imported>Aka: /* Lichtundichtheit */ Auslassungspunkte

2026-01-06T23:30:26Z

Lichtundichtheit: Auslassungspunkte

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{{Dieser Artikel|behandelt Falschlicht in optischen Systemen. Allgemeine Betrachtungen finden sich im Artikel [[Streulicht]].}}
[[Datei:Streulicht auswirkung18.JPG|miniatur|rechts|Auswirkungen von Falschlicht]]

'''Falschlicht''' ({{enS|''stray light'', herumirrendes, vagabundierendes Licht}}) ist ein bei [[Optische Abbildung|optischen Abbildungen]] auftretendes Problem. Dabei wird „falsches“, unerwünschtes Licht (aus hellen Bildbereichen oder von außerhalb des Bildes) in dunklere Bildbereiche hineingestreut, was den [[Kontrast|Bildkontrast]] reduziert, oder es wird Licht an Linsen oder dem Bildsensor reflektiert und erzeugt störende Lichtflecke im Bild.<ref>[https://de.wikibooks.org/wiki/Digitale_bildgebende_Verfahren:_Grundlagen#Modulation_in_Abh.C3.A4ngigkeit_von_der_Ortsfrequenz Modulation in Abhängigkeit von der Ortsfrequenz], Wikibooks ''Digitale bildgebende Verfahren'', abgerufen am 19. Juli 2015</ref>

== Beschreibung ==
Als Falschlicht bezeichnet man unerwünschtes Licht, das auf anderem als dem geplanten Weg (Brechung an den [[Linse (Optik)|Linsenoberflächen]], Reflexion an [[Spiegel]]n) auf den [[Fotografischer Film|Film]] oder [[Bildsensor]] gelangt. Sein Auftreten hängt zum einen von der Qualität von Kamera und (vor allem) [[Objektiv (Optik)|Objektiv]] ab, aber auch von den Lichtverhältnissen. Es verstärkt sich durch [[Gegenlicht]], d. h. wenn ein Motiv vor einem erheblich helleren Hintergrund oder vor starken Lichtquellen aufgenommen wird.

Man kann das Falschlicht in mehrere Kategorien einteilen, je nach dem Weg, den es nimmt:

=== Diffus reflektiertes Licht ===
Dieses [[Streulicht]] entsteht durch diffuse Reflexion an Linsenrändern, Blenden oder anderen Bauteilen im Inneren des Objektivs oder der Kamera. Es verteilt sich oft recht gleichmäßig über das Bild und erzeugt nicht unbedingt störende Artefakte, aber es mindert den Kontrast, vor allem in den dunkleren Bildteilen. Je nach Reflexionsverhalten und Form des streuenden Bauteils können aber auch relativ scharf begrenzte, deutlich sichtbare Lichtflecke entstehen, häufig als heller Ring oder heller Fleck in der Bildmitte. Adapter und Zwischenringe von Fremdherstellern neigen zu diesem Problem.

=== Linsenreflexionen ===
[[Datei:Tree and Lens Flare (6621070843).jpg|mini|200px|Bild mit Linsenreflexionen]]
Sie entstehen durch [[Reflexion (Physik)|partielle Reflexion]] an den brechenden Linsenoberflächen, und bei [[Digitalkamera]]s auch am Bildsensor und an den davor befindlichen Filtern, auch an vor die Frontlinse geschraubten [[Filter (Fotografie)|Filtern]], falls verwendet. Im Prinzip kann auch [[Totalreflexion]] an einer Linsenfläche beteiligt sein, was bei der Konstruktion des Objektivs aber vermieden werden sollte. Durch diese Reflexionen können auffällige Lichtflecke auf dem Bild entstehen, besonders wenn sich im oder knapp außerhalb des Bildwinkels helle Lichtquellen (Sonne, Straßenlampen etc.) befinden. Diese Lichtflecke haben oft die Form der Blendenöffnung (z. B. sechseckig), wenn das reflektierte Strahlenbündel durch die Blende begrenzt und bei der Abbildung auf die Bildebene nicht zu sehr verzerrt wird. Die Lichtflecke sind wegen der [[Symmetrie (Geometrie)#Rotationssymmetrie / Drehsymmetrie|Rotationssymmetrie]] des Objektivs entlang einer Symmetrielinie aufgereiht, die durch die Lichtquelle und die Bildmitte geht, und sie sind meistens farbig, weil durch die [[Antireflexbeschichtung]] auf den Flächen der Reflexionsgrad von der Wellenlänge abhängt.

