Understanding Lens Flare

Wenn Lichtstrahlen, die von einer hellen Lichtquelle (wie z.B. der Sonne oder künstlichem Licht) kommen, direkt das vordere Element eines Kameraobjektivs erreichen, können sie reflektiert werden und von verschiedenen Linsenelementen, der Blende und sogar vom Sensor abprallen, was die Bildqualität verschlechtern und unerwünschte Objekte in Bildern erzeugen kann.

Besser bekannt als „Lens Flare“, kann der Effekt Bilder auf verschiedene Weise beeinflussen: Er kann den Bildkontrast drastisch reduzieren, indem er Trübungen in verschiedenen Farben einführt, er kann kreisförmige oder halbkreisförmige Halos oder „Geister“ und sogar seltsam geformte halbtransparente Objekte unterschiedlicher Farbintensität hinzufügen. Streulicht ist in der Fotografie jedoch nicht immer unerwünscht – manchmal wird es kreativ eingesetzt, um Bildern künstlerische Elemente hinzuzufügen. In der Tat wird Lens Flare oft absichtlich zu Filmen und Computerspielen hinzugefügt, um ein Gefühl von Realismus zu erzeugen und das visuelle Erlebnis des Betrachters zu steigern.

Um zu entscheiden, ob Streulicht in Bildern verwendet werden soll, ist es eine gute Idee zu verstehen, warum es überhaupt auftritt. Gehen wir die Ursachen von Streulicht im Detail durch und diskutieren dann, wie man es nutzen, reduzieren oder vielleicht ganz vermeiden kann.

Was ist Lens Flare?

Objektivstreuung tritt auf, wenn eine punktförmige Lichtquelle, wie z.B. die Sonne, viel heller ist als der Rest der Szene, und sie sich entweder zufällig im Bild befindet (innerhalb des Bildwinkels des Objektivs) oder einfach auf das vordere Element eines Objektivs trifft, ohne im Bild vorhanden zu sein. Abhängig von der Position dieser hellen Lichtquelle kann es zu starkem Schleier/Kontrastmangel, Orbs und Polygonartefakten, die über das ganze Bild verstreut sind, halbrunden Formen mit Regenbogenfarben oder einer Kombination aus all dem kommen. Dies geschieht aufgrund interner Reflexionen, die im Objektiv und sogar zwischen dem Bildsensor und dem Objektiv stattfinden (mehr dazu weiter unten). Werfen Sie einen Blick auf die folgende Abbildung:

Wie Sie sehen, folgen normale Lichtstrahlen (rot) ihrem normalen Weg und erreichen direkt die Bildebene (grün), wohingegen helle Lichtstrahlen (blau) aufgespalten und von den Linsenoberflächen reflektiert werden können und in verschiedenen Teilen des Bildes landen (blau gestrichelt). Auf dem Weg durch das Objektiv kann das Licht auch von der Objektivblende reflektiert werden, wenn diese abgeblendet ist, was zu einem noch auffälligeren Streulicht führt.

Obwohl die obige Abbildung Linsenstreulicht im Allgemeinen zeigt, unterscheiden Hersteller und Fotografen üblicherweise zwei Arten von Linsenstreulicht: Schleierstreulicht und Geisterstreulicht. Während beide typischerweise Hand in Hand gehen, können gute Objektive mit mehrfach vergüteten Linsenelementoberflächen Schleierflackern in Bildern deutlich reduzieren.

Schleierflackern

Schleierflackern tritt in der Regel auf, wenn sich die helle Lichtquelle außerhalb des Bildwinkels des Objektivs befindet, d.h. nicht im Bild ist, ihre Lichtstrahlen aber dennoch das vordere Element des Objektivs erreichen. Dies führt zu einem sehr auffälligen Schleier/Kontrastmangel, bei dem dunkle Bereiche des Bildes durch ausblutende Farben heller werden und verwaschen erscheinen. Hochwertige Objektive mit mehrfach vergüteten Linsenelementen können helfen, das Schleierstreulicht zu reduzieren. Nikons firmeneigene Nano-Crystal-Coat-Technologie, die bei professionellen Objektiven zum Einsatz kommt, hilft beispielsweise sehr dabei, Schleierreflexe unter Kontrolle zu halten. Werfen Sie einen Blick auf das folgende Porträt, das mit dem Nikon 58mm f/1.4G Objektiv aufgenommen wurde:

