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Digitale Infrarotfotografie: die Grundlagen kennenlernen

Infrarotfotografie ist anders:

Infrarotfotografie oder IR-Fotografie, wie sie kürzer genannt wird, ist dadurch etwas grundsätzlich Anderes, daß sie außerhalb des für uns Menschen sichtbaren Spektralbereichs stattfindet. Erst der Sensor in der Kamera als Hilfsmittel "übersetzt" das für uns nicht sichtbare Bild in ein sichtbares. Es gibt nicht die Infrarotfotografie schlechthin, sondern viele Varianten sind möglich, je nach Filter, den man verwendet. Dieser spezielle Infrarotfilter (auch Schwarzfilter genannt, weil er für das menschliche Auge fast undurchsichtig erscheint) ist nötig, um das sichtbare Licht auszublenden, denn nur dann entsteht ein Infrarotfoto.

Diese Lektion Infrarotfoto-Grundlagen setzt keine Vorkenntnis voraus. Ein bißchen Theorie ist zum Einstieg unvermeidlich, aber ich habe mich bemüht, von vorn herein den Anwendungsbezug in den Vordergrund zu stellen. Um nicht unnötige Verwirrung zu stiften, kommt IR-Fotografie in Farbe in dieser Lektion noch nicht vor. Das meiste gilt aber auch dort.

Überzeugen Sie sich selbst: Infrarotfotografie ist etwas Faszinierendes!

IR-Fotografie herrlich einfach mit der Digitalen?

- im Prinzip jedenfalls, ja. Es war nämlich schon immer Probieren nötig, weil die richtige Belichtung weit vom gemessenen Wert abweichen kann. Es ist deshalb bares Geld wert, daß man heute sofort das Ergebnis auf dem Display der Kamera kontrollieren kann, ohne daß es einen einzigen Cent kostet. Die früher unverzichtbaren Belichtungsreihen mit dem teuren Spezialfilm ließen Infrarotfotografie zum kostspieligen Luxus werden.

IR-Fotografie ist und bleibt aber immer "was Exotisches", das mit vielen Überraschungen aufwartet. Es ist sicher nichts für denjenigen, der alles einer Vollautomatik überlassen möchte und dabei selbstverständlich beste Qualität erwartet. Das kann schon deshalb nicht funktionieren, weil man für wirklich beeindruckende Ergebnisse erst eine andere Art des Sehens lernen muß.

Genau dabei kann uns aber die sofortige Bildkontrolle einer Digitalkamera so unterstützen, daß es schnell richtig Spaß macht.

In der Praxis leider nicht mit jeder!

Vielen Digitalkameras der neuesten Generation wurde die grundsätzlich vorhandene Infrarotfähigkeit leider weitgehend "abtrainiert", indem heute extrem dichte Sperrfilter vor dem Sensor eingebaut sind - angeblich im Interesse bestmöglicher Bildqualität. Ob das tatsächlich eine Verbesserung bringt, weiß ich nicht. Für IR-Aufnahmen bedeutet es aber sehr lange Belichtungszeiten.

Ich möchte hier im Beitrag Grundlagen auf diesen Punkt nicht näher eingehen und verweise auf den Beitrag Kamera umbauen lassen, der diese Fragen im Detail behandelt.

Wellenlänge, sichtbares Licht und Infrarotfotografie

Licht gehört zu den elektromagnetischen Wellen, die einen sehr großen Bereich umfassen. Eine wesentliche Kenngröße ist dabei die Wellenlänge (dasselbe wie bei Radio, Fernsehen, Mobiltelefon...). Nur für einen relativ eng begrenzten Bereich erscheinen dem menschlichen Auge solche Wellen als sichtbares Licht.

Kurzwelligeres Licht können wir nicht mehr sehen (wir sehen dem Licht z.B. auch nicht an, wie schnell man davon einen Sonnenbrand bekommen wird) und langwelligeres auch nicht. Schon beim Fotografieren mit Film mußte man unter bestimmten Voraussetzungen aber Vorkehrungen treffen, um dieses für uns unsichtbare Licht zurück zu halten. Man benutzte einen UV-Filter, weil der Film auf UV-Strahlung reagierte, was zu störenden Effekten führte.

