Techniklexikon

Kamera

Camera obscura, Großbildkamera, Kleinbildkamera, Meßsucherkamera, Motorkamera, Multiplekamera, Panoramakamera, Spiegelreflexkamera, Stereofotografie, Systemkamera, - Tandemkamera. Optik, Photoapparat, photographischer Apparat, optisches Instrument zur Aufnahme photographischer Bilder nach dem Vorbild der Lochkamera (Camera obscura). 1826 entwickelte J.N. Niepce die Kamera im heutigen Sinn, indem er eine Konvexlinse als optisches System und eine Photoplatte einbaute, die bis zu 8 h bestrahlt werden musste. Die moderne Kamera besteht prinzipiell aus einem lichtundurchlässigen Gehäuse mit der Bildbühne und der Transportvorrichtung für das lichtempfindliche Material, dem bilderzeugenden optischen System (Objektiv), einer Blende zur Regulierung der durch das Objektiv einfallenden Lichtmenge, einem Verschluss zur Steuerung der Belichtungszeit des photoempfindllichen Materiales und einer Visier- bzw. Bildbetrachtungseinrichtung (Sucher). Die am weitesten verbreiteten Kameras sind die Sucherkamera und die einäugige Spiegelreflexkamera, die in der Regel Objektive mit einer Brennweite von 35 mm besitzen. Der Feldwinkel dieser Objektive liegt zwischen 45° und 55° und entspricht dem Blickwinkel des menschlichen Auges. Im Gegensatz zur Sucherkamera sind die Spiegelreflexkameras mit auswechselbaren Objektiven ausgestattet, die in verschiedenen Brennweiten erhältlich sind (Abb. 1). Mit Hilfe eines Spiegels wird das reelle, im allgemeinen verkleinerte, umgekehrte Bild über ein Pentaprisma aufgerichtet und in das Auge des Betrachters gelenkt (Abb. 2). Betätigt der Betrachter den Auslöser, so hebt sich der Spiegel und das Bild wird auf eine photographische Platte bzw. einen Film gebannt (Filmempfindlichkeit).

Um den Brennpunkt optimal einzustellen, wird das Objektiv in Richtung oder von der Filmebene weg bewegt. Bei der Aufnahme weit entfernter Objekte fällt die Bildebene (Film) mit der Brennebene des Objektives zusammen. Bei der Aufnahme naheliegender Objekte im Abstand g muss die Entfernung b zwischen Objektiv und Film vergrössert werden, damit die Abbildungsgleichung 1 / g + 1 / b = 1 / f erfüllt ist. Ist dies nicht möglich, so wird die Brennweite f des Objektives durch ein Vorsatzlinse verkleinert. Eine Verkleinerung der Brennweite führt zu einer Vergrösserung des Bildwinkels, der bei Weitwinkelobjektiven bis weit über 100° liegen kann, bei Fischaugenobjektiven sogar bei 180°, allerdings mit stark verzerrter Perspektive. Objektive mit längerer Brennweite von bis zu 400 mm werden Teleobjektive genannt und erfassen einen kleineren Bildwinkel.

An das optische System einer Kamera werden hohe Ansprüche gestellt, da das Bild flach und unverzerrt sein und keine Farbfehler aufweisen soll. Um Abbildungsfehler zu korrigieren, bestehen Kameraobjektive aus mehreren z.T. verkitteten Linsen. Durch den Einsatz eines achromatischen Dubletts kann so z. B. der laterale Farbfehler korrigiert werden. Eine Weiterentwicklung stellen die symmetrischen Linsen dar, die aus zwei identischen Sätzen dicker Linsen bestehen, in deren Mitte sich die Blende befindet. Für sich ist jede Hälfte des Linsensystemes gegen die chromatische Längsaberration korrigiert, und durch die Kombination wird zusätzlich die Bildfeldwölbung und die Verzeichnung korrigiert. Benutzt man anstelle der Dubletts sogenannte Tripletts, so wird die Längsabweichung, der Astigmatismus, der Öffnungsfehler, die Koma, die Bildfeldwölbung und die Verzeichnung korrigiert. Ein grosses Problem stellen aufgrund der vielen Linsenflächen die Verluste durch Reflexion dar. Die Entwicklung neuer Beschichtungen dient dazu, die Verluste für den normalen Lichteinfall zu minimieren.

Besonders wichtig bei einer Kamera ist der Einsatz einer Blende, die über einen weiten Bereich variiert werden kann. Dadurch wird der Öffnungswinkel des Objektives und somit die Belichtung des Filmmateriales beeinflusst. Diese Grösse wird in der Photographie durch die f-Zahl beschrieben.

Kamera 1: Kameraobjektive: 1-3 Grundformen, 4-6 Weitwinkelobjektive (Blickwinkel 180°), 5 Superweitwinkelobjektive (Blickwinkel 110°), 6 Superweitwinkelobjektiv (Blickwinkel 92°), 7 und 8 Teleobjektive, 9 Panoramaobjektiv (Zb: Zwischenbild, E: Bildebene).

Kamera 2: Schnitt durch einäugige Spiegelreflexkamera mit Strahlengang. a) vor der Aufnahme und b) während der Aufnahme.