dafür ist, dass Kameras Ihnen diese Wahlmöglichkeiten bieten. Sie möchten vielleicht, dass jemand, der läuft, verschwommen dargestellt wird, um die Geschwindigkeit anzuzeigen. Auf der anderen Seite möchten Sie vielleicht den sofortigen Gesichtsausdruck mit Schweißtropfen zeigen, die gefroren in der Luft hängen.

In jedem Fall gibt die 1/1000-Belichtung dem Sensor 10-mal weniger Licht zum Arbeiten, sodass sein Signal 10-mal näher an seinem Rauschpegel liegt.

Dies ist etwas nebensächlich, aber digitale Sensoren sammeln mit der Zeit auch etwas Rauschen an. Aus diesem Grund begrenzen Digitalkameras die Belichtungszeiten normalerweise auf etwa 30 Sekunden. Im Gegensatz zu Filmen können Sie einen digitalen Sensor nicht einfach über längere Zeit bei schwachem Licht messen lassen.

Blende oder Blende

Die Blende oder Blende steuert, wie viel Licht das Objektiv durchlässt. Die Blendenzahl ist eigentlich das Verhältnis des effektiven Durchmessers (um Licht durchzulassen) des Objektivs geteilt durch seine Brennweite. Dies geschieht, weil dadurch das Lichtdurchlässigkeitsmaß von Objektiven unabhängig von der Brennweite normalisiert wird. Beispielsweise projiziert ein 50-mm-Objektiv, das auf f/8 eingestellt ist, die Szene mit der gleichen Helligkeit wie ein 200-mm-Objektiv, das auf f/8 eingestellt ist. Das 200-mm-Objektiv macht jedes Szenenelement 4-mal größer, sodass es über eine 16-mal größere Fläche verteilt wird. Das bedeutet, dass 16-mal mehr Licht von der Szene gesammelt werden muss, um die gleiche Helligkeit zu erhalten. All dies wird jedoch mit diesem normalisierten Blendenmaß berücksichtigt, das wir Blende nennen.

Natürlich gibt es wieder einen Kompromiss. Eine weiter geöffnete Linse (niedrigere Blendenzahl) gibt dem Sensor mehr Licht, was zu einem besseren Signal-Rausch-Verhältnis führt. Die Schärfentiefe (die Entfernung, über die Szenenobjekte scharfgestellt werden) ist jedoch geringer. Unvollkommenheiten in der Linse werden ebenfalls deutlicher.

Bei sehr kleinen Blenden (größere Blendenzahlen) wird die Beugung zu einem Problem. Die Lichtstrahlen, die gerade noch an den Rändern der Aperturblende vorbei blicken, werden etwas abgeknickt, anstatt geradeaus weiterzugehen. Dies geschieht nur, wenn sie in der Nähe von etwas vorbeikommen, das sie blockieren würde, also ist dies nur für den Ring von Lichtstrahlen wichtig, der gerade innerhalb der Öffnung verläuft. Wenn die Blende kleiner eingestellt wird, befindet sich ein größerer Anteil der Lichtstrahlen nahe am Rand, und diese gebogenen Strahlen machen mehr Licht aus, das auf den Sensor trifft. Das Ergebnis ist, dass helle Objekte in der Szene dazu führen, dass andere Bereiche des projizierten Bildes ebenfalls heller werden. Der Gesamteffekt besteht darin, den Kontrast zu verringern und den Anschein von weniger Schärfe zu erwecken.

Normalerweise ist f / 5,6 oder so der Sweet Spot, aber das hängt vom jeweiligen Objektiv ab. Meistens machen Sie sich darüber keine allzu großen Sorgen, und hochwertige Objektive machen immer noch gute Bilder bei Blende 2, und die Beugung ist bei Blende 22 kaum zu bemerken. Ich habe Makroaufnahmen mit Blende 64 gemacht, und der Schärfeverlust aufgrund der Beugung war ziemlich offensichtlich.

Meistens tauschen wir die Blendenzahl jedoch zwischen mehr Licht durchlassen und einer zu geringen Schärfentiefe aus.