Noch bis gegen Ende des 19. Jahrhunderts waren Filme nicht für das gesamte sichtbare Licht empfindlich, sondern außer UV überwiegend nur für Blau- und Blaugrüntöne, und auch heute noch geben viele Schwarzweißfilme Rottöne dunkler wieder als Blautöne. Für Licht im Infrarotbereich ist ein Film nur dann empfindlich, wenn er durch die Zugabe geeigneter Substanzen entsprechend sensibilisiert wurde. Um überhaupt nennenswert etwas davon zu merken, muß man aber erst einmal dafür sorgen, daß das sichtbare Licht zurück gehalten wird.

Schwarzfilter

Genauso, wie der UV-Filter dazu dient, daß nur Licht ab einer gewissen Wellenlänge durchgelassen wird, funktioniert der Schwarzfilter. Lediglich die entsprechenden Wellenlängen sind verschieden. Das sichtbare Licht reicht ungefähr von 400 nm bis 750 nm. Ein Nanometer (nm) ist ein Millionstel Millimeter. Licht von 400 nm Wellenlänge erscheint uns blau-violett, solches von 750 nm Wellenlänge rot. Da der UV-Filter ab ca. 400 nm durchlässig ist, blockiert er kein sichtbares Licht und scheint einfach ein "ganz normales Glas" zu sein. Ein Schwarzfilter, der erst für größere Wellenlängen als 750 nm durchlässig ist, erscheint uns schwarz (daher auch der Name). Daß infrarote Strahlung durchgelassen wird, können wir nicht sehen.

Infrarotfilm

Infrarotfilm ist normalerweise immer ein Schwarzweißfilm (Ausnahme: Kodak Ektachrome Infrared-Film). Er braucht speziell angepaßte Entwicklung, hat oft sehr niedere und schwankende Empfindlichkeit, muß kühl gelagert werden und sollte am besten nur im Dunkeln gewechselt werden (Einzelheiten entnimmt man dem Beipackzettel). Da diese Filme durch die kleinen Stückzahlen außerdem auch relativ teuer sind, war Infrarot-Fotografie mit Film noch nie etwas für die Masse.

Infrarot-Fotografie mit Digitalkameras

Anders als Film, der für Infrarotaufnahmen ja speziell sensibilisiert sein muß, sind die Sensoren der meisten Digitalkameras bereits von selbst von UV bis weit in den Infrarotbereich hinein empfindlich (nämlich von ungefähr 380 bis 1200 nm). Damit wären sie also für Infrarot hervorragend geeignet. Weil aber natürlich möglichst normal aussehende Bilder auch für Digitalkameras angestrebt werden, sind vor dem Sensor Filter eingebaut, die das durchgelassene Licht auf den Bereich zwischen 400 und 750 nm beschränken. Einer Digitalkamera wird so ihre eigentlich vorhandene Infrarot-Fähigkeit genommen.

Schwarzfilter an der Digitalkamera

Was passiert nun, wenn man an einer Digitalkamera einen Schwarzfilter vor die Linse setzt? Gar nichts mehr, würde man wohl erwarten. Tatsächlich ist es von Kameramodell zu Kameramodell sehr verschiedenen, aber fast immer sind die fest installierten Filter vor dem Sensor nicht so dicht wie der Schwarzfilter vor der Linse. Das bewirkt, daß bei entsprechend langer Belichtungszeit die meisten Digitalkameras auf diese Weise für Infrarotaufnahmen verwendbar sind. Ein ganz guter Startwert für erste Versuche bei Sonnenschein ist Belichtungszeit 1 Sekunde bei Blende 5,6 - von da aus einfach mal probieren! Um Näheres zu erfahren, was die eigene Kamera angeht, empfehle ich einen Besuch beim Infrarot-Kombinat, wo man viele wertvolle Erfahrungen und Tips findet.

Für eine Behandlung dieses Themas im Detail bitte den Beitrag "Kamera umbauen lassen?" lesen!

Die Kamera sieht anders als unser Auge

Ganz selbstverständlich erwarten wir beim Fotografieren meist, daß die Kamera beim Druck auf den Auslöser genau das festhält, was wir in dem Augenblick sehen. Tatsächlich war das aber schon immer nur annähernd der Fall - mit unterschiedlich großen Abweichungen. Die Ursache für viele enttäuschende Bilder liegt darin, daß der Fotograf diese Diskrepanz ignoriert hat.

