Glossar Scanner, Digitalkameras, Bildbearbeitung

Grundbegriffe und Fachausdrücke rund ums Thema Scannen, Digitalfotografie und Bildbearbeitung


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Bajonett

Ein Bajonett ist eine spezielle Form eines Objektivanschlusses für ein Wechselobjektiv an eine Kamera. Es ist eine Weiterentwicklung der bis in die 70er und 80er Jahre hauptsächlich verwendeten Schraubgewinde-Anschlüsse. Während jene Anschlussart noch genormt war, so dass man ein Objektiv des Herstellers A an die Kamera des Herstellers B anschließen konnte, sind heutige Bajonett-Anschlüsse herstellerspezifisch. Namhafte Kamera-Hersteller wie Canon, Nikon oder Minolta versuchen auf diese Weise ihre Kamera-Käufer an die eigene Objektiv-Palette zu binden. Kauft man sich ein Objektiv eines Fremdherstellers, zum Beispiel von Tamron oder Sigma, so muss man beim Kauf angeben, für welches Bajonett man das Objektiv verwenden möchte.

Der große Vorteil des Bajonett-Anschlusses ist das einfache Wechseln von Objektiven: Im Kamera-Gehäuse befindet sich kein Schraubgewinde sondern ein Flanschring mit Aussparungen, in welche herausstehende Nasen des Objektivringes eingesetzt werden. Das Einsetzen erfolgt umso leichter, wenn am Kamera-Gehäuse und auf dem Objektiv ein roter Punkt versehen ist, die zur gegenseitigen Übereinstimmung gebracht werden müssen. Das Objektiv muss ins Bajonett nicht eingeschraubt werden wie bei einem Schraubgewindeanschluss sondern es genügt eine viertel oder halbe Umdrehung. Dadurch ist kein Umgreifen erforderlich und das Objektiv sitzt fest nach dem hörbaren Einrasten. Das Entriegeln der Einrasterung erfolgt über einen Knopfdruck.

Der Bajonett-Anschluss ist mit elektronischen Kontakten versehen, über die die Kamera mit dem Objektiv kommunizieren kann. Über diese Kontakte erfährt die Kamera zum Beispiel um was für ein Objektiv mit welcher Brennweite es sich handelt. Über diese Kontakte wird aber auch der Stellmotor im Objektiv zum automatischen Fokusieren betätigt.

Banding

Unter dem Begriff Banding (englisch band = das Band) versteht man eine unerwünschte, störende Streifenbildung in einem Scan oder in einem Ausdruck. Bei Scannern zeigen sich Banding-Effekte in Form von streifenartigen Artefakten, die vor allem in empfindlichen Bildbereichen zu sehen sind.

Banding ist zum Teil auf unvollkommene Elemente in der Fertigung der CCD-Zeile eines Scanners zurückzuführen. Wenn eine einzige Fotodiode einer einzigen Grundfarbe eines einzigen Pixels nicht sauber gefertigt oder eingebaut wurde und zum Beispiel nur 70% der üblichen Spannung bei einer bestimmten Lichtmenge liefert, äußert sich dieser kleine Fehler als Streifen, da er in jeder einzelnen gescannten Zeile erneut auftritt.

Gegen solche Inhomogenitäten kann man nichts machen; da hilft nur eine anschließende Bildbearbeitung nach dem Scan. Der große Mittelformatscanner Nikon Super Coolscan 8000 ED zeigte beim Scannen von Mittelformaten starke Banding-Artefakte. Als Abhilfe war in der Software ein sogenannter Feinscan möglich, bei dem nur eine CCD-Zeile (anstatt drei) jeweils für die drei Grundfarben verwendet wurde. Dadurch erhöhte sich zwar die Scanzeit um ca. den Faktor 3, aber die Banding-Probleme ließen sich weitgehendst eliminieren.

Batch-Modus

Unter einem Batch-Modus (zu deutsch Stapel-Modus) versteht man allgemein die automatische Abarbeitung gleichartiger Vorgänge. Es gibt Filmscanner, die mehrere Scans im Batch-Modus automatisch abarbeiten können. So wird zum Beispiel mit einem Transportmotor ein Filmstreifen automatisch eingezogen und Bild für Bild mit denselben Einstellungen gescannt. Dies spart eine Menge Zeit und man kann den Scanner eine gewisse Zeit alleine in Ruhe arbeiten lassen. Spezielle Magazinscanner arbeiten Zig gerahmte Dias im Stapelmodus ab.

Baumwollhandschuhe

Filmmaterial sollte man bekanntlich niemals mit bloßen Händen berühren, denn zu groß ist die Gefahr, dass man Fettabdrücke oder Kratzer hinterlässt, die ein gutes Bild zerstören. Aus diesem Grunde gibt es spezielle feine Baumwollhandschuhe, mit denen man ohne Probleme einen Filmstreifen oder ein Einzelbild anfassen kann. Das Material solcher Baumwollhandschuhe für den Fotografiebereich ist so fein, dass man zum einen keine Kratzer auf dem Film anbringen kann und zum anderen dennoch ein gutes Fingerspitzengefühl hat. Mehr Infos gibts auf unserer Webseite über Zubehör.

Beamer

Ein Beamer ist ein Projektor, der das Computerbild oder Fernsehbild an eine Wand strahlt (englisch to beam = strahlen). Moderne Beamer haben eine so hohe Leuchtkraft, dass das projiziete Bild auch bei Tageslicht einwandfrei zu sehen ist.

Beleuchtungsstärke

Die Beleuchtungsstärke ist ein Begriff aus der Fotometrie. Mit ihr wird angegeben, wie stark ein Lichtempfänger, zum Beispiel ein Schreibtisch, ein Raum oder eine Umgebung, beleuchtet ist; sie ist also ein Maß für die Helligkeit eines Ortes. Es handelt sich demnach um eine sogenannte Empfängergröße, d.h. Licht wird nicht beurteilt, wie es an der Lichtquelle entsteht, sondern wie es beim Empfänger ankommt. Die Beleuchtungsstärke berechnet sich aus dem Lichtstrom, der auf einer bestimmten Empfängerfläche ankommt. Die Beleuchtungsstärke wird in Lux angegeben.

