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Wissen Streulicht bei Objektiven: Weniger Licht, weniger Kontrast

Theoretisch bündelt das Objektiv das einfallende Licht und bildet das Motiv auf den Sensor ab. In der Praxis erreicht aber nicht alles Licht, das auf die Frontlinse trifft, den Sensor. Dieser Verlust reduziert die reale Lichtstärke des Objektivs und senkt als Streulicht den Bildkontrast.
Streulicht bei Objektiven: Weniger Licht, weniger Kontrast © Uwe Artmann

Wenn Licht von einem optischen Medium in ein anderes wechselt, wird immer ein kleiner Teil des Lichts reflektiert und nicht die Gesamtlichtmenge transmittiert. Wenn Licht also z. B. beim Übergang von Luft in die Frontlinse oder beim Übergang zwischen zwei Linsen mit unterschiedlichen Brechungsindizes innerhalb der Optik gebrochen wird, nimmt ein Teil der Strahlen nicht den „richtigen“ Weg, sondern wird reflektiert.

Im Fall der Frontlinse bedeutet dies, dass mehr Licht zur Bildentstehung hätte beitragen können, und bei den Linsen innerhalb des Objektivs, dass nun Licht im System vorhanden ist, das sich unkontrolliert verteilt.

Streulicht entsteht an jedem Übergang in einer komplexen Optik. Das Streulicht verteilt sich im Objektiv und bildet einen Schleier aus Licht.

Ein Objektiv bildet das Motiv durch die geschickte Kombination von mehreren Linsen auf den Sensor ab, wodurch Abbildungsfehler reduziert werden. Allerdings ist jeder Übergang eine potenzielle Quelle von Streulicht.

Das Streulicht zeigt sich als diffuser Schleier, der sich über das Bild legt. In hellen Bildpartien ist dies kaum sichtbar, da das zusätzliche Streulicht relativ zur gewünschten Helligkeit sehr gering ist.

In dunklen Bildpartien macht das Streulicht aber mitunter einen großen Teil des gesamten auf den Sensor treffenden Lichts aus. Somit reduziert das Streulicht den maximalen Kontrast, den eine Kamera abbilden kann. Da sich das Streulicht auf alle Pixel verteilt, ungeachtet ihrer Farbempfindlichkeit, werden Farben entsättigt. Insgesamt wirkt das Bild flau. Deshalb sollte Streulicht vermieden werden.

Diffuses Streulicht entsteht auch durch Licht, das so schräg auf die Frontlinse trifft, dass es nicht mehr weit genug gebrochen wird, um noch zur Bildentstehung beizutragen. Daher sind Linsenfassungen und alle anderen Nicht-Linsenflächen so geformt, dass sie möglichst wenig Licht reflektieren. Auch die Rückseite der Optik und das Kameragehäuse selber können eine Quelle von ungewollten Reflexionen sein.

Ratgeber: So funktionieren moderne Objektive

Insbesondere dann, wenn sich eine sehr helle Lichtquelle im Bild oder direkt am Bildrand befindet (z. B. die Sonne), kann es passieren, dass die Blendenlamellen einen signifikanten Teil so stark reflektieren, dass Blendenflecken im Bild entstehen. Bei sehr einfachen Objektiven beobachtet man gerade bei Nachtaufnahmen mitunter Geisterbilder, bei denen helle Bildteile wie z. B. Neonreklame an mehreren Stellen im Bild wieder auftauchen.

Vergütung

Die Konstrukteure von Objektiven haben neben der Vermeidung von reflektierenden Oberflächen innerhalb der Optik eine weitere Möglichkeit, Streulicht zu vermeiden: Eine Vergütung der Linsenoberfläche kann die Reflexion dramatisch reduzieren. Beim Übergang von Luft zur Linse würde selbst bei senkrechtem Auftreffen bis zu fünf Prozent Licht zurückgeworfen, durch den Übergang Luft-Vergütung-Linse kann dies auf deutlich unter ein Prozent gedrückt werden.

Ratgeber Wissen: Vergütungen von Objektiven

Da die Vergütung immer nur für einen kleinen Teil des Lichtspektrums funktioniert, werden komplexe Multi-Schicht-Vergütungen verwendet, die aufwendig sind und daher nicht für jedes Linsenelement Verwendung finden, sondern nur an den wichtigsten Elementen, zum Beispiel der Frontlinse.

Sonnenlichtblende

Als Fotograf hat man eine sehr einfache und effektive Möglichkeit, Streulicht zu reduzieren. Die Verwendung einer Streulichtblende verhindert, dass Licht von der Seite in die Optik eintritt. Bei Festbrennweiten kann diese Blende vom Hersteller gezielt gestaltet werden. Bei Zoomobjektiven muss sie so gewählt werden, dass bei allen Bildwinkeln die Blende das Bildfeld nicht beschneidet und die Bildecken nicht abdunkelt.

Für einen guten Schutz gegen Streulicht sollte man während der Aufnahme darauf achten, dass kein direktes Sonnenlicht auf die Frontlinse trifft. Dabei hilft der Schritt in den Schatten oder die Abschirmung des eintreffenden Lichts mit einer Münze oder der Hand, die zwischen Sonne und Objektiv für genau den richtigen Schattenwurf sorgt. Dies gilt auch und insbesondere für Kompaktkameras, die oft komplett ohne Sonnenlichtblende auskommen müssen.

Korrektur in der Nachbearbeitung

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Der Streulichtschleier legt sich über das gesamte Bild. Dadurch lässt er sich bei der Nachbearbeitung theoretisch leicht entfernen. Von allen Werten wird ein fester Wert abgezogen und anschließend die Tonwerte wieder so verteilt, dass durch diesen Prozess das Weiß im Bild nicht zu einem Grau wird. Manuell kann man diesen Schritt durch eine „Tonwertkorrektur” (zum Beispiel in Adobe Photoshop) nachbilden.

Die Signalverarbeitung von Kameras kann dies ebenfalls, doch entscheidet hier ein Algorithmus, wie stark das Streulicht in einer Szene ist, um das Bild nicht zu flau zu lassen (unterkorrigiert) oder die Schatten zu stark abzudunkeln (überkorrigiert). Meist wird dazu eine Mischung aus Erfahrungswerten, Szenenerkennung und Statistik für das aktuelle Bild verwendet.

Reflexionen wie Blendenflecken sind nur aufwendig zu reduzieren, doch bieten sie mitunter auch einen gestalterischen Reiz und lassen sich sogar durch Filter nachträglich hinzufügen.

 
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