=== Lichtundichtheit ===
Wenn Kamera oder Objektiv beschädigt oder schlecht konstruiert sind, kann Licht durch Spalte, Öffnungen oder nicht völlig lichtdichte Bauteile eintreten. Auch können Dichtungen aus Kunststoff oder anderem organischen Material (Leder, Filz …) überaltert sein und nicht mehr richtig abdichten.

=== An Verschmutzungen gestreutes Licht ===
Es entsteht durch Staubteilchen oder andere Verunreinigungen (Fingerfett etc.) oder [[Kondenswasser]] auf den Linsenoberflächen. Meist sind nur die erste und letzte Fläche betroffen, aber auch auf inneren Flächen können sich Staubteilchen absetzen (Staubeinschluss). Sie können beim [[Zoomobjektiv|Verstellen der Brennweite]] oder der [[Entfernungseinstellung|Entfernung]] mit der Luft angesaugt werden, wenn sich dabei konstruktionsbedingt das Luftvolumen im Objektiv ändert. Die Flächen können auch durch Fogging verschmutzen. Fogging bezeichnet die Bildung eines Belags auf den Flächen, indem Ausdünstungen von Teilen der Optik, z. B. Kunststoff-[[Weichmacher]] oder Bestandteile von [[Schmierfett]], sich auf den Linsen niederschlagen. Der Belag kann milchig trüb sein und das Licht streuen. Es können sich in der Folge auch Mikroorganismen, sogenannter [[Glaspilz]], darauf ansiedeln, die sich von dem Belag ernähren. Glaspilz kann die betroffene Linse auch irreparabel schädigen.

=== Sonstiges störendes Licht ===
Ähnliche Effekte entstehen durch [[Streulicht]] im optischen Medium [[Strahlenbüschel|zwischen Objekt und Kamera]], typischerweise durch [[Rayleigh-Streuung]] des Lichts in der [[Erdatmosphäre|Atmosphäre]].<ref>[https://de.wikibooks.org/wiki/Digitale_bildgebende_Verfahren:_Bildaufnahme#Atmosph.C3.A4rische_St.C3.B6rungen Atmosphärische Störungen], Wikibooks ''Digitale bildgebende Verfahren'', abgerufen am 19. Juli 2015</ref> Bei der Aufnahme von weit entfernten Motiven wird deren Bild vom Streulicht der dazwischen liegenden [[Luft]] überlagert. Der Effekt wird durch zusätzliche Partikel in der Luft ([[Dunst (Atmosphäre)|Dunst]]) noch verstärkt. Im Ergebnis wird der Kontrast vermindert, und auch die Farbwiedergabe ändert sich, denn kleinere Wellenlängen werden von der Atmosphäre stärker gestreut, so dass das überlagernde Streulicht bläulich ist.

Das menschliche [[Visuelles System|Sehsystem]] interpretiert das Verblassen und die charakteristische bläuliche Farbe von weit entfernten Objekten als Tiefeninformation. Dass auf einer Landschaftsaufnahme der Hintergrund mit zunehmendem Abstand mehr und mehr im bläulichen Dunst verschwindet, ist ein gewohnter Effekt, den man nicht als Fehler wahrnimmt. Störend ist er jedoch, wenn im Bild nur weit entfernte Objekte zu sehen sind und ein kontrastreicher und klarer Vordergrund fehlt.