Alles zusammenfügen

Die Gesamtbelichtung wird daher durch die ISO-Einstellung, Verschlusszeit und Blendenzahl gesteuert. Die verschiedenen Ergebnisse, die Sie gegeneinander abwägen, geben dem Sensor meistens genug Licht, so dass das Bildsignal im Vergleich zu Rauschen, Bewegungsunschärfe (oder Kameraverwacklung) und Schärfentiefe groß ist.

Als allgemeine Richtlinie gilt, dass eine normale Szene in vollem Sonnenlicht bei f/16 gut belichtet und die Verschlusszeit auf 1 geteilt durch den ISO-Wert eingestellt ist. Das kann zum Beispiel f/16, 1/100 Sekunde und ISO 100 sein. Oder es könnte f/16, 1/250 Sekunde, ISO 250 sein.

Anpassen der Belichtung

In der Fotografie ist ein Faktor zwei bei der Belichtung ein deutlich wahrnehmbarer Schritt, aber kein besonders großer. Wir denken normalerweise daran, die Belichtung in 2x-Schritten anzupassen. Sie können sich den Faktor 2 als "Standardinkrement" in der Fotografie vorstellen.

ISO passt sich linear an. ISO 200 ist die doppelte Belichtung von ISO 100.

Die Verschlusszeit ist auch linear. Da wir die Verschlusszeiten jedoch normalerweise als Kehrwerte schreiben (1/100 Sekunde, 1/250 Sekunde usw.), wird die untere Zahl verringert, um die Belichtung zu erhöhen. 1/50 Sekunde ist die doppelte Belichtung von 1/100 Sekunde.

Die f-Zahlen-Mathematik ist komplizierter. Die Belichtung geht mit dem Logarithmus des Kehrwertes der Blendenzahl einher. Da dies mental kompliziert wird, wurde eine Reihe von Blendenzahlen vorberechnet, die die Hälfte der Belichtung gegenüber dem vorherigen verursachen. Jede dieser Blendenzahlen muss um die Quadratwurzel von 2 höher sein, um die Hälfte der Belichtung zu erreichen. Beginnend bei f/1 (kommt fast nie vor), erhalten wir also die Progression f/1, f/1.4, f/2, f/2.8, f/4, f/5.6, f/8, f/11, f/ 16, Blende 22. Diese Werte werden so häufig verwendet, dass frühe Kameras häufig Arretierungen am Blendenring hatten, um eine positive Einstellung auf einen dieser Werte zu ermöglichen und eine Anpassung nach Gefühl nach oben oder unten zu ermöglichen, während Sie durch den Sucher schauen. Diese Arretierungen wurden auch „Stops“ genannt, woher der Begriff „f-stop“ stammt.

Da die üblichen Blendenstufen jeweils einen Faktor 2 Helligkeit von der nächsten darstellen, hat sich der Begriff "Blendenstufe" als Faktor 2 bei der Belichtung verwendet, auch wenn die Blende selbst nicht geändert wird. Zum Beispiel ist es in der Fotografie üblich zu sagen, dass ISO 400 „2 Blendenstufen“ mehr als ISO 100 ist oder dass 1/500 Verschlusszeit 1 Blendenstufe weniger als 1/250 Verschlusszeit ist.

Wir denken normalerweise an Belichtung in Bezug auf "Blendenstufen" nach oben oder unten. Angenommen, Sie haben ein Bild mit ISO 200, f/5,6 und 1/250 Sekunde aufgenommen. Dies kam zu dunkel heraus, und Sie hatten das Gefühl, dass es 2 Blendenstufen mehr Belichtung benötigte (Faktor 4 mehr Licht). Sie können eine der folgenden Methoden ausprobieren, um diese zusätzlichen 2 Blendenstufen Belichtung zu erhalten:

  ISO 200, Blende 2,8, 1/250 s
  ISO 400, Blende 4, 1/250 s
  ISO 400, Blende 5,6, 1/125 s
  ISO 200, Blende 4, 1/125 s

Während die Belichtung von jedem dieser vier obigen Beispiele gleichwertig ist, sind es jedoch die Schärfentiefe, die Bewegungsunschärfe und das Signal-Rausch-Verhältnis des Sensors nicht. Die meisten modernen Sensoren haben relativ zur vollen Belichtung bei ISO 400 wenig Rauschen, sodass der letzte Kompromiss in diesen Beispielen in den meisten Fällen wahrscheinlich kein Problem darstellt.