Ein gut ausgeleuchteter Arbeitsplatz hat eine Beleuchtungsstärke von 500 lx; im Wohnzimmer reichen 200 lx, während Straßen bei Nacht nur mit 10 lx beleuchtet sind. Die Beleuchtungsstärke eines Empfängers nimmt mit dem Quadrat des Abstandes zur Lichtquelle ab. Zur Messung der Beleuchtungsstärke gibt es sogenannte Luxmeter.

Ausführliche Informationen zu diesem Thema sind auf unserer Seite über Fotometrie zu finden.

Belichter

Ein Belichter ist ein Ausgabegerät, das digitale Daten (zum Beispiel Bilddateien) auf lichtempfindliches Material, also Filme, produziert. So gibt es zum Beispiel Diabelichter, die aus Digitalbildern Dias erzeugen, die sich wiederum mit einem herkömmlichen Diaprojektor an die Wand projizieren lassen.

Belichtung

Die Belichtung ist der wesentliche Vorgang beim Fotografieren; beim Belichten entsteht das Bild. Unter der Belichtung versteht man den Vorgang, dass der CCD-Chip in einer Digitalkamera bzw. der Film in einer analogen Kamera für eine gewisse Zeit (Belichtungszeit) dem durch das Objektiv einfallenden Licht ausgesetzt wird. Je länger die Belichtung dauert desto mehr Licht fällt auf die lichtempfindliche Fläche, desto heller wird also das Bild.

Belichtungskorrektur

In einer Digitalkamera wird die Belichtung von einem Belichtungsmesser automatisch gemessen. Die aus der gemessenen Belichtung ermittelten Werte für die Blende und die Verschlusszeit können bei Kameras mit Belichtungskorrektur nachträglich zum Beispiel durch Drehen an einem Einstellrad verändert werden.

Belichtungsmesser

Moderne Digitalkameras haben alle einen Belichtungsmesser eingebaut. Ein Belichtungsmesser ist ein kleines Messgerät - ein winziger Sensor -, der die Intensität des einfallenden Lichtes misst und in ein elektrisches Signal umwandelt. Die Elektronik der Kamera berechnet aus diesem Signal eine der Lichtsituation angepasste Blenden/Verschlusszeit-Kombination. Höherwertige Digitalkameras bieten die Möglichkeit, diese automatisch ermittelten Einstellungen bewusst zu ändern; man spricht dann von Belichtungskorrektur.

Belichtungsmesser gibt es auch als externe Geräte; man spricht dann von einem Handbelichtungsmesser. Solche Geräte werden verwendet, um zum Beispiel bei einer nicht automatischen Kamera auf Basis der Lichtmessung selbst die Blende und Verschlusszeit einzustellen.

Belichtungsmessung

Ein wesentlicher Vorgang beim Fotografieren ist die Messung der Lichtsituation bevor die Kamera mit einer Blenden-Verschlusszeit-Kombination das Bild macht. Ein absoluter Profifotograf mit Zig Jahren Berufserfahrung mag vielleicht die Belichtung mit dem Auge und seiner Erfahrung abschätzen, der semiprofessionelle Fotograf ist jedoch auf eine elektronische Belichtungsmessung angewiesen.

Bei der Belichtungsmessung wird mit Hilfe von Sensoren die aktuelle Lichtsituation des Bildmotives gemessen. Dies kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. Typische Belichtungs-Messverfahren sind die Mehrfeldmessung, die Spotmessung und die Mittenbetonte Integralmessung. Für einen Anfänger liefert die Mehrfeldmessung in den meisten Situationen die optimale Belichtungseinstellung.

Belichtungsreihe

Es ist eine große Kunst beim Fotografieren, stets die richtige Belichtung zu finden. Oftmals gibt es nicht eine einzige optimale Belichtungsmöglichkeit sondern mehrere Varianten. Ein Pärchen im Park wirkt zum Beispiel romantischer, wenn die Belichtung ein bisschen dunkler gewählt wird. Um die Entscheidung der richtigen Belichtung auf die Bildauswertung zu verschieben werden Belichtungsreihen gemacht, d.h. ein Motiv wird mehrere Male mit unterschiedlichen Belichtungen fotografiert. Dies kann entweder manuell erfolgen oder bei höherwertigen Kameras über eine Funktion zum automatischen Erstellen einer Belichtungsreihe.

Belichtungsstufenanzeige

Gut ausgestattete Kameras unterstützen den Fotografen bei der Einstellung von Blende und Verschlusszeit mit einer Belichtungsstufenanzeige. Anhand einer solchen Anzeige erkennt der Fotograf, ob das Bild bei der gewählten Blenden/Verschlusszeit-Kombination richtig belichtet, unter- oder überbelichtet wird. In automatischen Programmen wie der Programmautomatik stellt die Kamera Blende und Verschlusszeit so ein, dass das Bild richtig belichtet ist. In der Belichtungsstufenanzeige befindet sich der Zeiger dann in der Anzeigenmitte.

Viele Kameras erlauben die gezielte Änderung der Belichtung in ganzen oder halben Blendenstufen, um bewusst ein helleres oder dunkleres Bild zu erzeugen. Anhand der Belichtungsanzeige kann der Fotograf die gewünschte Über- oder Unterbelichtung einstellen und ablesen. Auch dient die Belichtungsstufenanzeige in einer Betriebsart mit manueller Belichtungssteuerung zum Abelsen, ob die manuell eingestellte Blenden-Verschlusszeit-Kombination zu einem richtig belichteten Bild führt oder ob Blende bzw. Verschlusszeit geändert werden müssen.

