Die Lochkamera
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Dabei ist das der „Camera Obscura“, des „dunklen Zimmers“, zu Grunde liegende Prinzip schon viel länger bekannt. Es findet sich beispielsweise in chinesischen Texten aus dem fünften Jahrhundert v. Christus. Grade mal 100 Jahre später, im 4. Jahrhundert vor unserer Zeitrechnung, befasste sich Aristoteles mit den der Lochkamera zu Grunde liegenden optischen Phänomenen. Allerdings konnte er sich die Zusammenhänge nicht erklären.
Im 10. Jahrhundert – und immer noch lange vor Leonardo – erkannten arabische Gelehrte, dass sich das Licht geradlinig ausbreitet. Sie machten bereits optische Experimente mit der Projektion des Lichts dreier Kerzen. Diese Erkenntnisse nutzen Astronomen und Künstler – unter ihnen auch Albrecht Dürer – als Hilfe für perspektivische Zeichnungen.
Und endlich kommt da Vinci ins Spiel. Dass ihm irrtümlich die „Erfindung“ der Lochkamera zugeschrieben wird, ist wohl dem Umstand zu verdanken, dass er das längst bekannte Prinzip in Worte fasste: “Wenn die Fassade eines Gebäudes, oder ein Platz, oder eine Landschaft von der Sonne beleuchtet wird und man bringt auf der gegenüberliegenden Seite in der Wand einer nicht von der Sonne getroffenen Wohnung ein kleines Löchlein an, so werden alle erleuchteten Gegenstände ihr Bild durch diese Öffnung senden und werden umgekehrt erscheinen”.
Er verwendete sie zum Nachzeichnen von „Form und Linie der Natur“.
Vor allem Astronomen nutzten die Camera Obscura. In erster Linie zur Zeit- und Kalenderbestimmung oder um eine Sonnenfinsternis beobachten zu können. Johannes Kepler prägte den Ausdruck “Camera Obscura” zum ersten Mal und ersetzte das Loch durch eine einfache Sammellinse, die sogar fokussiert werden konnte. Im Frühherbst 1826 gelang Joseph Nicéphore Niépce damit die erste lichtbeständige Fotografie. Der Rest der Geschichte ist hinlänglich bekannt.
Warum …
… sollten wir uns heute überhaupt mit der Lochkamera befassen? Moderne Objektive sind preiswert, jeder, der fotografiert, hat (mindestens) eines für seine Kamera(s). Selbst die primitivste Kit-Linse hat eine wesentlich bessere Abbildungsleistung und höhere Lichtstärke als das winzig kleine Löchlein. Zumal viele Digitalkameras sogar „Lochkamera“ als „Kreativprogramm“ anbieten.
Darum:
- 1.) Weil es Spaß macht.
- 2.) Weil dieser Anachronismus Bilder mit einem ganz eigenen Charakter ermöglicht.
- 3.) Weil man damit sehr viel über die physikalischen Grundlagen lernt, die auch in der modernen Fotografie gelten.
- 4.) Weil Photographie ein kreatives Gestaltungsmittel ist und die Lochkamera diese Möglichkeiten massiv erweitert.
- 5.) Weil die Ausstrahlung eines mit einer Lochkamera aufgenommenen Fotos einmalig ist und kein elektronischer „Kreativ-Filter“ auch nur annähernd rankommt.
Wer es einmal ausprobiert hat, dem fallen sicher noch viele weitere Gründe ein. Los geht’s!
Der Springbrunnen im Kurpark, fotografiert mit Olympus PenF (MFT) und Zuiko 1,8/17mm
Dasselbe Motiv mit dem “Kreativ”-Filter “Lochkamera” der Kamera
Und hier zum Vergleich die selbe Perspektive mit dem “Subjektiv Pancake” und eingesetzter Lochblende
Funktionsweise
Stellen wir uns eine kleine, punktförmige Lichtquelle vor: Sie sendet ein divergentes (auseinander gehendes) Strahlenbündel aus. Setzen wir nun den Lichtstrahlen eine Blende in den Weg, kann nur ein sehr kleiner Teil der Lichtstrahlen durch die Öffnung treten. Auf einer sich dahinter befindlichen Mattscheibe oder lichtempfindlichen Schicht bildet sich ein heller Fleck in Form der Blende. Ist die Öffnung der Blende sehr klein, kann der auf der Mattscheibe ersichtliche Lichtfleck als Abbildung der punktförmigen Lichtquelle angesehen werden.