Ferner können im Bildfeld vorhandene, jedoch mehr oder weniger stark defokussierte Gegenstände [[Geisterfleck]]e im Bild hervorrufen. Diese entstehen zum Beispiel bei Aufnahmen mit Blitzlicht, indem schwebende Teilchen, die das Blitzlicht reflektieren, unscharf abgebildet werden.

== Praktisches Beispiel ==
Die folgenden Beispiele illustrieren diesen Effekt. Die oberen beiden Abbildungen stellen Originalmessungen mit zwei verschiedenen [[Scanner (Datenerfassung)|Scannern]] dar, wohingegen die unteren beiden Abbildungen zur besseren Erkennbarkeit des Falschlichts mit einer [[Gammakorrektur]] von γ = 0,1 versehen sind (dunkle Stellen im Bild werden somit stärker aufgehellt als helle Stellen). Auf der linken Seite ist eine gute Abbildung fast ohne Falschlicht und auf der rechten Seite eine schlechte Abbildung mit deutlich erkennbarem Falschlicht dargestellt. Die Bilder zeigen einen gelochten [[Würfel (Geometrie)|Würfel]] der innen aus schwarzer und außen aus weißer [[Pappe]] gefertigt ist. Das Loch hat einen Durchmesser von etwa 5 Millimetern. In den rechten Bildern ist diesem Loch das Falschlicht als weißlicher Schleier zu erkennen. Die farbigen Punkte in der Mitte des Loches beruhen nicht auf Falschlicht, sondern auf dem [[Bildrauschen]] des entsprechenden Bildsensors.

{| class="wikitable"
!Gute Abbildung
!Schlechte Abbildung
|-
|align="center"|γ = 1,0
|align="center"|γ = 1,0
|-
|[[Datei:Good.scanner.bright.g1.png|mini|300px|zentriert]]
|[[Datei:Bad.scanner.bright.g1.png|mini|300px|zentriert]]
|-
|align="center"|γ = 0,1
|align="center"|γ = 0,1
|-
|[[Datei:Good.scanner.bright.g0.1.png|mini|300px|zentriert]]
|[[Datei:Bad.scanner.bright.g0.1.png|mini|300px|zentriert]]
|}

Um für den Nachweis einen möglichst dunklen Objektbereich zu realisieren, wird häufig ein [[Hohlraumstrahler|schwarzer Hohlraum]] verwendet, der in der Regel [[Kreis (Geometrie)|kreisförmig]] gestaltet ist. Für die Erzeugung einer gleichmäßig hellen Umgebung kommen in der Messtechnik [[Opazität|opake]] [[Einstellscheibe|Mattscheiben]] oder [[Ulbricht-Kugel]]n in Frage.

== Gegenmaßnahmen ==
Folgende Techniken werden vom Objektivhersteller oder vom Anwender genutzt, um das in der Regel unerwünschte Falschlicht zu vermeiden oder zu vermindern:

* Bauteile der Objektivfassung und des Kameragehäuses, die durch Reflexion des darauf fallenden Lichts zum Falschlicht beitragen können, werden mattschwarz [[Beschichten|beschichtet]] und oft auch quer zur optischen Achse verrippt. Teils werden auch die Linsenränder geschwärzt. Es werden Lichtblenden eingebaut, die die Ausbreitung von Licht außerhalb des normalen Strahlengangs behindern. Durch die Rippen und Lichtblenden wird das Licht nicht flach in Richtung zur Bildebene, sondern in einem steileren Winkel reflektiert. Dadurch wird auch die Absorption verbessert, weil das reflektierte Licht zum Teil auf die gegenüberliegende Rippenflanke oder eine andere Blende fällt. Auch der [[Balgen|Faltenbalg]] klassischer Fotoapparate bewirkt aus diesem Grund eine sehr wirksame Unterdrückung von Falschlicht. Ein Belag aus schwarzem Samt hat ebenfalls sehr gute Eigenschaften, auch bei flach auftreffendem Licht, das meist besonders kritisch ist.
* [[Streulichtblende]]n vor dem Objektiv vermindern das Entstehen von Falschlicht, indem außerhalb des Bildwinkels einfallendes Licht, das nicht für die Bildentstehung nötig ist, vom Eintritt in das Objektiv abgehalten wird.
* Die [[Linse (Optik)|Linsen]] der Objektive erhalten eine [[Antireflexbeschichtung]] (Vergütung), um Reflexionen an den Glasoberflächen zu reduzieren. Die partielle Reflexion lässt sich aus physikalischen Gründen nicht völlig vermeiden, aber der reflektierte Lichtanteil sinkt bei modernen Beschichtungen auf weniger als ein Zehntel im Vergleich zu unbeschichteten Flächen.
* Die Auslegung der Linsengeometrie erfolgt bei der Konstruktion von hochwertigen Objektiven nicht nur zur Korrektion der [[Abbildungsfehler]], sondern auch im Hinblick auf die Vermeidung bzw. Kontrolle von Linsen- und auch Sensor-Reflexionen.<ref>{{Webarchiv|url=http://lenspire.zeiss.com/en/wp-content/uploads/sites/2/2016/04/de_Zur-Reflexminderung-von-Photoobjektiven.pdf |wayback=20160708125845 |text=Zur Reflexminderung von Photobjektiven |archiv-bot=2019-04-10 09:10:26 InternetArchiveBot }}, abgerufen am 6. Februar 2017</ref>
* Die Linsenoberflächen werden vom Anwender frei von Verunreinigungen gehalten. Man muss nicht jedes winzige Staubkorn sofort entfernen, aber starke Staubablagerung und Fingerabdrücke können merkliches Streulicht verursachen.
* Fotoobjektive werden unter guten Bedingungen aufbewahrt (vor allem Vermeidung von Feuchtigkeit), um Fogging und Glaspilz vorzubeugen.
* Störende [[Gegenlicht]]quellen im [[Objektraum]] werden ausgeschaltet (beispielsweise [[Scheinwerfer]] oder [[Lampe]]n).
* Die [[Tonwert]]e in fotografischen Aufnahmen werden korrigiert, wobei die dunkelsten auftretenden Tonwerte auf den Schwarzwert transformiert werden, um den [[Kontrast]] zu maximieren.

<gallery caption="Hilfsmittel gegen Falschlicht" perrow="4">
Bild:Sonnenblende.jpg|Streulichtblende
Bild:Spiegelkasten srt303b.jpg|Schwarze Mattierung und Verrippungen zur Reflexminderung
Bild:Lichtblende.jpg|Lichtblenden im Strahlengang des Objektivs
Bild:Verguetung1.jpg|Linsenvergütung
</gallery>

== Literatur ==
* DIN 58186, 1982–10: Qualitätsbewertung optischer Systeme; Bestimmung des Falschlichts
* DIN 58186, 1982–10: Quality evaluation of optical systems; determination of veiling glare
* ISO 9358, 1994–07: Optik und optische Instrumente – Falschlicht von abbildenden Systemen – Definitionen und Messmethoden
* ISO 9358, 1994–07: Optics and optical instruments – Veiling glare of image-forming systems – Definitions and methods of measurement
* DIN ISO 14490–6: Optik und optische Instrumente – Prüfverfahren für Fernrohre – Teil 6: Bestimmung des Falschlichtanteils (ISO 14490-6:2005)
* ISO 18844: Photography -- Digital cameras -- Image flare measurement / ISO/DIS 18844:2016-09 Elektronische Stehbildfotografie – Messtechniken für Streulicht bei digitalen Kamerasystemen

== Weblinks ==
* [https://de.wikibooks.org/wiki/Digitale_bildgebende_Verfahren:_Bildaufnahme#Falschlicht Falschlicht], Wikibook ''Digitale bildgebende Verfahren''

== Einzelnachweise ==
<references></references>

[[Kategorie:Bildfehler]]
[[Kategorie:Fototechnik]]
[[Kategorie:Technische Optik]]

[[en:Stray light]]

Falschlicht - Versionsgeschichte

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