Auch hier dreht sich alles um Kompromisse. Es gibt keine richtigen oder falschen Antworten, nur das, was mit Ihrer Kamera, mit Ihrer Szene und mit dem, was Sie zu zeigen versuchen, funktioniert.

Wenn Sie sich eine Kamera einfach als einen Lichtsammler / -aufzeichner oder einen Photonenzähler vorstellen und das eigentliche Fotografieren einer Szene ignorieren, gibt es eine sehr einfache Beziehung zwischen ISO, Blende und Verschlusszeit:

Das gesamte aufgenommene Licht 1 ist proportional zu ISO × Blende × Verschlusszeit × verfügbarem Licht in der Szene

Behandeln Sie für den Rest dieser Erklärung das verfügbare Licht als eine Konstante, die Sie nicht kontrollieren können.

Wenn Sie also beispielsweise einen der drei Regler (ISO, Blende, Verschlusszeit) um den Faktor 2 erhöhen, müssen Sie einen der verbleibenden zwei Regler halbieren, um die gleiche Gesamtlichtmenge zu erhalten. 2 ( Anmerkung 1 unten)

Wir haben also drei Eingabesteuerungen (ISO, Blende, Verschlusszeit), um eine einzige Ausgabe zu erzeugen, das gesamte gesammelte Licht. Wir denken zwar nicht in Bezug auf die Gesamtzahl der gesammelten Photonen, aber wir denken in Bezug auf korrekt belichtete Bilder. Um also ein gewünschtes korrekt belichtetes Bild zu erhalten, passen wir die drei Steuerelemente basierend auf ihrer Wirkung im gewünschten Bild an, basierend auf der einzelnen aufgenommenen Szene.

Praktisch ist ISO normalerweise der letzte der einzustellenden Regler, der Ihnen am wenigsten wichtig ist. 3 Normalerweise komponieren Sie für Schärfentiefe (Blende) oder für das Stoppen von Aktionen oder implizierende Bewegungen (kurze vs. lange Verschlusszeit) oder einige Kombinationen davon. Sobald diese angewählt sind, wird ISO mehr oder weniger für Sie ausgewählt, um die gewünschte Belichtung zu erhalten. Wenn Ihre Wahl von Blende und Verschlusszeit einen unerwünscht hohen ISO-Wert (dh Körnigkeit oder Rauschen) erfordert, um die richtige Belichtung zu erhalten, haben Sie natürlich einige Möglichkeiten:

  • Akzeptieren Sie die Körnigkeit/das Rauschen des hohen ISO;
  • Reduzieren Sie den ISO-Wert und akzeptieren Sie ein Bild mit geringerer Belichtung.
  • ISO etwas reduzieren und durch Öffnen der Blende kompensieren;
  • Reduzieren Sie den ISO-Wert etwas und kompensieren Sie dies, indem Sie die Verschlusszeit verringern (längere Belichtungszeit). oder
  • eine Kombination der beiden vorherigen Optionen.

Anmerkungen:

  1. Im Zusammenhang mit Filmen ist ISO ein Maß für die Lichtempfindlichkeit des Aufnahmemediums. Je höher der ISO-Wert, desto empfindlicher reagiert der Film auf proportional weniger einfallendes Licht, mit dem Nachteil, dass die Filmkörnung ("Rauschen" des Films) mit dem ISO-Wert zunimmt.

    Im Zusammenhang mit der digitalen Fotografie beschreibt ISO nicht die Lichtempfindlichkeit des Bildsensors; Der Sensor hat eine feste Empfindlichkeit gegenüber einer bestimmten Menge an einfallendem Licht und erzeugt eine bestimmte Spannung. Die resultierende Spannung wird jedoch entweder verstärkt (multipliziert), bevor sie in einen digitalen Wert umgewandelt wird, oder der digitale Wert nach der Umwandlung wird multipliziert, oder beides, je nach dem für die Aufnahme eingestellten ISO-Wert. Somit funktioniert die digitale ISO in Bezug auf das aufgezeichnete Bild ähnlich wie die Film-ISO.