Derselbe Eindruck entsteht, wenn wir nicht eine punktförmige Lichtquelle betrachten, sondern wenn der „Gegenstand“ aus einem weißen Punkt auf schwarzer Fläche besteht. Allerdings muss dann der weiße Punkt von einer Lichtquelle beleuchtet sein. Er reflektiert das auffallende Licht divergent und kann einer selbst leuchtenden, punktförmigen Lichtquelle gleichgesetzt werden.
Umgesetzt bedeutet diese Überlegung nichts anderes, als dass jeder Gegenstand aus unendlich vielen einzelnen Punkten besteht, die bei Beleuchtung das auffallende Licht divergent reflektieren und praktisch die gleiche Wirkung wie unendlich viele punktförmige Lichtquellen ausüben.
Halten wir nun eine Lochblende in das Sammelsurium all dieser divergenten Strahlenbündel, kann von jedem Bündel nur ein ganz geringer Teil die Öffnung passieren und wird auf einer sich dahinter befindlichen Mattscheibe als Punkt abgebildet. Die Summe all dieser Lichtpunkte erzeugt ein reales Abbild des Gegenstandes. Nach diesem Prinzip arbeitet die einfachste photographische Apparatur: Die Lochkamera.
Eigenschaften des Bildes der Lochkamera
- 1. reell, d.h. auffangbar auf eine Mattscheibe oder einen lichtempfindlichen Schichtträger
- 2. um 180° gedreht, kopfstehend
- 3. die Streckenverhältnisse bei Gegenstand und Bild sind jeweils gleich (zentrische Streckung)
Lichtstärke der Lochkamera
Definition: Die Lichtstärke bezeichnet das Verhältnis zwischen dem wirksamen Durchmesser der Belichtungsöffnung und der Brennweite, die bei der Lochkamera der Baulänge entspricht:
Lichtstärke = Durchmesser der Belichtungsöffnung : Baulänge
Der optimale Durchmesser der Belichtungsöffnung (Blende)
Je größer die Blende ist, umso heller – aber auch unschärfer – ist das Mattscheibenbild. Das Bild wird unschärfer, weil die einzelnen Abbildungspunkte nicht mehr punkt-, sondern kreisförmig sind. Die einzelnen Zerstreuungskreise überlagern sich und bewirken ein unscharfes Bild.
Daraus jedoch den Schluss zu ziehen, die kleinstmögliche Blendenöffnung sei die optimale, scheitert in der Praxis an der Beugung des Lichts.
Beugung ist jede Abweichung der Lichtstrahlen in den Schattenraum, die nicht durch Spiegelung oder Brechung bedingt ist. Sie beruht auf der Wellennatur des Lichts. Nach der Wellenlehre von Huygens ist jedes von einer Wellenbewegung getroffenes Teilchen der Ausgangspunkt einer neuen Welle, die sich kugelförmig nach allen Seiten ausbreiten will. Im Allgemeinen behindern sich jedoch alle diese neuen Wellen gegenseitig derartig, dass nur eine gradlinige Bewegung weg von der Lichtquelle möglich ist.
Wenn die Wellen aber durch eine kleine Öffnung hindurchgehen oder an einer scharfen Kante vorbei streifen, dann können sie sich dahinter wieder kugelförmig nach allen Seiten ausbreiten. Sie gelangen also auch in den Schattenraum. Dieses Abgehen vom gewohnten, geraden, Weg nennt man Beugung.
Bei der Abbildung durch die Lochkamera bewirkt die Beugung ein hinreichend scharfes Bild, wenn Lochgröße und Baulänge (= Brennweite) im richtigen Verhältnis zueinander stehen. Falls das Loch zu klein oder zu groß ist, lässt die Schärfe merklich nach.
Der optimale Durchmesser der Belichtungsöffnung lässt sich nach folgender Formel errechnen:
(1:a)+ (1:a´)= 2,56 x λ : ø d²
Beispiel:
a = 20 Meter
a´ = 15 cm
λ = 550 nm
d = 0,46 mm
a = Aufnahmedistanz
a´ = Brennweite
λ = Wellenlänge des Aufnahmelichts
d = Belichtungsöffnung
Die Lochkamera
Endlich, wir kommen zum Thema. Eine Kaffeedose oder ein Schuhkarton. Auf der einen Stirnseite ein Loch, auf der anderen ein Bogen Pergamentpapier. Innen mattschwarz. Fertig ist die Lochkamera. Bei den zu erwartenden Belichtungszeiten reicht ein Streifen schwarzes Isolierband als Verschluss.
Nur: Wie kommt der Film in die Kamera? Ganz zu schweigen vom Sensor und der Elektronik, will man das Abbild digital festhalten.