Belichtungszeit

Die Belichtungszeit ist diejenige Zeit, während der der CCD-Chip in einer Digitalkamera bzw. der Film in einer Analogkamera dem durch das Objektiv einfallenden Licht ausgesetzt ist. Je höher die Belichtungszeit ist desto mehr Licht fällt auf die lichtempfindliche Fläche, desto heller wird also das Bild. Je länger die Belichtungszeit ist desto mehr steigt jedoch auch das Risiko der Verwacklungen und somit der Unschärfe im Bild. Ist eine lange Belichtungszeit notwendig, weil die Lichtsituation zu dunkel ist, hilft ein Bildstabilisator oder ein Stativ weiter.

Die Belichtungszeit ist auch ein wichtiges gestalterisches Element beim Fotografieren. Wählt man zum Beispiel beim Fotografieren eines Flusses eine sehr kleine Belichtungszeit, so erscheint der Fluss wie ein stehendes Gewässer, also eher statisch. Erhöht man dagegen die Belichtungszeit so nimmt man die Fließbewegung ins Bild mit auf. Eine höhere Belichtungszeit wird dann durch die Blende wieder ausgeglichen.

Es gibt eine Faustregel, die in Abhängigkeit von der eingestellten Brennweite besagt, wie lange die Belichtungszeit maximal sein darf, so dass eine freihändig gehaltene Kamera noch ein scharfes Bild liefert: Gemäß dieser Faustregel darf die Belichtungszeit maximal so groß sein wie der Kehrwert der Brennweite. Beispiel: Bei einer Brennweite von 100 mm darf die Belichtungszeit maximal 1/100 s betragen, in der Praxis also z.B. 1/125 s. Bei einer Brennweite von 28 mm darf die Belichtungszeit maximal 1/28 s, in der Praxis also 1/30 s betragen.

Betrachtungswinkel

Bei der Auswahl einer Lichtbildwand ist ein Hauptkriterium, aus welchen Betrachtungswinkeln der Zuschauer auf die Bildwand blickt. Der ideale und normale Betrachtungswinkel ist immer der frontale, senkrechte Blick auf die Leinwand. Je nach Einsatzszenario nimmt der Betrachtungswinkel Werte bis fast 90 zur Bildwandnormalen an. Beispiel: Auf eine Leinwand im heimischen Wohnzimmer blickt man zwar im Normalfall vom Sofa aus frontal (Betrachtungswinkel 0); allerdings sollte das Bild auch von seitlich angeordneten Sesseln oder Stühlen noch sichtbar sein (Betrachtungswinkel bis zu 80). In einem Schulungsraum hingegen, wo die Schulungsteilnehmer wohl geordnet in Reihen sitzen, beträgt der Betrachtungswinkel maximal 50 zur Bildwandnormalen.

Es gibt Lichtbildwände mit unterschiedlichem Reflexionsverhalten, das mit Hilfe des sogenannten Leuchtdichtefaktors beschrieben wird. Der Leuchtdichtefaktor gibt bei einer Leinwand für einen bestimmten Betrachtungswinkel an, um wie viel stärker/schwächer das Licht in diese Richtung reflektiert wird als wenn eine weiße Referenzfläche zum Einsatz käme.

Ausführliche Informationen zu diesem Thema sind auf unserer Webseite über den Leuchtdichtefaktor zu finden.

Bézier-Kurven

Eine Bézierkurve ist ein durch Vektoren definierter Kurvenzug, der durch die Angabe von vier Punkten definiert ist. Der Name kommt vom Erfinder, dem französischen Ingenieur Pierre Bézier. Zwei der vier Punkte sind die sogenannten Stützpunkte am Anfang und Beginn der Kurve. Zu jedem Stützpunkt gibt es einen Ankerpunkt, der nicht auf der eigentlichen Kurve liegen muss. Der Ankerpunkt gibt die Richtung der Tangente des jeweiligen Stützpunktes an; je weiter der Ankerpunkt von seinem Stützpunkt entfernt liegt desto stärker wird die Kurve an die Tangente gezogen.

Bildbearbeitungsprogramm

Ein Bildbearbeitungsprogramm ist eine Grafik-Software, die auf die Bearbeitung von Bitmap-Grafiken spezialisiert ist. Bitmap-Grafiken sind im Gegensatz zu Vektor-Grafiken nicht frei skalierbar, dafür aber sehr farbenreich. Während ein Zeichenprogramm die einzelnen Elemente einer Vektorgrafik bearbeitet, wird in einer Bildbearbeitungs-Software die Gesamtheit oder eine Teilmenge der im Bild enthaltenen Pixel bearbeitet.

Einfache Bildbearbeitungs-Funktionen ändern die Größe, den Ausschnitt oder die Orientierung eines Bildes. Fortgeschrittene Operationen beeinflussen die farblichen Eigenschaften wie Helligkeit, Kontrast, Tonwert- und Gradationskurven. Die meisten Bildbearbeitungsprogramme bieten zusätzliche Korrektur- und Effektfilter, um zum Beispiel Störungen zu beseitigen oder Spezialeffekte ins Bild zu bringen. Bildverarbeitungsprogramm beinhalten neben Bildbearbeitungsfunktionen oftmals auch Zeichenfunktionen, um einem Bild zum Beispiel einen Text, eine Linie oder einen Kreis hinzuzufügen. Beim Speichern gehen die Zeichenelemente jedoch in die Pixelinhalte des Bildes über.

Bildformat

siehe unter Grafikformat

Bildkompression

siehe unter Kompression

Bildkreis

Bei einem Objektiv versteht man unter dem Bildkreis den Durchmesser desjenigen Bereiches, in welchem das Objektiv ein Bild scharf abbilden kann. Analoge Spiegelreflexkameras müssen das Bild auf einen 36x24 mm großen Film abbilden, digitale Spiegelreflexkameras auf Chipgrößen, die bis an dieses Maß (Vollformat-Chips) heranreichen. Da ein Objektiv stets rund ist, die Filmfläche bzw. Chipfläche jedoch rechteckig, muss der Bildkreis die größere Seite der Bildfläche übertreffen, so dass sich in der anderen Richtung einige Reserven ergeben. Bei guten Objektiven, die für einen 36x24 mm großen Kleinbild-Film ausgelegt sind, ist der Bildkreis über 40 mm groß, so dass genügend Reserven auch auf der Längsseite des Filmes vorhanden sind. Dadurch wird ausgeglichen, dass die Abbildungsleistung eines Objektivs zum Rand hin abnimmt.