  2. In Bezug auf die Blende habe ich nicht gesagt, die ƒ-Zahl zu halbieren . Das aussagekräftige Maß für die Öffnung ist eine Querschnittsfläche . Denken Sie daran, dass die Fläche proportional zum Quadrat des Längenmaßes über der Fläche ist, dh: Ad ². Um also die Aperturfläche zu verdoppeln/halbieren , muss die ƒ-Zahl um den Faktor √2 oder etwa 1,414 erhöht/verringert werden...

  3. Bei der Verwendung von Film war ISO sowohl etwas, das Ihnen viel mehr wichtig war, als auch etwas, über das Sie relativ weniger Kontrolle hatten (sowohl in Bezug auf den ISO-Bereich als auch auf die Möglichkeit, ISOs basierend auf dem verfügbaren Film auszuwählen). Bei DSLRs ist ISO gewissermaßen der Kompensationsfaktor, mit dem Sie Ihre Blende und Verschlusszeit besser auswählen können. Es spielt immer noch eine Rolle, aber nicht wirklich als vorrangige Wahl. Ich kann mir nicht vorstellen, dass viele Fotografen an eine Szene herangehen und denken: "Unabhängig von den anderen Einstellungen möchte ich ISO 400 für diese Aufnahme".

  4. Bei dieser Erklärung werden Aspekte wie Bildkomposition, Schärfentiefe, Rauschen (Körnung) usw. völlig außer Acht gelassen. Diese sind natürlich äußerst wichtig, um ein gutes Bild zu machen.

Mehrere gute Antworten, aber ich vergebe das Kopfgeld an diese, weil sie prägnant ist und praktische Ratschläge gibt.
„Das gesammelte Gesamtlicht ist proportional zu ISO × Blende × Verschlusszeit × verfügbarem Licht in der Szene.“ ISO hat KEINEN Einfluss auf die Menge oder Qualität des Lichts, das in die Kamera eintritt. Verschlusszeit und Blende steuern die Lichtmenge und ISO beeinflusst nur, wie die Kamera das Licht verarbeitet (in der Digitalkamera). Das heißt, die ISO-Einstellung beeinflusst nur die Empfindlichkeit des Sensors und/oder der Software, die zum Schreiben der Daten verwendet wird (Licht). Es hat zwar eine Beziehung dazu, wie Sie die Belichtungseinstellungen wählen, es ändert jedoch nicht die Lichtmenge , die in die Kamera eintritt.
Eine höhere ISO-Einstellung erhöht die Empfindlichkeit des Sensors nicht. Es erhöht die Verstärkung des vom Sensor aufgenommenen Signals.
@MichaelC Entschuldigung, es hat so lange gedauert, bis ich auf Ihren Kommentar geantwortet habe. Ich habe meine Erklärung leicht umformuliert und in meinen Notizen einige Erläuterungen zu Ihrem Kommentar hinzugefügt. Steht schon länger auf meiner Todo-Liste =)

Alle Fotografen sollten sich die grundlegenden vollständigen "Stopps" der Belichtung merken, die in Verschlusszeit, Blende und ISO ausgedrückt werden.

Sobald Sie mit ihnen vertraut sind, ist es jedes Mal, wenn Sie eine der Variablen ändern, sehr einfach, eine der anderen anzupassen, um dieselbe Belichtung zu erreichen.

1/30 1/60 1/125 1/250 1/500 1/1000 usw. (halb oder doppelt ist 1 Punkt)

f/1.4 f/2.0 f/2.8 f/4.0 f/5.6 f/8 f/11 usw

ISO100 ISO200 ISO400 ISO800 ISO1600 ISO3200 ISO6400 usw. (halb oder doppelt ist 1 Punkt)

Wenn Sie gemäß der ursprünglichen Frage ISO640 verwenden und die ISO um 1 Punkt ändern (halbieren oder verdoppeln Sie die ISO auf 320 oder 1250), würden Sie die Blende oder Verschlusszeit um 1 Punkt anpassen.