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Objektive für Digitalkameras - Fotoobjektive
Objektive fangen die von einem Objekt ausgesandten oder reflektierten Lichtstrahlen ein und entwerfen damit ein Bild des Objekts auf dem Fotosensor der Digitalkamera. Objektive bestehen aus einem System aufeinander abgestimmter Linsen, die für eine möglichst naturgetreue Abbildung des Fotomotivs sorgen sollen. Eine Ausnahme stellen Spiegelobjektive dar, bei denen zusätzlich zu einigen Linsen zwei Spiegel den Strahlengang mehrfach umkehren und so zu einer sehr kompakten und leichten Bauweise führen. Eingesetzt wird diese Technik bei einigen wenigen Supertele-Objektiven, die aber als Exoten gelten dürfen.
Hauptmerkmal von Objektiven ist ihre Brennweite. Sie bestimmt im Zusammenspiel mit der Größe des Sensors den Bildwinkel, der mit dem Objektiv erfaßt werden kann. Am selben Sensor führt eine kurze Brennweite zu einem weiteren Bildwinkel, eine lange Brennweite zu einem engeren Bildwinkel. Man kann sagen, je kürzer die Brennweite, desto mehr Weitwinkelwirkung, je länger die Brennweite, desto mehr Telewirkung wird erzielt.
Ein zweites Merkmal von Objektiven ist ihre Lichtstärke. Sie errechnet sich über das Verhältnis der Brennweite zum Durchmesser der wirksamen Öffnung des Objektivs bei geöffneter Blende. Je kleiner die Blendenzahl ist, desto lichtstärker ist das Objektiv.
Um ein scharfes Bild auf dem Sensor zu erhalten, muß die Bildweite an die Gegenstandsweite, also die Entfernung der Kamera zum Fotomotiv, angepaßt werden. Dieser Vorgang wird Fokussierung genannt und geschieht durch das Verschieben von Linsenelementen. Die Berechnung der richtigen Stellung der Linsen geschieht heute überwiegend durch den Autofokus (AF), der zugleich mittels Elektromotor die Linsenglieder verschiebt. Objektive für Spiegelreflexkameras verfügen zumeist außerdem über einen griffigen Ring, mit dessen Hilfe die Linsen manuell verschoben werden können, um das Bild scharf zu stellen. Dies nennt man manuelle Fokussierung (MF). Auch manche Kompaktkameras ermöglichen es, manuell zu fokussieren. Dann werden die Linsen aber mit dem eingebauten Fokusmotor verschoben, der über Tasten oder ein Drehrad bedient wird. Insgesamt ist diese Lösung nicht besonders komfortabel.
Bei längeren Belichtungszeiten besteht die Gefahr der Verwacklungsunschärfe. Um dem zu begegnen, werden Objektive zunehmend mit einem Bildstabilisator ausgestattet. Dieser registriert Zitterbewegungen und kompensiert sie mit kleinen Linsenelementen, die im Rhythmus der Zitterbewegungen so verschoben werden, daß das Bild auf dem Sensor während der Aufnahme still steht.
Obektive bestehen aus einem Linsensystem, das ein möglichst scharfes, brillantes und realitätsnahes Bild erzeugen soll. Hierzu gilt es, verschiedene Bildfehler auszuschalten, die in optischen Systemen auftreten können. Besonders störend sind Farbsäume, Verzeichnungen und Randunschärfen. Zur Bekämpfung dienen unter anderem asphärische Linsenelemente und kostspielige Glassorten mit geringer Farbzerlegung des Lichtes. Je höher der Konstruktionsaufwand, desto besser sind die Bildergebnisse, aber desto höher sind auch die Preise.
Das Objektiv entwirft von Natur aus kein eckiges Bild. Das erzeugte Bild ist vielmehr rund. Der eckige Sensor wird lediglich zentral in diesem runden Bild platziert und schneidet sich sozusagen das Filetstück heraus. Objektive werden so konstruiert, daß ihr Bildkreis nur ein wenig größer ist als die Diagonale des Sensors. Dadurch bleiben sie kleiner, leichter und günstiger. Kleinbildobjektive haben einen größeren Bildkreis als Objektive für APS-C-Spiegelreflexkameras. Deshalb lassen sich Objektive von Vollformat-Spiegelreflexkameras auch ohne Einschränkung an APS-C-Kameras verwenden, umgekehrt nicht. Verliert das Bild zum Rande des Bildkreises an Helligkeit, kann dies als Vignettierung (Abdunklung in den Bildecken) sichtbar werden.
Um überhaupt Objektive aus vielen Linsen bauen zu können, bedarf es der Entspiegelung der Linsenflächen. Diese vermindert Reflexionsverluste an den Grenzflächen zwischen Glas und Luft und erhöht so die Lichtdurchlässigkeit. Außerdem wird damit der Kontrast gesteigert und das Entstehen von Geisterbildern unterdrückt. Moderne Objektive verfügen durchweg über Mehrschichtentspiegelungen (Multicoated). Falls Filter am Objektiv verwendet werden, sollten diese ebenfalls eine Mehrschichtentspiegelung besitzen, von einfach- oder unentspiegelten Filtern ist abzuraten.
Licht, das von Objekten stammt, die außerhalb des Bildwinkels des Objektivs liegen, ist kein Nutzlicht, da es für die Abbildung nicht benötigt wird. Dieses Licht hat im Objektiv nichts zu suchen, da es dort nur herumvagabundiert und zu einem flauen, überstrahlten Bild führen kann. Um die Frontlinse gegen diesen Lichteinfall zu schützen, gibt es für Spiegelreflex-Objektive eine Streulichtblende. Sie blockiert das schräg einfallende Licht und sichert so die maximale Leistung des Fotoobjektivs. Eine Streulichtblende sorgt also dafür, daß die Bildqualität nicht unnötig verschlechtert wird.
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