Bildpunkt

In der digitalen Welt besteht ein Bild aus einzelnen Bildpunkten, die klar definiert sind und eine eindeutige Farbe haben. Ein Bildpunkt wird auch als Pixel bezeichnet. Weitere Informationen siehe unter dem Begriff Pixel.

Bei der Abbildung eines Gegenstandes (Gegenstandspunkt) an einem optischen System, z.B. an einer Linse oder an einem Spiegel, wird aus dem Gegenstandspunkt nach der Abbildung der Bildpunkt; der Bildpunkt ist also das abgebildete Bild des ursprünglichen Gegenstandspunktes. Ausführliche Informationen zu diesem Thema sind auf unserer Seite über Strahlenoptik zu finden.

Bildrauschen

Wer mit seiner Digitalkamera Fotos macht stößt immer wieder auf das Problem des Bildrauschens, insbesondere wenn bei dunklen Lichtverhältnissen mit erhöhter ISO-Zahl fotografiert wird. Das Bildrauschen entsteht direkt hinter der Aufnahme eines Bildes, wenn nämlich auf einem CCD-Chip die einzelnen Fotodioden Licht in ein elektrisches Nutzsignal umwandeln. Dabei entsteht auch ein Störsignal, das in einem mehr oder weniger starken Bildrauschen resultiert. Unter normalen Lichtverhältnissen ist das Verhältnis von Nutzsignal zu Störsignal so groß, dass das Bildrauschen nicht erkennbar ist.

Viele Digitalkameras bieten die Möglichkeit, bei dunklen Lichtverhältnissen die ISO-Zahl zu erhöhen, um kürzere Belichtungszeiten zu ermöglichen. Dabei wird die Grundspannung, die an den CCD-Zellen anliegt, erhöht, was ein höheres Rauschen zur Folge hat. Rauschen entsteht aber auch auf natürliche Weise, wenn zum Beispiel der Sensor im Dauerbetrieb eine zu hohe Temperatur erreicht.

Generell gilt, dass das Bildrauschen um so größer ist, je mehr Fotodioden auf einem kleinen Chip untergebracht sind. Eine 6-Megapixel Kompaktkamera mit einem Mini-CCD-Chip in Fingernagelgröße produziert ein vielfach größeres Rauschen als eine digitale Spiegelreflexkamera, wo 6 Millionen Pixel auf der Fläche eines Kleinbildes (Vollformatchip) untergebracht sind. Eine aufwändige Signalverarbeitung und eine hochwertige Analog-Digital-Wandlung vermögen das Bildrauschen zu verringern.

Bildschirm-Kalibrierung

Unter dem Begriff Bildschirm-Kalibrierung versteht man die Anpassung der Farbwiedergabe des Bildschirmes an tatsächliche Farben, zum Beispiel der Druckausgabe. Die Monitor-Kalibrierung ist ein sehr wichtiger Vorgang für jeden, der mit digitalen Bildern und Filmen zu tun hat. Nur ein richtig kalibrierter Monitor ermöglicht das korrekte Scannen bzw. die korrekte Bearbeitung von Digitalbildern. Ein auf einem nicht kalibrierten Monitor gescanntes/bearbeitetes Bild kann auf einem anderen Monitor ganz anders wirken.

Da das menschliche Auge nicht in der Lage ist, eine saubere Monitor-Kalibrierung durchzuführen, verwenden Kalibrierungstools sogenannte Kolorimeter, die die am Bildschirm dargestellten Farben messen und mit den Sollfarbtönen vergleichen. Aus der Differenz kann ein individuelles Monitor-Profil erzeugt werden, das die entsprechenden Farbkorrekturen automatisch erzeugt.

Ausführliche Informationen und Beispiele aus der Praxis zum Thema Monitorkalibrierung gibt es auf unserer Webseite Bildschirmkalibrierung.

Bildstabilisator

Hochwertige Digitalkameras oder Kamera-Objektive haben einen elektronischen Bildstabilisator integriert, der Verwacklungen bis zu einem gewissen Grad eliminieren kann. Verwackelungen treten besonders bei starken Zoom-Faktoren und bei langen Belichtungszeiten (Dämmerung, dunkle Innenräume) auf. Solch ein Bildstabilisierungssystem besteht aus mehreren Sensoren sowie aus Stellgliedern. Die Sensoren sind entweder Beschleunigungsmesser, die die winzigen Beschleunigungen des Objektives in zwei Achsen messen, oder Kreisel, die die Drehraten des Objektives um zwei Drehachsen messen. Das Stellsystem besteht aus beweglichen Linsen, die entsprechend der gemessenen Translationen oder Rotationen in Gegenrichtung zu deren Kompensation bewegt werden.

Die Korrektur der Verwacklungen kann auch auf elektronischem Wege, d.h. durch Pixelverschiebungen, erfolgen. Wichtig zu erwähnen ist, dass nur Verwacklungen durch den Fotografen kompensiert werden können; es können keine Bewegungsunschärfen, die dadurch entstehen, dass sich das Motiv bewegt, korrigiert werden. Bei sehr guten Bildstabilisatoren kann die mögliche Belichtungszeit um bis zu drei Stufen verlängert werden.

Bildwandtyp

Lichtbildwände werden in der DIN 19045 Teil 4 entsprechend ihres jeweiligen Reflexions- und Transmissionsverhaltens in vier verschiedene Typen eingeteilt. Bildwände vom Typ D (siehe unter Diffusbildwand) zerstreuen das einfallende Licht nahezu gleichmäßig diffus, haben also keine ausgeprägte Vorzugsrichtung. Lichtbildwände vom Typ B haben eine Vorzugsrichtung der Reflexion in Richtung des einfallenden Lichtstrahls; eine derartige Bildwand wird auch als Perlbildwand oder Kristallbildwand bezeichnet. Bildwände vom Typ S haben eine Vorzugsrichtung der Reflexion in gespiegelter Richtung zur Bildwandnormale; eine solche Projektionswand wird auch als Metallbildwand oder als Silberbildwand bezeichnet. Schließlich gibt es noch Bildwände vom Typ R (Rückprojektionsbildwände), die das einfallende Licht nicht reflektieren sonder transmittieren (durchlassen), so dass das eigentliche Bild auf der anderen Seite der Bildwand entsteht.