Sie können sehen, dass die Sonne direkt über dem Motiv und außerhalb des Bildbereichs stand, aber ihre Lichtstrahlen erreichten trotzdem das Objektiv und erzeugten Schleierreflexe um das Kind auf dem Foto. Das Schleierlicht wirkte sich nicht nur auf den Bereich um die Sonne herum aus, sondern hatte auch drastische Auswirkungen auf die Haare, das Gesicht und sogar die Kleidung des Kindes, was zu einem verminderten Kontrast führte. In diesem Fall wurde das Schleierflackern sogar absichtlich zugelassen, um eine stimmungsvolle, helle Aufnahme zu erhalten.

Unglücklicherweise kann Schleierflackern durch eine Reihe von Faktoren verstärkt werden, wie z. B. Staub im Objektiv, verschmutzte Frontlinse, verschmutzte/weniger hochwertige Objektivfilter, fehlende Antireflex-Mehrschichttechnologie usw. In einigen Fällen kann der Effekt in Bildern ziemlich schlecht aussehen. Schauen Sie sich ein Bild an, das von einem sehr alten, manuell fokussierenden Nikon NIKKOR-S 50mm f/1.4 Ai Objektiv:

Wie Sie sehen können, war dieses Objektiv einfach kein guter Kandidat, um gegen die Sonne zu fotografieren – es ließ das ganze Bild verschwommen aussehen, mit praktisch keinen sichtbaren Details meiner Frau und Tochter in der Aufnahme. Ein Teil des Grundes war das Fehlen von Mehrschichttechnologien und ein anderer Teil war Mikrostaub, der sich über die Jahre im Inneren des Objektivs angesammelt hatte und zusätzliche Reflexionen verursachte.

Ghosting Flare

Im Gegensatz zu Veiling Flare, das Bilder verschwommen und mit sehr wenig Kontrast erscheinen lässt, stellt Ghosting Flare oder einfach „Ghosting“ alle Artefakte dar, die im Bild sichtbar sind, seien es Reflexionen der hellen Quelle oder Formen, die der Objektivblende ähnlich sind. Diese Kugeln in verschiedenen Farben und Formen erscheinen normalerweise in einer direkten Linie von der Lichtquelle und können sich über das gesamte Bild erstrecken, mit Dutzenden von verschiedenen Artefakten. Werfen Sie einen Blick auf den untenstehenden Vergleich von 4 verschiedenen 70-200mm-Zoomobjektiven:

Neben dem sichtbaren Schleierflare, der in den Bildern zu sehen ist, kann man auch verschiedene kreisförmige Artefakte/Obs in jedem Bild sehen – diese werden als „Ghosts“ bezeichnet. Die Gesamtzahl dieser Geisterbilder hängt davon ab, wie viele Elemente in jedem Objektiv vorhanden sind. Je mehr Elemente in einem Objektiv enthalten sind, desto mehr Geisterbilder treten in der Regel auf. Da 70-200-mm-Zoomobjektive ein komplexes Design mit einem Dutzend oder mehr Elementen haben, kann man sehen, dass so ziemlich jedes Objektiv unter Schleierflackern und Geisterbildern leidet, wobei die 70-200-mm-Objektive von Nikon mit einem Minimum an Geisterbildern führend sind.

Zudem kann, wie ich bereits oben erwähnt habe, die Objektivblende bei abgeblendeten Objektiven interne Reflexionen verursachen. Der Effekt wird stark verstärkt, wenn das Objektiv auf seine minimale Blende abgeblendet wird, weshalb Blenden-Geisterbilder bei großen Blenden wie f/1,4 typischerweise nicht sichtbar sind, aber bei etwas wie f/16 ziemlich auffällig. Wenn Sie also polygonförmige Geisterbilder in Ihren Aufnahmen sehen, wissen Sie einfach, dass diese von der Objektivblende kommen.

