Infrarot-Fotografie: Wir sehen, was wir sehen wollen

Was wir mit bloßen Auge sehen, ist nur ein kleiner Teil des elektromagnetischen Spektrums, nämlich die Farben von Rot über Gelb und Grün bis zu Violett – so, wie der Regenbogen sie zeigt. Mit dem passenden Hilfsmitteln kann man aber noch Frequenzen jenseits dieses Bereichs sehen und fotografieren, z. B. Infrarot.

Ich bin immer wieder erstaunt, wie unterschiedlich man seine Umwelt betrachten kann. Fotografen wissen, dass Variationen der Perspektive ein Motiv ganz unterschiedlich gewichtet abbilden. Und Kamerahersteller geben sich größte Mühe, Kontrastumfang und Farbempfindung dem menschlichen Sehsinn anzupassen. Ein Foto soll wirklichkeitsgetreu sein. Aber was ist Wirklichkeit? Es gibt immer wieder Diskussionen über die korrekte Farbwiedergabe. Sehen wir wirklich alle gleich?

Was Tiere sehen, können wir Menschen uns nur ansatzweise vorstellen. Schließlich können Sie uns ihre Wahrnehmung ihrer Umwelt nicht mitteilen. Nur durch intensive Beobachtung ihrer Handlungen und unsere gesammelten wissenschaftlichen Erkenntnisse ist es uns erlaubt, auf verschiedene, mögliche Wahrnehmungen zurück zu schließen. Fliegen sehen wie durch Zeitlupe, Bienen erkennen Unterschiede von Pflanzenblüten im UV-Licht und Falken erspähen Tauben aus acht Kilometer Entfernung. Falken und auch andere Vögel können außerdem auf Wiesen frische Urinspuren von Kleinnagern erkennen. Sie bilden gut sichtbare Spuren im UV-Licht. Gut, dass wir sie nicht sehen können, ein Picknick auf der grünen Wiese wäre uns damit verdorben.

Einige Schlangenarten verfügen über ein besonderes Organ, das sogenannte Grubenorgan. Mit dessen Hilfe können sie sich ein Wärmeabbild ihrer Umgebung erstellen. Wie das für uns aussähe, können wir nur mit technischen Hilfsmitteln sichtbar machen. Dafür verwenden wir am Ende aber wieder unseren Sehsinn. Ausgefeilte technische Apparate, die die Wärmeinformation von Objekten in das sichtbare Lichtspektrum für uns übersetzen, erzeugen ein Bild davon. Es ist also eine Übersetzung, eine Art stille Post. Wir können nicht wissen, wie eine Schlange mit Hilfe ihrer Sinne die Welt wahrnimmt, wir können es nur erahnen.

Solche andeutenden Betrachtungen lassen den Schluss zu, das unser Bild von der Wirklichkeit recht eingeschränkt ist. Wir Menschen sehen vom elektromagnetischen Spektrum nur ein kleines Fenster. Eben nur den Bereich, der für unser Leben wichtig ist. Den Bereich des sichtbaren Lichts, den visuellen Bereich (kurz VIS oder VIS-Bereich).

In meiner Laufbahn als Hobbyfotograf habe ich gelernt, dass die Reduzierung ein wichtiger Schlüssel für ein gutes Bildergebnis ist. Was also, wenn ich mein Sehspektrum noch weiter einenge und dabei in einen Bereich wechsle, der physiologisch vom Menschen nicht wahrnehmbar ist? Die Infrarotfotografie hat mich schon lange fasziniert. Zur Zeit der Analogtechnik gab es verschiedene Filmmaterialien, darunter spezielle Infrarotfilme, die fehlfarbene oder monochrome Bilder erzeugten. Aber die Filme waren recht teuer und es waren gute handwerkliche Kenntnisse nötig. Heute, im digitalen Zeitalter ist das um einiges leichter.

Infrarotes Licht ist für das menschliche Auge unsichtbar, nicht aber für den Sensor einer Digitalkamera. Das kann man für sehr effektvolle Fotos nutzen. Für die „normale“ Fotografie ist IR-Licht dagegen störend und führt zu Schärfeverlust. Daher werden Kamerasensoren mit einem Filter versehen, der IR- (und auch UV-) Licht sperrt. Bei älteren Kamera-Modellen funktioniert dieser Sperrfilter nicht hundertprozentig und es ist möglich, mit einem entsprechenden IR-Vorsatzfilter das wenige noch passierende IR-Licht aufzunehmen – mit sehr langen Belichtungszeiten.