Bei diesen vier Bildwandtypen handelt es sich um Grundtypen von Lichtbildwänden, von denen es natürlich zu jeder Sorte unzählige Varianten gibt. Nähere Informationen zu diesem Thema gibt es auf unserer Webseite über Bildwandtypen.

Bildweite

Bei der Abbildung eines Gegenstandes an einem optischen System wie einem Hohlspiegel oder einer dünnen Linse bezeichnet man den Abstand des abzubildenden Gegenstandes vom Zentrum des optischen Systems als Gegenstandsweite und den Abstand des Bildpunktes vom Zentrum als Bildweite. Die Abbildungsgleichung stellt einen Zusammenhang zwischen Gegenstandsweite, Bildweite und Brennweite her. Ausführliche Informationen zu diesem Thema sind auf unserer Seite über Strahlenoptik zu finden.

Bildwiederholrate

Unter der Bildwiederholrate (auch als Bildwiederholfrequenz oder vertikale Frequenz bezeichnet) versteht man die Anzahl Bilder, die pro Sekunde auf einem Ausgabemedium (Bildschirm, Fernseher, Projektor) dargestellt werden. Bis zu einer Bildwiederholrate von 18 Bildern pro Sekunde vermag das menschliche Auge noch Einzelbilder zu erkennen. Laufende Bilder mit einer Rate von mehr als 18 Bildern pro Sekunde nimmt das menschliche Auge als Film wahr. Ab einer Frequenz von 72 Hz (72 Bilder pro Sekunde) nimmt das menschliche Auge ein Bildschirm-Bild als völlig flimmerfrei und konstant wahr.

Fernsehapparate arbeiten mit einer Bildwiederholfrequenz von 50 Bildern pro Sekunde. Da dieser Wert deutlich unter der 72-er Flimmergrenze liegt, ist das Flimmern des Fernsehbildes deutlich zu erkennen, besonders wenn man es aus dem Augenwinkel heraus betrachtet. Es gibt 100 Hz Fernseher, die jedes Bild zwei Mal darstellen und somit auf 100 Bilder pro Sekunde kommen. Solche Bilder sind absolut flimmerfrei.

Bildwinkel

Unter dem Bildwinkel versteht man den horizontalen Winkel, der von einem Objektiv erfasst wird. Der normale Blickwinkel des menschlichen Auges beträgt ungefähr 45; dieser Bildwinkel wird von Normalobjektiven erfasst. Es gibt Weitwinkelobjektive, die über 100 des Horizontes erfassen. Solche Aufnahmen wirken sehr breit, man spricht auch von Panoramaaufnahmen. Mit sogenannten Fish-Eye-Objektiven kann sogar ein Halbkreis bzw. eine Halbkugel mit 180 Bildwinkel erfasst werden. Je größer der Bildwinkel ist desto mehr kommt es zu Verzerrungen auf dem Bild.

Zoom-Objektive dagegen verkleinern den Bildwinkel. Bei sehr hohen Brennweiten werden die Vergrößerungen so stark, dass der Bildwinkel nur noch wenige Grad beträgt. Entsprechend groß werden auch die Verwacklungen bei der Aufnahme. Bei Teleskopen oder Super-Teleskopen ist der Bildwinkel so klein, dass er nicht mehr in Grad sondern nur noch in Bogenminuten und Bogensekunden angegeben wird.

Bit

Ein Bit ist die kleinste darzustellende Einheit in einem Computersystem. Ein Bit kann entweder den Wert Null oder Eins annehmen. Elektronisch gesehen bedeutet Null, dass kein Strom fließt, beim Wert eins fließt Strom. Pro Bit lassen sich also zwei verschiedene Zustände darstellen. Ein Schwarz-Weiß-Bild mit 8 Bit Farbtiefe kann demnach 28 = 256 verschiedene Farbtöne enthalten.

Bitmap-Grafik

Unter einer Bitmap-Grafik versteht man ein Bild, das durch einzelne Punkte beschrieben wird. Genauso wie eine Landkarte in einzelne Quadranten aufgeteilt wird, wird ein Bild in einzelne Punkte kartenförmig eingeteilt (englisch Map = Karte). Jeder Bildpunkt enthält eine Farbinformationen, die im einfachsten Fall zwischen schwarz und weiß, bei normalen Bildern zwischen über 16 Millionen Farbtönen unterscheiden kann. Für ein Schwarz-Weiß-Bild wird pro Bildpunkt genau 1 Bit Speicherplatz benötigt; für ein normales Farbbild werden 24 Bits, also 3 Byte pro Pixel benötigt. Mehr Informationen dazu siehe unter dem Begriff Farbtiefe.

Im Gegensatz zu Vektorgrafiken sind Bitmapgrafiken nicht frei skalierbar und drehbar, da jeder einzelne Punkt der Grafik fest definiert ist. Bitmap-Grafiken werden entweder mit einem Bildbearbeitungsprogramm oder mit einem Malprogramm bearbeitet. Neben Ausschnitts- und Größenwerkzeugen können zahlreiche Farbfilter und Effektfilter auf ein Bitmap-Bild angewendet werden. Der große Vorteil von Bitmap-Grafiken gegenüber Vektor-Grafiken ist die große Anzahl darstellbarer Farben, mit denen feinste Schattierungen und Farbnuancen wiedergegeben werden können.