Monochrom Pincaps
Die einfachste Lösung: Ein Loch im Gehäusedeckel der Kamera. Das funktioniert sogar ganz gut. Aber optimal ist das nicht.
Denn es ist von Vorteil, wenn das Material rund um unsere Belichtungsöffnung
– möglichst dünn
– kreisrund sowie
– präzise und ohne Grat
gefertigt ist. Drei Faktoren, die mit den üblichen Mitteln eines Heimwerkers im Hobbykeller selten optimal realisiert werden können.
Die Lösung ist einfach und kaum teurer als der originale Gehäusedeckel des Kameraherstellers: Monochrom Pincaps. Es gibt sie für Canon EOS, Nikon F und Leica M. Letzterer kann mit einem Novoflex-Adapter auch auf MFT adaptiert werden. Sie sind aus Hartplastik, die Löcher sehr präzise in 0,3 mm dünne Edelstahlkörper auf einen 100stel Millimeter genau gebohrt und sauber entgratet. Die Lochdurchmesser betragen je nach Brennweite 0,20 oder 0,28 mm.
Vorteile der Monochrom Pincaps:
– preiswert
– einfach im Handling
– sehr gute Bildergebnisse
Subjektiv Pancake
Teurer als die Pincaps, aber deutlich vielseitiger und hochwertiger ist das Subjektiv Pancake. Es ist komplett aus Metall, vier Aufnahmemodule (Lochblende, Zonenplatte, Lochblendensieb und Photonensieb) werden mitgeliefert. Damit stehen weit mehr Möglichkeiten zur Verfügung.
Es gibt sie für Canon EOS, Nikon F, MFT und Leica M.
Vorteile des Subjektiv Pancake:
– wertige Metallausführung
– mit vier Aufnahmemodulen vielseitig einsetzbar
– einfach im Handling
– sehr gute Bildergebnisse
Das Subjektiv Pancake an MFT entspricht ungefähr einer Brennweite um die 17 mm (ca. 35 mm auf KB bezogen)
Lieferumfang des “Subjektiv”
Subjektiv
Subjektiv statt Objektiv. Die Brennweite entspricht ungefähr 65 mm, ausgeleuchtet wird das komplette KB-Format. Die Fassung, ganz aus Metall, kommt von Novoflex. Made in Memmingen. Auch hier gehören vier Aufnahmemodule (Lochblende, Zonenplatte, Acryllinse und einfache Glaslinse) zum Lieferumfang.
Bei Monochrom gibt es das Subjektiv in zwei Versionen – einmal für Vollformat-KB (Canon EOS, Canon FD, Contax / Yashica, Leica R, Nikon F, M 42, Minolta AF / Sony Alpha, Pentax K, Minolta MD, Olympus E, Olympus OM und Practica B) sowie für Systemkameras (MFT-, Sony NEX-, Canon M- und Fuji X-Pro1)
Vorteile des Subjektiv:
– wertige Metallausführung
– mit vier Aufnahmemodulen vielseitig einsetzbar
– mit Acryl- und Glaslinse auch aus der Hand, ohne Stativ, verwendbar
– Bildwirkungen erzielbar, die nur damit erreicht werden können
– einfach im Handling
– sehr gute Bildergebnisse
Das Subjektiv entspricht ungefähr 65 mm Brennweite; hier das Modul “Lochblende”
Modul “Acryllinse”
Modul “Zonenplatte”
Modul “einfache Glaslinse”
Lieferumfang der Nopo 120
NOPO 120 Lochkamera
Während die Subjektive und die Monochrom Pincaps auf vorhandene Kameras angesetzt werden und somit auch digital verwendet werden können, macht die NOPO Nägel mit Köpfen: Sie ist konsequent für den Einsatz auf Film ausgelegt. Und komplett aus Holz, handgefertigt in Madrid.
Es gibt das edle Stück in drei Versionen: Für Rollfilm 120, Kleinbild 26 x 36 mm und Kleinbild Panorama 24 x 65 mm.
Wir haben uns die NOPO 120 einmal genauer angeschaut. Auf 120iger Rollfilm sind 12 Fotos im quadratischen Format 6 x 6 möglich. Die Lichtstärke, wenn man das so bezeichnen kann, beträgt 1:132. Ein hochempfindlicher Film, mindestens ISO 400, ist demnach anzuraten. Die Verwendung eines Stativs sowieso. Eine Rechenscheibe zur Ermittlung und Bestimmung der Belichtungszeit gehört zum Lieferumfang. Aber so ganz verlassen kann man sich darauf dann doch nicht. Wer schon vor dem Digitalzeitalter fotografiert hat, weiß warum: Kollege Schwarzschild lässt grüßen.