Sensor / Red Dot Flare

Ich habe mich auf Streulicht bezogen, das als Ergebnis von Licht, das zwischen dem Bildsensor und den Linsenelementen zurückprallt, als „Red Dot Flare“ bezeichnet, aber man könnte es auch „Sensor Flare“ nennen. Im Gegensatz zum Objektivstreulicht wird beim Rotpunktstreulicht nicht nur Licht von den Linsenelementen und der Blende reflektiert, sondern auch Licht, das vom Bildsensor zum Objektiv und dann zurück zum Bildsensor reflektiert wird. Leider scheinen die neueren spiegellosen Kameras mit kurzen Flanschabständen besonders anfällig für dieses Problem zu sein, wie in meinem Artikel „Red-Dot-Flare-Problem“ ausführlich beschrieben. Hier sehen Sie, wie das Red-Dot/Sensor-Flare in Bildern aussieht:

Abgesehen von den polygonförmigen Blendengeistern, sieht man auch eine Reihe von roten Punkten um die Sonne herum – das sind Mikrolinsen auf dem Sensor der Digitalkamera, die im Bild verstärkt werden.

Faktoren, die Objektiv-Streulicht beeinflussen

Obwohl die meisten modernen Objektive mit speziellen Mehrschicht-Technologien ausgestattet sind, um Streulicht zu reduzieren, können selbst einige der besten professionellen Objektive Bilder mit sichtbaren Geisterbildern und sogar Schleier-Streulicht liefern. Das liegt daran, dass die Position der Lichtquelle im Bild und der Winkel, in dem das Licht das Objektiv (und damit den Kamerafilm/Sensor) erreicht, einen drastischen Einfluss darauf haben, wie und in welcher Intensität sich Streulicht in den Bildern zeigt. Darüber hinaus gibt es noch andere Faktoren, die ich oben erwähnt habe, die die Bilder ebenfalls stark beeinflussen können. Schauen wir uns diese im Detail an:

1. Linsenelemente – je mehr Linsenelemente, desto mehr Streulicht zeigt sich in den Bildern
2. Brennweite – Weitwinkelobjektive sind nicht nur so konstruiert, dass sie Streulicht gut handhaben können, sondern auch, weil die kürzeren Brennweiten die Lichtquelle kleiner erscheinen lassen. Teleobjektive hingegen sind viel schlechter, weil sie alles verstärken und daher große/lange Streulichtblenden haben
3. Objektivdesign – gutes Objektivdesign kann definitiv Einfluss auf Streulicht haben. Nikon hat zum Beispiel Objektive mit versenkten Frontelementen entwickelt, die Streulicht und Geisterbilder stark reduzieren können, ohne dass teure Beschichtungstechnologien zum Einsatz kommen. Werfen Sie einen Blick auf den untenstehenden 50-mm-Objektivvergleich und Sie werden sehen, dass die 50-mm-Objektive der neuesten Generation ihre AF-D-Pendants im Umgang mit Streulicht und Geisterbildern deutlich übertreffen:
4. Mehrfachvergütungen – mehrfach vergütete (MRC) Linsenelemente haben definitiv einen großen Einfluss auf die Streulichtleistung
5. Filter – minderwertigeQualitätsfilter sind dafür bekannt, dass sie mehr Probleme mit Streulicht und Geisterbildern verursachen
6. Objektivstaub – alle Objektive sammeln mit der Zeit Staub an und der interne Staub kann mehr Probleme mit Streulicht verursachen
7. Sauberkeit der Frontlinse – Fettige Finger und andere Partikel auf dem vorderen Element können ebenfalls zu mehr Streulicht/Ghosting-Problemen führen

So vermeiden Sie Streulicht

Wenn Sie kein Streulicht in Ihren Bildern sehen möchten, können Sie mit einigen einfachen Maßnahmen verhindern, dass es in Ihren Bildern auftaucht:

Leider, ist es zwar eine gute Übung, die Gegenlichtblende aufgesetzt zu lassen und zu wissen, dass man das Licht mit der Hand oder anderen Gegenständen abblocken kann, aber wenn man direkt in die Sonne schießt und sie mit ins Bild nimmt, sind diese Bemühungen nutzlos. Ändern Sie in solchen Situationen entweder die Perspektive/den Bildausschnitt komplett oder verwenden Sie nur hochwertige Objektive mit mehrfach vergüteten Linsenelementen.

Lens Flare FAQ

Nachfolgend finden Sie einige der häufig gestellten Fragen zum Thema Lens Flare:

Wenn Sie mehr lesen möchten, finden Sie unten eine Liste von Artikeln über andere Arten von Abbildungsfehlern und Problemen, die wir bereits auf Photography Life veröffentlicht haben:

• Sphärische Aberration
• Feldkrümmung
• Koma
• Chromatische Aberration
• Verzeichnung
• Vignettierung
• Beugung
• Fokusverschiebung