Blitzlichtgeräte: Fotografieren ohne natürliches Licht
Vor allem in geschlossenen Räumen reicht die Helligkeit des natürlichen Lichtes für Fotoaufnahmen oft nicht aus. Auch ist das natürliche Licht in vielen Aufnahmesituationen zu ungerichtet und diffus. Um gezielt die Ausleuchtung des Motivs zu gestalten, benötigen Fotografen daher künstliche Lichtquellen.
Während in Filmstudios starke Scheinwerfer benutzt werden, um die für Filmaufnahmen ständig erforderliche Helligkeit zu gewährleisten, reicht für Fotoaufnahmen ein kurzzeitiger Blitz. Früher wurde durch Verbrennung von Magnesium ein Blitz erzeugt, heute werden fast ausschließlich elektronische Röhrenblitzgeräte (Elektronenblitzgeräte) verwendet, deren Licht von einer Gasentladungslampe geliefert wird.
Funktionsweise
Elektronenblitzgeräten haben eine mit Edelgas gefüllte Röhre mit drei elektrischen Anschlüssen (Elektroden). Über die Zündelektrode wird mit einem kurzen Spannungsimpuls von ca. 10000 Volt das Gas in der Röhre ionisiert, d. h., Elektronen werden von den Atomkernen gelöst, und sind somit beweglich sind. Dadurch wird das normalerweise nicht leitfähige Gas elektrisch leitend, und es kann über die beiden anderen Elektroden kurzzeitig ein sehr hoher Strom fließen.Dies führt zu einem blitzartigen Aufleuchten des Gases.
Die hohe Spannung für die Zündelektrode wird auf ähnliche Weise erzeugt wie der Zündfunke in einem Ottomotor, d. h., eine Spule erzeugt Spannung, die dann nach dem Prinzip des elektrischen Transformators auf das erforderliche Niveau erhöht wird. Der für den eigentlichen Blitz verantwortliche große Strom wird einem Kondensator entnommen, der vor Auslösen des Blitzes mit einer Spannung von ca. 500 Volt aufgeladen wurde. Um diese relativ hohe Spannung aus Batterien zu gewinnen, wird ein Wechselrichter verwendet, der die geringe Batteriespannung von wenigen Volt auf das erforderliche Spannungsniveau hochtransformiert.
Synchronisation
Der von einem Elektronenblitzgerät erzeugte Blitz hat nur eine kurze Dauer (meist unter 1/1000 s). Da die Helligkeit aber relativ groß ist, reicht die Lichtenergie zur Belichtung eines Bildes aus. Allerdings muss der Zeitpunkt der Blitzauslösung genau mit der Öffnungszeit des Kameraverschlusses in Übereinstimmung gebracht (synchronisiert) werden.
Bei Kameras mit Zentralverschluss ist dies relativ unproblematisch, da nur gewährleistet sein muss, dass zum Zeitpunkt des Blitzes der Verschluss geöffnet ist. Es wird dann das gesamte Filmbild durch den Blitz ausgeleuchtet. Bei Kameras mit Schlitz- oder Lamellenverschluss ist bei kurzen Belichtungszeiten jedoch immer nur ein kleiner Bildausschnitt freigegeben.
Der Blitz würde also nur auf einem Teil des Filmes ein helles Bild erzeugen. Daher können Schlitzverschlusskameras nur dann mit einem Blitzgerät synchronisiert werden, wenn eine relativ lange Belichtungszeit gewählt wird (z. B. 1/60 s). Die Schlitzbreite ist dann so groß, dass kurzzeitig der gesamte Vorhang geöffnet ist. Genau zu diesem Zeitpunkt wird der Blitz gezündet. Dies wird durch den elektrischen Synchronkontakt bewirkt, der mit dem Verschluss gekoppelt ist.
Belichtungseinstellung
Bei Aufnahmen mit Blitz hat die Einstellung der Belichtungszeit an der Kamera, wenn man vom Problem der Synchronisation absieht, nur untergeordnete Bedeutung. Die Belichtung wird vom Blitzgerät und von der Kamerablende bestimmt. Bei älteren Blitzgeräten war die Blitzenergie immer konstant, und die richtige Belichtung musste ausschließlich durch Einstellung der Blende vorgenommen werden. Dabei ist die Leitzahl des Blitzes maßgeblich. Die Leitzahl gibt an, wie weit die Blende bei einer bestimmten Motiventfernung geöffnet werden muss. Bei einem leistungsstarken Blitzgerät mit hoher Leitzahl kann auch bei großer Entfernung eine relativ kleine Blende gewählt werden.
Computerblitzgeräte
Moderne Blitzgeräte passen die Blitzenergie automatisch an. Die Computerblitzgeräte haben einen Lichtsensor, der das vom Motiv reflektierte Licht mit einer Photodiode misst und den Blitz bei einer genau vorgegebenen Lichtmenge löscht. Zum Löschen des Zündfunkens dient eine zweite Röhre, die ähnlich wie die Blitzröhre funktioniert, aber kein Licht aussendet. Wenn diese Schaltröhre durch den Löschimpuls ionisiert wird, leitet sie den Zündfunken ab und der Blitz erlischt schlagartig.
Die Anpassung der Blitzenergie an eine vorgegebene Blende sowie die Objekthelligkeit funktioniert besonders präzise, wenn sich der Lichtsensor zur Messung des reflektierten Lichts nicht am Blitzgerät befindet, sondern die reflektierte Lichtmenge durch das Objektiv der Kamera gemessen wird. Dies ist bei modernen Kameras üblich.