Es ist aber gar nicht so schwierig, verwendbare Negative zu belichten: Der Belichtungsspielraum des Filmmaterials ist groß genug. Drei bis vier Aufnahmen zwischen einer und ca. sechs Sekunden sollten mit einem ISO 400-Film bei Sonnenschein zumindest ein brauchbares Negativ ermöglichen.
Auf einen Sucher muss verzichtet werden. Der Bildwinkel von ca. 90° wird durch eingravierte Linien und kleine Markierungsbohrungen am Gehäuse zur groben Orientierung angedeutet. Der Verschluss wird durch Drehen des „Objektiv“-Rings geöffnet und geschlossen. Durch ein Loch auf der Rückseite ist die Nummerierung des Papierträgers des Films sichtbar – daran muss man sich beim Transport halten um Doppelbelichtungen zu vermeiden. Tipp: Eine kleine Taschenlampe schadet nix. Es ist arg schattig in dem kleinen Löchlein, die auf dem Schutzpapier des Films aufgedruckte Markierungszahl sonst nur schwer lesbar.
Für den Filmtransport braucht man nicht nur ein gutes Auge, sondern auch etwas Kraft und Fingerspitzengefühl. Die beiden Transporträder müssen möglichst parallel gedreht werden, um den Film ein Bildfeld weiter zu transportieren. Wenn die nächste Zahl im Guckloch auftaucht, wird am oberen Rädchen ein wenig nachgespannt, dann kann das Foto belichtet werden.
Klassischer geht’s kaum: Die NOPO, geladen mit HP5
Vorteile der NOPO Lochkamera
– Back to the Roots
– kompromisslos
– einfache und doch wertige Konstruktion
– Handschmeichler
– optischer Blickfang in der Vitrine
– die ultimative Kamera für „Holzwürmer“
Welche Lochkamera ist die richtige für mich?
Wer es erst einmal probieren möchte – zum Reinschnuppern sind die Monochrom Pincaps die preiswerteste Möglichkeit – sofern man eine Kamera mit passendem Objektivbajonett hat. Da die Pincaps sehr günstig sind, lohnt es sich kaum, einen Kamera-Gehäusedeckel für eigene Basteleien zu opfern.
Bei Verwendung der Pincaps mit Adaptern ist zu berücksichtigen, dass sich durch dessen Baulänge die Brennweite entsprechend verlängert.
Gleiches gilt für das Subjektiv Pancake. Es ist zwar etwas teurer, doch dafür wertiger gefertigt und bietet durch die vier Aufnahmemodule weit mehr Möglichkeiten. Wer handwerklich geschickt ist und über die notwendigen Werkzeuge für Feinmechaniker verfügt, kann sich sogar eigene Module fertigen, einsetzen und damit experimentieren.
Das ist auch beim Subjektiv möglich. Da es zudem über einen Schneckengang verfügt, können hier sogar Linsen eingesetzt und fokussiert werden. Auch die Tatsache, dass es das Subjektiv für fast jedes Objektivbajonett gibt, macht es zur vielseitigsten „Lochkamera“.
Die drei oben genannten Lochkamera-„Objektive“ haben den großen Vorteil, dass vorhandenes Equipment weiter genutzt werden kann. Je nachdem, welche Kamera dran hängt, kann man sowohl auf Film, als auch digital damit fotografieren.
Wer gerne experimentiert, verwendet eine Fachkamera und setzt an Stelle des Objektivs eine Platte mit der benötigten Öffnung in die vordere Standarte ein. Es muss nicht immer gleich eine Linhof, Plaubel oder Sinar sein: Bei Online-Auktionen oder Kamera Flohmärkten werden immer wieder Laufbodenkameras angeboten, die je nach Zustand und Sammlerwert, oft für kleines Geld zu haben sind. Mit ein wenig Bastelgeschick entsteht an einem verregneten Sonntagnachmittag aus dieser Basis eine prima Lochkamera für Roll- oder Planfilm.
Die NOPO oder die Zero in ihren verschiedenen Varianten sind die wahrscheinlich edelste und kompromissloseste Spielart der Lochkamera. Sie sind zudem ein Blickfang in jeder Sammlervitrine.
Der kleine Aufwand lohnt sich: Die Bildergebnisse der NOPO können sich auch auf Farbnegativ-Film sehen lassen. Die Fotos haben einen einmaligen, analogen Charakter, der sich digital kaum erreichen lässt.