Eine besondere Kamera möchte ich in diesem Zusammenhang erwähnen. Die SONY DSC F828 ist eine Bridgekamera älteren Baujahres, jedoch mit einer einzigartigen Besonderheit. Für den so genannten Nacht-Modus (Night-Shot-Modus) kann der „lästige“ IR- (und UV-) Filter einfach aus den Strahlengang geschwenkt werden. Auf diese Weise ist der Sensor in der Lage, einfallendes IR-Licht aufzuzeichnen.

Umbau

Besser ist es, eine umgebaute Kamera zu erwerben oder eine Kamera umbauen zu lassen. Beim Umbau wird der Sperrfilter entfernt und durch einen IR-Filter ersetzt. Dabei kann man zwischen Filtern für verschiedene Wellenlängen wählen. Rotfilter zwischen 550 und 700 nm zeichnen noch ein wenig Farbinformation auf, sodass sich verschiedene Fehlfarbeneffekte über den Weißabgleich oder im Nachbearbeitungsprozess ermöglichen lassen. Ein 830-nm-Filter lässt reines IR-Licht passieren und kann damit nur für Schwarz/Weiß-Aufnahmen genutzt werden. Hier ist der Wood-Effekt auch am stärksten ausgeprägt. Man hat also die Qual der Wahl.

Eine weitere Option ist, den Sperrfilter vom Sensor entfernen zu lassen und durch einen undefinierten Filter zu ersetzen. Mit dieser Lösung wird das Aufnahmespektrum des Sensors sowohl im UV- als auch im IR-Bereich erweitert. Solche Umbauten finden vor allem in der Astro-Fotografie Anwendung. Mit definierten Schraubfiltern vor dem Objektiv können sie für UV-Licht, ganz „normales“ Licht oder IR-Licht sensibilisiert werden. Nachteil dabei sind die zwingend notwendigen Vorsatzfilter. Sie sind recht teuer und müssen eventuell für verschiedene Objektivdurchmesser angeschafft werden.

Unheimlich

Bilder, die mit einer IR-Kamera entstehen, sehen aus wie von einer anderen Welt. Alle Pflanzen werden weiß, blauer Himmel und dessen Wasserspiegelung werden sehr dunkel abgebildet. Wolken kontrastieren sehr stark mit dem Himmel und Objekte, die sich im Grünen befinden, betten sich dunkel, wie in Watte gehüllt, in ihre Umgebung. Gebäude erscheinen ungewöhnlich, weil Oberflächen unterschiedlicher Baumaterialien das IR-Licht ganz verschieden reflektieren oder absorbieren. Menschliche Haut bekommt einen weichen, hellen Teint und Gesichter wirken blass und unheimlich. Die Bilder erhalten ein subtiles, diffuses Leuchten, das jedem Motiv einen starken träumerischen, märchenhaften oder gespenstischen Effekt verleiht.

Umdenken

Die Infrarot-Fotografie hat starke Kontraste als Merkmal – aber man sieht sie eben nicht mit den Augen. Das macht es für mich so spannend, darüber nachzudenken, welche Motive sich eignen und wie sie im IR-Licht wirken könnten. Meine Kamera habe ich mit einem 700-nm-Filter ausstatten lassen. Daher zeichnet sie noch ein wenig sichtbares Licht auf und ich kann mich später entscheiden, ob eine Schwarz / Weiß-Konvertierung oder eine Fehlfarbengestaltung dem Motiv besser steht.

Eine beliebte Nachbearbeitung für die Fehlfarbengestaltung ist der sogenannte Kanaltausch. Dazu vertauscht man im Kanalmixer beim Rot- und Blaukanal die jeweiligen Rot- und Blauanteile und erhält unter Umständen einen starken Komplementärkontrast. Die Nachbearbeitung einer IR-Aufnahme ist ein wesentlicher Teil der Bildgestaltung. Dabei ist es grundsätzlich egal, wie die resultierenden Bilder aussehen, denn für kein IR-Bild ist ein normaler Maßstab gültig. Es handelt sich um eine Sichtweise, die mit den allgemeinen Sehgewohnheiten nur wenig zu tun hat. Und das ist meiner Ansicht nach ein Garant für unheimlich kreative Bilder.

