Das Unsichtbare fotografieren

Ein Bericht von Peter Berlinghof

 

Digitale Infrarotfotografie 

Eigentlich müsste der Titel korrekterweise lauten: Das für Menschen Unsichtbare foto-grafieren. Physikalisch betrachtet ist nämlich das für Menschen sichtbare Licht ein kleiner Bereich der elektromagnetischen Wellen. Das menschliche Auge kann Licht mit Wellenlängen zwischen 380 und 780 Nanometern wahrnehmen. Wellenlängen, die kürzer als 380 nm sind, werden als ultraviolette Strahlung bezeichnet. Als Infrarot (IR) wird der Frequenzbereich bezeichnet, der sich an das für Menschen sichtbare Spektrum anschließt, das heißt, also länger als 780 nm ist. Der IR-Bereich endet am Bereich der Terahertz-strahlung.    

Kurz gesagt, beschäftigt sich die IR-Fotografie also mit der Aufzeichnung elektromagnetischer Wellen, die vom menschlichen Auge nicht mehr in erkennbare Bilder umgesetzt werden können. Dazu bedarf es technischer Hilfsmittel. 

In der Vergangenheit wurden dazu infrarotempfindliche Filme eingesetzt, die äußerst sorg- fältig gehandhabt werden mussten und zudem recht teuer waren. Seit einigen Jahren ist das Fotografenleben durch die Digitalfotografie wesentlich vereinfacht worden, da die Sensoren moderner Digitalkameras für infrarotes Licht sehr empfindlich sind. 

IR-Fotografie mit konventionellen Digitalkameras  

Allerdings lassen sich Digitalkameras nicht ohne weiteres für die IR-Fotografie einsetzen, da Sperrfilter zur Blockierung der IR-Strahlung in die Kameras eingebaut wurden, um Störungen der  Abbildungsleistung im sichtbaren Bereich zu vermeiden, die zu starken Unschärfen führen würden. In den meisten Fällen reicht trotz dieses Sperrfilters die Rest- empfindlichkeit im infraroten Bereich bei völliger Ausfilterung des sichtbaren Lichtes für IR-Aufnahmen mit digitalen Kameras aus. Da das sichtbare Licht ausgeblendet werden muss, um die oben angeführten Unschärfen zu vermeiden, ist ein IR-Filter erforderlich. 

Diese Vorgehensweise bringt allerdings einige Probleme mit sich, vor allem werden die Belichtungszeiten sehr lang. Zudem ist das Scharfstellen umständlich, da die IR-Filter für normales Licht undurchsichtig sind (Schwarzfilter!), das heißt, schaut man durch den Sucher einer digitalen Spiegelreflexkamera sieht man nichts. Zudem gibt es eine Fokusdifferenz, die ausgeglichen werden muss. Dadurch sind fast ausschließlich Aufnahmen vom Stativ aus möglich.

IR-Fotografie mit umgebauten Digitalkameras 

Bei den meisten digitalen Spiegelreflex- und Systemkameras kann man den internen IR-Sperrfilter – auch Tiefpassfilter genannt – in einer Spezialwerkstatt entfernen und durch ei- nen anderen Filter vor dem Sensor ersetzen lassen. Dies erlaubt gewohnt kurze Belichtungszeiten, so dass mit einer solchen Kamera auch ohne Stativ gearbeitet werden kann.

Beim Umbau muss man sich für eine der folgenden Varianten entscheiden:

Undefinierter Umbau:       Der werkseitig eingebaute IR-Sperrfilter wird entfernt. An dessen Stelle wird ein spezieller neutraler Filter eingebaut, der das gesamte Empfindlichkeitsspektrum der Kamera durchlässt. Man kann dann durch den Einsatz unterschiedlicher, vor das Objektiv geschraubter Filter entscheiden, ob man Color- oder schwarz-weiß IR-Fotografie betreiben möchte, auch normale Farbfotografie ist selbstverständlich möglich.

Definierter Umbau:            Hierbei wird der Filter nicht vor das Objektiv gesetzt, sondern wird fest in die Kamera eingebaut. Man ist dann allerdings grundsätzlich auf die eingebaute Filterversion, bzw. deren Wellenlänge, festgelegt. Es spricht allerdings nichts dagegen, durch den Einsatz geeigneter Schraubfilter für längere Wellenlängen eine weitere Modifizierung herbeizuführen.

Meine Ausrüstung

Nach einigen Versuchen mit einer nicht umgebauten Kamera, die aufgrund verschiedener technischer Unzulänglichkeiten nicht zufriedenstellend waren, habe ich eine meiner Kameras undefiniert umbauen lassen. Durch die Verwendung eines Neutralisationsfilters ist es mir weiterhin möglich, die Kamera für Aufnahmen mit dem für Menschen sichtbaren Licht einzusetzen.

Für IR-Aufnahmen verwende ich IR-Filter (Longpassfilter), die Wellenlängen ausblen- den, die kürzer als 830 nm bzw. 850 nm sind. Dadurch entstehen reine Schwarz-weiß-Aufnahmen.

Farbige IR-Aufnahmen wären mit Filtern der Wellenlängen 550 nm, 630 nm, 670 nm oder 700 nm ebenfalls möglich, aber ich bevorzuge aus ästhetischen Gründen grundsätzlich das reine Schwarz-weiß.

Bei IR-Panoramaaufnahmen ist darüber hinaus die Verwendung eines Stativs sowie eines Panoramakopfes sehr empfehlenswert, um Parallaxenfehler im Nahbereich zu vermeiden und den Verschnitt beim Zusammensetzen des Panoramas zu minimieren.

Besonderheiten der  Bildwirkung

IR-Aufnahmen zeichnen sich für den Betrachter zunächst durch den sogenannten Wood-Effekt aus, benannt nach seinem Entdecker Robert Williams Wood, einem US-amerikani-schen Physiker. Dabei erscheint Blattgrün als strahlend weiß, da Chlorophyll im infraroten Bereich transparent ist und somit das Licht am in der Pflanze enthaltenen Wasser reflektiert wird.

Ein weiterer Effekt ergibt sich aus der Tatsache, dass infrarote Wellenlängen in geringerem Ausmaß als das sichtbare Licht durch Dunst und Luftverunreinigungen gestreut werden, so dass die Erkennbarkeit von Objekten trotz derartiger Sichtbeeinträchtigungen im infraroten Bereich besser als in jenem des sichtbaren Lichtes ist. 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  oder Landschaftsdetails sichtbar werden, die man mit bloßem Auge nur erahnen kann.

Diese Effekte und die besondere Bildwirkung von IR-Bildern möchte ich an Beispielen aus der näheren Umgebung und aus weiterer Entfernung darstellen:

 

Sieglarer See und Umgebung

Wahner Heide

China

Fazit

IR-Fotografie ermöglicht Bilder, die von der herkömmlichen Sichtweise abweichen und somit Aufmerksamkeit erregen. Allerdings werden die Bildergebnisse nicht jeden an- sprechen. Wer sich jedoch näher mit dem Thema beschäftigen möchte, dem seien folgende Links empfohlen:

  • Meine Kamera habe ich bei der Firma Optic Makario umbauen lassen:

     Optic Makario

Auf dieser Webseite sind aufschlussreiche Erläuterungen der technischen Hintergründe des Kameraumbaus für die digitale IR-Fotografie sowie viele Bildbeispiele zu finden.

  • Eine umfangreiche Darstellung aller Aspekte der IR-Fotografie einschließlich der Nachbearbeitung bieten die Webseiten:
  1. Digitale Infrarot-Fotografie
  1. Matthias Haltenhof Fotografie