Bit-Tiefe

Bei einem Bild wird die Farbtiefe auch als Bittiefe bezeichnet, siehe unter Begriff Farbtiefe

Blende

Die Blende (englisch: aperture) regelt den Lichteinfall in einem Objektiv. Sie ist im Ruhezustand der Kamera geschlossen und lässt daher überhaupt kein Licht passieren. Beim Auslösen, also beim Aufnehmen eines Bildes, öffnet sich die Blende für eine kurze Zeit (Belichtungszeit) und belichtet somit den Film bei Analogkameras bzw. den CCD-Chip bei Digitalkameras. Technisch sind die meisten Blenden als Lamellenblenden bzw. Irisblenden aufgebaut. Dabei formen mehrere kleine Lamellenblechteilchen eine runde Öffnung aus, durch die das Licht durchdringt. Die Lamellen sind beweglich, so dass sich in feinen Abstufungen unterschiedliche Öffnungsdurchmesser realisieren lassen.

Die Größe der Blende wird als dimensionslose Blendenzahl angegeben. Die Blende bzw. die Blendenzahl ist ein wichtiges gestalterisches Element in der Fotografie, da sie nicht nur die Lichtmenge sondern auch die Schärfentiefe beeinflusst: Eine kleine Blendenzahl (große Blendenöffnung) ergibt eine kleine Schärfentiefe; eine große Blendenzahl (kleine Blendenöffnung) ergibt eine große Schärfentiefe.

Blendenautomatik

Hochwertige Kameras bieten einen Aufnahmemodus namens Blendenautomatik an. Dabei stellt der Fotograf die gewünschte Verschlusszeit manuell ein und überlässt der Kamera die Aufgabe, anhand der Belichtungsmessung einen passenden Blendenwert zu finden. Der Benutzer gibt also die Verschlusszeit vor, weshalb diese Betriebsart auf dem Kameraeinstellrad zumeist mit Tv für Time Value bezeichnet wird.

Die Betriebsart Blendenautomatik wird zum Beispiel gewählt, um eine gewisse Bildschärfe oder Bildunschärfe zu erzeugen. Bei fließendem Gewässer erzeugt die Programmautomatik zum Beispiel ein fest eingefrorenes Standbild. Gibt man in der Betriebsart Blendenautomatik eine etwas längere Belichtungszeit vor, so wird die Fließbewegung des Wassers als leichte Unschärfe wiedergegeben. Im Gegensatz zur Blendenautomatik gibt es noch die Zeitautomatik, bei der der Blendenwert fest vorgegeben wird.

Blendenreihe

Die Blendenreihe gibt normiert die Blendenzahl für ein Objektiv an. Die Blendenreihe ist eine feste Zahlenfolge: 1 1,4 2 2,8 4 5,6 8 11 16 22 32. Zwischen zwei Blendenzahlen besteht immer das Verhältnis √2.

Blendenzahl

In der Fotografie ist die Blendenzahl das Verhältnis aus Brennweite und wirksamer Objektivöffnung, also κ = f / d. Blendenzahlen werden normiert über die sogenannte Blendenreihe angegeben: 1 1,4 2 2,8 4 5,6 8 11 16 22 32. Beim Betrachten der Blendenreihe erkennt man, dass sich die Zahl bis zum übernächsten Wert jeweils verdoppelt, bis zum nächsten Wert um den Faktor √2 ansteigt. Hintergrund ist, dass beim Verdoppeln der Brennweite f nur noch ein Viertel so viel Licht auf die Filmfläche bzw. den CCD-Chip fällt, und dass beim Halbieren der Objektivöffnung d sich die Filmfläche viertelt, also auch nur noch ein Viertel Licht auf die Filmfläche trifft.

Die Blendenzahl gibt also an, wie viel Licht auf dem Film bzw. auf dem Sensor ankommt, und zwar unabhängig vom verwendeten Objektiv. Eine Blendenzahl von 4 bedeutet also immer die gleiche Lichtmenge auf dem Film, egal ob es sich um ein Festbrennweitenobjektiv oder ein Zoomobjektiv handelt, unabhängig vom Objektivdurchmesser, unabhängig von der eingestellten Brennweite.

Die Erhöhung der Blendenzahl κ um einen Wert, z.B. von 4 auf 5,6 bedeutet bei konstanter Brennweite f einer Verkleinerung des Objektivdurchmessers um den Faktor √2, also einer Halbierung der wirksamen Objektivfläche. Es gelangt demnach nur halb so viel Licht auf den Film/Chip, so dass die Belichtungszeit verdoppelt werden muss, wenn die Lichtmenge konstant bleiben soll. Eine Erhöhung der Blendenzahl bedeutet also eine Verkleinerung der Blende; umgekehrt bedeutet eine Verkleinerung der Blendenzahl eine Vergrößerung der Blende.

Blinder Fleck

Als Blinder Fleck wird diejenige Stelle auf der Netzhaut im menschlichen Auge bezeichnet, an der der Sehnerv aus dem Auge austritt. Auf der Netzhaut befinden sich die lichtempfindlichen Sinneszellen, die das einfallende Licht in ein elektrisches Signal umwandeln und dieses über den Sehnerv ans Gehirn zur dortigen Weiterverarbeitung schicken. Die helligkeitsempfindlichen Stäbchen und die farbempfindlichen Zapfen sind in großer Anzahl auf der Netzhaut vorhanden. An derjenigen Stelle, an der der Sehnerv von der Netzhaut aus dem Auge austritt, sind jedoch überhaupt keine Sinneszellen vorhanden, so dass man an dieser Stelle weder bei Tage noch bei Nacht sehen kann, daher die Bezeichnung Blinder Fleck.

Weitere Informationen über den Aufbau des menschlichen Auges gibt es auf unserer Seite über Farbwahrnehmung.

Blitzschuh

Unter einem Blitzschuh versteht man bei einer Kamera die Anschlussmöglichkeit eines externen Blitzgerätes derart, dass man den externen Blitz einfach auf die Kamera aufsteckt. Das erfolgt schnell und problemlos. Über ein Feststellrad lässt sich der externe Blitz fest arretieren. Über elektronische Kontakte kommuniziert die Kamera direkt mit dem Blitzgerät.