Ein Beispiel: Wir sehen nur deshalb räumlich, weil wir zwei Augen haben. Eine normale Kamera hat aber nur ein Objektiv und kann damit alles nur flach abbilden. Wer schon einmal Stereofotos gesehen hat (das sind die, für die man eine Spezialbrille braucht), ist von der 3D-Wirkung sofort beeindruckt. Und doch gibt es viele hervorragende Landschaftsaufnahmen, die nur zweidimensional sind, aber man empfindet trotzdem räumliche Tiefe. Das ist dann der Fall, wenn der Fotograf Gestaltungsmittel eingesetzt hat, die wir aus der Alltagserfahrung sofort mit nah / fern assoziieren. Eine Landschaftsaufnahme ohne Vordergrund wird z.B. immer viel flacher wirken als dasselbe Bild mit Vordergrund. Das ist einer der Gründe, warum es nicht reicht, die Kamera ans Aug zu halten und abzudrücken. Ein besseres Bild muß komponiert werden.

Schwarzweiß als Zwischenstufe

Jeder weiß, wie Schwarzweißfotos aussehen. Kein Problem, das kann ich auch, denkt man. Wer aber zum ersten Mal schwarzweiß fotografiert, wird von vielen Bildern enttäuscht sein, weil er natürlich gewohnt ist, die Bildwirkung in Farbe zu beurteilen. Ohne Farbe geht aber der Komplementärkontrast verloren (rot / grün, blau / gelb usw.). Das Schwarzweißbild wirkt vor allem durch Hell-Dunkel-Kontraste. Man muß also erst lernen, die bunte Welt um uns herum so zu sehen. Man muß das Farbbild, das unser Auge sieht, in Hell-Dunkel-Kontraste übersetzen.

Die Umsetzung von einem grellen Farbmotiv in ein SW-Bild kann sehr enttäuschend sein, denn jedes Motiv, das den Blick überwiegend durch die Farben anzieht, wird wahrscheinlich viel an Wirkung verlieren. Eine satt grüne Wiese voller Mohnblumen wäre etwa so ein Beispiel, das ohne spezielle Bearbeitung nicht zum SW-Bild taugt. Die gelungene Bildgestaltung setzt also voraus, daß man die zu erwartende Wirkung in der Vorstellung vorwegnehmen kann. Mit der Digitalkamera hat man es heute um Vieles leichter, weil ein kurzer Blick aufs Display eine wertvolle Kontrollmöglichkeit bietet.

Infrarot: Was ist da so besonders?

Eine ganze Menge sogar! - Zuerst muß man sich bewußt machen, daß man in einem Spektralbereich fotografiert, den der Mensch nicht sehen kann. Für die Praxis bedeutet das, daß man sich eben ersatzweise am sichtbaren Licht orientiert und darauf hofft, daß dort, wo es hell ist, wohl auch im Infrarotbereich was zu sehen sein sollte. Daß das etwas naiv gedacht ist, wird sofort klar, wenn man bedenkt, daß nicht dort, wo viel Blau ist, deswegen auch viel Rot sein muß. Aber genauso, wie man eben aus Erfahrung weiß, daß Gras meistens grün ist, lernt man Gesetzmäßigkeiten für Infrarot kennen:


Dieser sogenannte Wood-Effekt (der übrigens nicht danach den Namen hat, daß natürlich auch Wälder in Infrarotaufnahmen hell erscheinen) ist gestalterisch sehr dominant in Landschaftsaufnahmen. Am Anfang neigt man dazu, Blattgrün im Überfluß in den Bildern unterbringen zu wollen, was aber oft zuviel des Guten ist. Der Wood-Effekt ist also das Erste, woran man sich als infrarot-unerfahrener Fotograf die Zähne ausbeißen darf. Er ist ohne Frage ein schöner Blickfang in Naturmotiven, aber eben mit Vorsicht zu behandeln.

Auch dafür gilt, daß man erst ein gewisses Gefühl für den zu erwartenden Effekt entwickeln muß, denn wie bei Aufnahmen mit Polfilter kommt es sehr darauf an, wo die Sonne steht - bei Infrarotaufnahmen sogar noch deutlicher als mit Polfilter. Man muß auch erst lernen auf die feinen Schleierwolken zu achten, die im sichtbaren Licht evtl. nur hauchdünn zu erahnen sind, in der Infrarotaufnahme aber dem Himmel zusätzlichen Ausdruck und Tiefe verleihen (siehe das Bild rechts).