Technische Eigenheiten

Belichtungskorrektur

Eine umgebaute Kamera funktioniert wie eine „normale“. Die Belichtungszeiten liegen in vergleichbaren Bereichen und der ISO-Wert kann ebenso geändert werden. Bei starkem Sonnenschein kommt es aber häufig zu Fehlmessungen der Belichtung. Das liegt daran, dass viele Motive viel Weiß enthalten. Ähnlich wie bei Schneelandschaften hilft eine leichte Pluskorrektur. Bei wenig Sonne und wenn dunkle Anteile stärker betont werden sollen, kann es aber genau umgekehrt sein. Der Dynamikumfang ist in den meisten Fällen gut zu bewältigen.

Fokus

Im IR-Licht liegt der Fokuspunkt anders. Manche alten Objektive sind mit einem Infrarot-Index versehen. Mit dessen Hilfe können sie für Infrarotfilme scharf gestellt werden. Im digitalen Zeitalter ist die Fokussierung aber Aufgabe der Kamera. Der Autofokus wird beim Umbau zur IR-Kamera neu justiert und die Kamera ist dann mit allen Objektiven verwendbar.

Weißabgleich

Der Weißabgleich wird beim Umbau anhand einer Referenz angepasst und im manuellen Weißabgleich der Kamera gespeichert. Alternativ kann ein manueller Weißabgleich auf eine sonnenbeschienene, grüne Wiese durchgeführt werden. Aber jeder andere Abgleich ist erlaubt, wenn das Bildergebnis gefällt.

Objektive

Blendenflecken
Objektive sind in ihrer Abbildungsleistung auf sichtbares Licht optimiert. Das bedeutet, dass im IR-Bereich mit deutlichen Leistungsschwächen zu rechnen ist. Blendenflecken sind bei Gegenlichtsituationen besonders stark ausgeprägt. Sie können, wie auch andere Schwächen, durch Auf- oder Abblenden gemindert werden.

Hotspots
Hotspots treten in Form eines deutlich helleren, kreisrunden Bereichs in der Bildmitte auf. Oft ist der Blaukanal des Bildes stärker betroffen. Der Fehler ist auf die unzureichende Vergütung für IR-Licht zurückzuführen. Ist ein Objektiv betroffen, lohnt es sich, mit unterschiedlichen Blenden zu experimentieren. Häufig wird der Fehler erst beim Abblenden deutlich. Eine digitale Nachbearbeitung ist möglich, aber je nach Stärke des Bildfehlers recht mühselig und aufwendig. Hotspots stören vornehmlich bei IR-Bildern mit Farbinformationen. Bilder, die nach S/W konvertiert werden, sind nur ganz leicht davon betroffen. Vorsatzfilter jeder Art begünstigen das Auftreten dieses Bildfehlers.

Copyright Fotos und Text: © Kai Kinghorst

Weitere Informationen

Das Spektrum

Das elektromagnetische Wellenspektrum umfasst die Gesamtheit aller elektromagnetischen Wellen. Nur ein kleiner Bereich davon ist das für das menschliche Auge sichtbare Licht. Es beginnt gleich hinter der Ultraviolett-Strahlung, bei 380 nm (Nano-Meter = milliardstel Meter) und endet bei 780 nm, wo das nahe Infrarot-Licht beginnt. Die Farben des Spektrums können durch Prismen sichtbar gemacht werden und sind im Regenbogen zu sehen.

Der Entdecker

Der amerikanische Physiker und Erfinder Robert Williams Wood gilt als erster Mensch, der 1910 fotografische Bilder mit Infrarotlicht angefertigt hat. Er entdeckte ungewöhnliche Effekte, wie Erkennbarkeit von Objekten trotz Sichtbehinderung oder Erkennbarkeit von spezifischen Materialeigenschaften. Diese Effekte tragen seinen Namen und sind als Wood-Effekt bekannt geworden.
Quelle: wikipedia

Wood-Effekt

Blattgrün erscheint im nahen Infrarot strahlend weiß, da Chlorophyll im infraroten Bereich transparent ist und somit das Licht am Wasser reflektiert werden kann, das in der Pflanze enthalten ist. Zu einem kleinen Teil hängt der Effekt auch mit der Fluoreszenz des Chlorophylls zusammen, welches kurzwelliges Licht stark absorbiert und wellenlängenverschoben im Infraroten wieder abgibt. Für Pflanzen ist dieser Effekt überlebenswichtig, da eine zu hohe Aufnahme der Infrarotstrahlung der Sonne zum Wärmetod führen würde.
Quelle: wikipedia