Blooming

Fotografiert man extrem helle bzw. reflektierende Motive mit einer Digitalkamera so kann es zu unschönen Blooming-Effekten kommen, die sich dadurch auszeichnen, dass ganze Flächenbereiche im hellsten Weiß erscheinen, so dass keine Konturen mehr zu sehen sind. Solche Effekte treten zum Beispiel bei sehr hellen Wolkenformationen, bei reflektierenden Glasflächen oder verspiegelten Gegenständen auf.

Der Grund für den Blooming-Effekt liegt in der Überladung einzelner Photozellen in einem CCD-Sensor. Fällt auf eine Photodiode kein Licht, so fließt praktisch kein Strom und der Strom wird als schwarz interpretiert. Fällt dagegen mehr Licht auf den Sensor, so fließt mehr Strom bis zu einem Maximalwert (weiß). Bei einer "Überdosis" an Licht überlädt sich eine einzelne Photodiode und gibt überschüssige Elektronen an das Nachbarelement ab. Somit produziert auch dieses die Maximalspannung obwohl auf dieses vielleicht viel weniger Licht einfällt. Es kommt zu einem Bereich, wo sämtliche CCD-Pixel maximalen Stromfluss und damit maximale Helligkeit produzieren.

BMP-Format

Das BMP-Format (BitMaP) ist ein Standard-Grafikformat auf Windows-Rechnern. Es handelt sich um ein unkomprimiertes Bildformat, das sich jedoch mit dem RLE-Verfahren verlustfrei komprimieren lässt. Wer seinen Windows-Rechner nach BMPs durchstöbert findet zahlreiche kleine Bildchen, Icons etc. Was BMP bei Windows-Rechnern ist, ist PICT bei Apple-Rechnern.

Das BMP-Format ist wegen vieler fehlenden Eigenschaften nicht mehr ganz up-to-date; wer also Bilder unkomprimiert speichern möchte sollte lieber das TIF-Format wählen.

Braunsche Röhre

Eine Braunsche Röhre ist eine spezielle Bauart bzw. Abwandlung einer Elektronenröhre. Sie wurde 1897 vom deutschen Physiker Ferdinand Braun entwickelt und nach ihm benannt; der Fachbegriff lautet Kathodenstrahlröhre. Eine Braunsche Röhre ist ein luftleerer Glaskolben, in deren Innerem sich eine negative Glühkathode und eine positive Anode befindet. Die Glühkathode emittiert einen Elektronenstrahl, der durch die Anode, die die Form einer Lochblende hat, zu einem dünnen Strahl gebündelt wird. Am anderen Ende der Braunschen Röhre befindet sich eine Mattscheibe. Beim Auftreffen des Elektronenstrahls auf den Leuchtschirm leuchtet die entsprechende Stelle auf und erzeugt einen kleinen Lichtfleck. Gesteuert wird der Elektronenstrahl über zwei horizontale und vertikale Ablenkplatten, die entweder ein elektrisches oder magnetisches Feld erzeugen und den Strahl gezielt über die Mattscheibe hinweg lenken.

Die bekannteste Anwendung von Braunschen Röhren ist der Kathodenstrahlröhrenbildschirm, der entweder in Fernsehgeräten oder Computerbildschirmen zum Einsatz kommt. Allgemein dient aber eine Braunsche Röhre zum Anzeigen von Spannungen und Strömen, zum Beispiel in Oszilloskopen und anderen Messinstrumenten.

Brechung

Ein Lichtstrahl, der von einem Medium in ein anderes dringt, wird an der Grenzfläche gebrochen. Beispiel: Ein Lichtstrahl tritt aus der Luft in Wasser ein; dann wird der Lichtstrahl an der Wasseroberfläche zum Einfallslot hingebrochen; der Ausfallswinkel ist also kleiner als der Einfallswinkel. Jedes Medium hat eine bestimmte Brechzahl, die den Grad der Ablenkung angibt. Die Brechzahl bzw. der Ablenkwinkel hängt von der Lichtgeschwindigkeit im jeweiligen Medium ab. In Wasser zum Beispiel ist die Lichtgeschwindigkeit deutlich kleiner als in Luft; Wasser hat eine höhere Brechzahl als Luft. Man spricht daher auch vom optisch dichteren Medium (Wasser) und optisch dünneren Medium (Luft). Beim Übergang eines Lichtstrahles von einem ins andere Medium wird der Strahl immer im optisch dichteren Medium zum Einfallslot hingebrochen.

Beim Austritt eines Lichtstrahls vom optisch dichteren Medium (Wasser) ins optisch dünnere wird der Lichtstrahl vom Lot weggebrochen. Ab einem bestimmten Grenzwinkel findet keine Brechung mehr statt sondern der Lichtstrahl wird total reflektiert (Totalreflexion). Ausführliche Informationen zu diesem Thema sind auf unserer Seite über Strahlenoptik im Kapitel Brechung zu finden.

Brechungsgesetz

Das Snelliussche Brechungsgesetz beschreibt den Zusammenhang zwischen den Lichtgeschwindigkeiten und den Winkeln zweier Medien: Das Verhältnis der Lichtgeschwindigkeiten ist gleich dem Verhältnis der Sinusse der Winkel, und ebenso gleich dem umgekehrten Verhältnis der Brechzahlen. Mit Hilfe des Brechungsgesetzes kann zum Beispiel der Austrittswinkel eines Lichtstrahls beim Übergang von einem Medium ins andere berechnet werden. Ausführliche Informationen zu diesem Thema sind auf unserer Seite über Strahlenoptik im Kapitel Brechung zu finden.

Brechungsindex

siehe unter dem Begriff Brechzahl

Brechzahl

Beim Übergang eines Lichtstrahles von einem Medium ins andere wird der Lichtstrahl gebrochen (siehe unter dem Begriff Brechung). Die Brechzahl gibt für ein Medium (zum Beispiel Luft, Wasser, CO2) an, wie stark Licht beim Eindringen in dieses Medium gebrochen wird. Die Brechzahl für ein Medium definiert sich als Quotient aus der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum und der Lichtgeschwindigkeit im Medium. Luft hat zum Beispiel eine Brechzahl von 1, Wasser von 1,33 und Glas von 1,8.