Daß ich oft von "lernen" rede, mag verwundern, denn bei der Digitalkamera hat man doch das Display zur schnellen Kontrolle. Diese Möglichkeit funktioniert aber nur begrenzt, denn fast alle Aufnahmen im Infrarotbereich verlangen nach Bearbeitung, um die optimale Wirkung zu erzielen.

Das sollte man beachten

Die "Winterlandschaft im Sommer" ist natürlich für viele das Hauptthema für Infrarot, weil eben ein so herrlich plakativer Effekt. An dem Bild rechts, das ich absichtlich rein in SW gelassen hab, kann man mehrere Dinge sehen:

Der atmosphärische Dunst macht sich nicht im ganzen sichtbaren Licht gleich stark bemerkbar. Schon mit normalem Schwarzweißfilm kann die Fernsicht durch Verwendung eines Rotfilters deutlich verbessert werden. Oberhalb des sichtbaren Lichts, im Infrarotbereich, fällt dieser Effekt noch wesentlich stärker aus. Selbst an ganz normalen Tagen entstehen Bilder, die aussehen, als wäre extremes Fönwetter gewesen, und sogar bei sehr dunstigem Wetter, wo die Sicht kaum mehr als ein paar hundert Meter reicht, durchdringt die Infrarot-Aufnahme diesen Dunstschleier noch erstaunlich weit, so daß in der Ferne Bergketten sichtbar werden, die man mit bloßem Auge fast nur erahnen kann.

Wie viele Regeln ist auch diese aber nur mit Vorsicht zu genießen. Daß nämlich an einem sonnigen Tag Wasser für das menschliche Auge blau aussieht, kommt ja nur daher, daß sich der blaue Himmel im Wasser spiegelt. Als Infrarot-Aufnahme erscheint - wie wir schon gesehen haben - der blaue Himmel meist dunkel. Reflexion im Wasser bewirkt deshalb, daß auch das dunkel wiedergegeben wird.

Soweit so gut. Die Falle lauert aber dort, wo sich nicht der Himmel, sondern Laub im Wasser spiegelt. Uns Menschen erscheint das dunkel, das Wasser ins Grünliche tendierend. Durch den Wood-Effekt spiegelt sich aber für den Infrarot-Sensor nicht was Dunkles im Wasser, sondern was fast Weißes! Immerhin, man kann es bei der Kontrolle auf dem Display sehen, wenn man nicht darauf geachtet hat.

Es ist aber ein weiteres Beispiel für die vielen Überraschungen, die im Infrarot auf einen warten und deshalb diese Art von Fotografie so spannend machen!

Völlig faszinierend finde ich auch die Möglichkeit, eine umgebaute Kamera für Portrait- und Aktaufnahmen zu verwenden:

An diese Aufnahmen muß man sich wirklich erst durch Versuche herantasten, denn man erhält gänzlich andere Bilder als man im Sucher sieht. Zuerst wirkt sehr irritierend, daß die Lippen je nach Lichteinfall bis zu schneeweiß sein können, denn im sichtbaren Bereich sind sie schließlich auch schon rot, was vermuten läßt, daß sie im daran anschließenden Infrarot hell sein werden. Wenn man also etwas natürlicher wirkende Lippen haben möchte, ist Lippenstift nötig - aber natürlich kein roter, denn der wird auch nur weiß! Diesen Denkfehler hatte ich nämlich auch gemacht (dunkelroter Lippenstift...). Wir hatten bei den Aufnahmen rechts dann auch prompt keinen geeigneten Lippenstift dabei und mußten improvisierend auf Lidschatten ausweichen (man sieht es, war nicht ganz ideal). Ich kann nur empfehlen, vorher in aller Ruhe Versuche zu machen, denn welche Pigmente nachher wie aussehen werden, kann man nicht wirklich erraten.

Auch die Augen sind schwierig von der Wirkung her. Der Lichteinfall oder Schatten macht viel aus, und eine dezente Korrektur der Tonwerte ist ratsam. Ich bin aber überzeugt davon, daß man durch Versuche bald feines Gespür für die zu erwartende Wirkung entwickelt und damit ein wunderschönes Gestaltungsmittel bekommt!