Das Medium mit der höheren Brechzahl wird als optisch dickter bezeichnet. Beim Übergang eines Lichtstrahles von einem optisch dünneren in ein optisch dickeres Medium wird der Lichtstrahl zum Lot hingebrochen. Ausführliche Informationen zu diesem Thema sind auf unserer Seite über Strahlenoptik im Kapitel Brechung zu finden.

Brennpunktstrahl

Bei der Abbildung eines Gegenstandes an einem optischen Element (Linse, Hohlspiegel) wird ein Lichtstrahl, der durch den Brennpunkt in Richtung des optischen Elements verläuft, als Brennpunktstrahl bezeichnet. Bei einem Hohlspiegel oder bei einer dünnen Linse werden Brennpunktstrahlen in achsenparallele Strahlen (Paraxialstrahlen) abgebildet. Umgekehrt verlaufen achsenparallele Strahlen nach der Abbildung durch den Brennpunkt. Ausführliche Informationen zu diesem Thema sind auf unserer Seite über Strahlenoptik zu finden.

Brennweite

Die Brennweite in einem Kamera-System ist der Abstand zwischen dem Film bzw. dem CCD-Sensor und der Mitte des Linsensystems (Objektiv). Die Brennweite wird in Millimeter angegeben. Je größer die Brennweite ist desto stärker ist der Vergrößerungsfaktor und desto kleiner wird der Bildwinkel. Das menschliche Auge sieht mit einer Brennweite von 35-45 mm, was einem Bildwinkel von ca. 45 entspricht.

Objektive, die in diesem Brennweitenbereich arbeiten, werden als Normalobjektive bezeichnet. Weitwinkelobjektive haben geringere Brennweiten bis unter 20 mm. Zoomobjektive haben Brennweiten, die Hunderte von Millimetern betragen können.

Brennweitenverlängerungsfaktor

Bei einem Objektiv, das für eine normale Kleinbild-Kamera entwickelt wurde, wird die Brennweite immer für das normale Kleinbild-System angegeben. Bei den meisten Digitalkameras hat der CCD-Chip jedoch eine viel kleinere Fläche als ein 35 mm Kleinbild. Die Folge ist, dass der kleinere Chip nicht den kompletten Bildwinkel des Objektivs nutzen kann, er nutzt praktisch nur den mittleren Bereich des runden Objektivs.

Nun gibt es aber einen physikalischen Zusammenhang zwischen der Brennweite und dem Bildwinkel. Da sich der Bildwinkel bei einem kleinen CCD-Chip verkleinert entspricht dies einer Verlängerung der Brennweite. Der Faktor, um die die Brennweite verlängert wird, wird als Brennweiten-Verlängerungsfaktor bezeichnet. Dieser Faktor hat häufig den Wert 1,6. Aus einem 30 mm Objektiv wird demzufolge bei einer Digitalkamera scheinbar ein 48 mm Objektiv.

Hochwertige digitale Spiegelreflexkameras, die einen sogenannten Vollformatchip als Sensor eingebaut haben, haben einen Brennweitenverlängerungsfaktor von exakt 1,0.

Bulb

Kameras, bei denen die Belichtungszeit manuell eingestellt werden kann, haben oftmals eine Bulb-Einstellung (bulb = Glühbirne). Dabei handelt es sich um einen Langzeit-Belichtungsmodus, bei dem der Film bzw. der Chip so lange belichtet wird, bis der Benutzer die Bulb-Aufnahme durch Drücken des (Fern-)Auslösers beendet. Damit sind Verschlusszeiten von mehreren Minuten oder gar Stunden machbar.

Bunte Farben

Was bunte Farben sind, ist eigentlich ziemlich klar: rot, gelb, grün, blau, lila, rosa, hellblau, olivgrün u.s.w. Es gibt Millionen von bunten Farben; im Volksmund wird einfach ganz selbstverständlich von Farben gesprochen. Nicht ganz selbstverständlich ist jedoch die Frage, ob schwarz und weiß auch Farben sind. Wer mit einem schwarzen Filzstift zeichnet oder wer sein Wohnzimmer weiß anmalt spricht natürlich von schwarzer und weißer Farbe; wer jedoch ein weißes Blatt Papier oder eine schwarze Fläche in einem CAD-Programm vor sich hat, der spricht erst dann von Farbe, wenn er etwas drauf malt.

Um derartige Unklarheiten abzugrenzen gibt es die Begriffe Bunte Farben und Unbunte Farben. Die unbunten Farben enthalten alle Grautöne, die sich aus einem gleichen Anteil der Grundfarben rot, grün und blau zusammensetzen. Unbunte Farben sind also schwarz, dunkelgrau, mittelgrau, hellgrau, weiß mit allen möglichen Graustufen dazwischen. Demnach sind schwarz und weiß die beiden Extrema einer Grautonskala, gehören also nicht zu den bunten Farben. Bunte Farben sind also sämtliche Farbtöne, die sich aus unterschiedlichen Rot-, Grün- und Blautönen zusammensetzen.

Byte

Das Byte ist eine Datenmessgröße in Computersystemen. Die kleinste darzustellende Einheit ist ein Bit, welches genau zwei verschiedene Zustände speichern kann. 8 Bit werden zu einem Byte zusammengefasst. Ein Byte kann demnach 28 = 256 verschiedene Zustände speichern. Die Größe von Bildern bzw. allgemein Dateien wird in Bytes gemessen.

Ein Kilobyte besteht in der Computerwelt nicht etwa aus 1000 Bytes sondern aus 210 Bytes, also 1024 Bytes. Ein Megabyte besteht aus 220 Bytes, also 1.048.576 Bytes. Ein Gigabyte besteht aus 230 Bytes, also 1.073.741.824 Bytes.


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