Unterwasserfotografie – Teil 02 – Scheinbare Entfernung, Lichtweg, Streuung

Eine Übersicht über die Tutorials der Serie zur Unterwasserfotografie von Herbert Frei:

01 – Dichte, Lichtverhältnisse, Farbveränderungen
02 – Scheinbare Entfernung, Lichtweg, Streuung
03 – Brennweiten, Verschlusszeiten, Blende, ISO-Zahl
04 – Mit digitalen Kompaktkameras auf Tauchstation
05 – Abtauchen mit digitalen Spiegelreflexkameras
06 – Panzer für die Digicam und Unterwassergehäuse
07 – Plangläser und Domegläser
08 – Crop-Faktoren, Abbildungsmaßstäbe, Digitales Zoom, Förderliche Blende
09 – Nah- und Makroaufnahmen
10 – Und dann hat’s Zoom gemacht
11 – Winkelakrobaten, Weitwinkelobjektive
12 – Fisheyeworld – wenn die Unterwasserwelt zur Kugel wird
13 – Fotografieren mit dem integrierten Kamerablitz
14 – Amphibische Blitzgeräte
15 – Blitztechnik, Tandemblitzgeräte, Blitzarme…
16 – Dauerlichtfotografie
17 – Fische vor der Kamera
18 – Reef-Art… die surreale Kunst im Meer
19 – Unbekannte Welt im Süßwasser
20 – Poolfotografie

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Weil sich Licht im Wasser anders verhält als an Land, kommt es beim Tauchen oder Schnorcheln zu anderen Sinneseindrücken, die man sich als Laie aber nicht immer erklären kann. Denn so unglaublich es klingt, auch die Kamera wird getäuscht. UW -Bilder unterliegen deshalb anderen optischen Gesetzen. Auch, wenn Blende und Verschlusszeit wie an Land eingestellt und verwendet werden. Es liegt schlichtweg daran, dass die Lichtstrahlen im dichteren Medium abgebremst und an den Wassermolekülen abgelenkt werden. Hierdurch entstehen erhebliche Diskrepanzen zur Überwasser-Fotografie. Auch psychische. Wenn Wasser über dem Kopf zusammenschlägt, folgen die Handlungen nicht immer rationalen Gegebenheiten und logischen Folgerungen. Deshalb macht man unter Wasser beim Fotografieren auch Fehler, die einem an Land nie passiert wären.

Scheinbare Entfernung

Mit diesem Begriff werden Sie unbemerkt konfrontiert, wenn Sie eine Tauchmaske (es heißt Tauchmaske und nicht Tauchbrille, aber Schwimmbrille und nicht Schwimmmaske) aufsetzen und damit tauchen oder schnorcheln. Tauchmasken besitzen normalerweise planparallele Maskengläser, durch die man die Unterwasserwelt betrachtet. Gäbe es keine Tauchmasken, bliebe uns der Blick auf die Schönheiten des Meeres und seiner Bewohner verborgen. Nur die Luft zwischen Maskenglas und Augen verschafft uns den ungetrübten Genuss der visuellen Betrachtung, ist aber gleichzeitig auch an der optischen Täuschung unserer Wahrnehmung beteiligt.

Bild 1: Seestern in einer Weichkoralle. Die Kamera stellt die Bildschärfe immer auf das scheinbare Bild ein. Im Nahbereich ist das kein Problem, weil die reale Motiventfernung immer noch so nah ist, dass sich der Farbverlust nicht explizit bemerkbar macht.

Wenn man die Unterwasserwelt durch das Planglas der Tauchmaske betrachtet, hat man das Gefühl, alles wäre etwas größer und näher an einem dran. Dieses Gefühl trügt nicht. Man kann sogar ausrechnen, um wie viel größer wir die Motive schätzen und um wie viel näher sie uns angeblich rücken. Der Schlüssel zu diesem Phänomen ist die aus Teil 1 der UW-Fotografie bekannte Übergangs- oder Brechzahl von Wasser, die wir gerundet mit 1,33 angeben. Die Eigenschaft von Wasser, sehr viel dichter zu sein als Luft, macht es möglich, dass wir unter Wasser alles ein Drittel größer und ein Viertel näher sehen. Dies trifft allerdings nur zu, wenn das Maskenglas planparallel gefertigt ist. Denn nur dann werden die Lichtstrahlen zum Lot hin gebrochen, was eine Verengung des Bildwinkels um etwa 33% nach sich zieht. Mit einer Tauchmaske wird ergo das räumliche Sehvermögen eingeschränkt, die Motiventfernung angeblich verkürzt und die Objekte scheinbar vergrößert. An diese veränderten Sinneseindrücke muss man sich gewöhnen.

Im Prinzip schätzt man deshalb unter Wasser alle Fische etwas größer, als sie in Wirklichkeit sind. Und man glaubt auch, dass sie einem näher waren, als sie es in Wirklichkeit gewesen sind. Auch langjährige Taucher und UW-Fotografen unterliegen diesem Phänomen. Sie können es im Übrigen selbst ausprobieren. Greifen Sie unter Wasser nach einem Gegenstand. Meistens greift man zu kurz. Die Brechzahl von 1,33 erscheint einem, wenn man sie flüchtig betrachtet, nicht besonders groß. Aber bei einem Hai, der in Wirklichkeit 3 m lang ist, macht die optische Täuschung bereits 1 m aus (3 m x 1,33 = 3,99 m). Wir schätzen ihn unter Wasser deshalb auf fast 4 m. Und wenn er in einer Entfernung von 4 m an uns vorbeigeschwommen ist, glauben wir, dass er 3 m nah war (4 m dividiert durch 1,33 = 3 m).

Sie tun also gut daran, die Größenangaben der Ihnen in Erzählungen aufgetischten Fische, Schwämme und Korallen etwas mit Skepsis zu betrachten und gefühlsmäßig etwas zu verkleinern.

Bild 2: Korallenwächter. Je näher man sich den Motiven nähert, desto farbintensiver werden sie abgebildet. Der Lichtweg ist ein zentraler Fakt, an dem man nicht vorbeikommt.

Interessanterweise sieht die Kamera alle Motive genauso näher und größer wie ein Taucher oder Schnorchler. Voraussetzung ist, dass das UW-Gehäuse ein planparalleles Frontglas besitzt. Und das ist beispielsweise bei nahezu allen Unterwassergehäusen für digitale Kompaktkameras der Fall. Frappierend ist, dass bei der manuellen oder automatischen Scharfeinstellung die Kamera das scheinbar um ein Viertel näher gerückte Motiv erfasst, das Blitz- oder Lampenlicht aber den realen Weg bis zum Objekt zurücklegt. Diese Diskrepanz führt in der Praxis oft zu unterbelichteten Aufnahmen, weil sie von den tauchenden Fotografen nicht berücksichtigt wird. Ein nicht ganz unerwünschter Effekt tritt bei der Abbildung ein. Die Motive werden vom Objektiv ein Drittel größer abgebildet, als sie in Wirklichkeit sind.

Bild 3: Taucher fotografiert Sepia. Wenn das Wasser nicht besonders klar ist, muss die Motivdistanz verkürzt werden. Die Kamera sieht, wenn das Frontglas des UW -Gehäuses planparallel ist, alles ein Drittel größer und ein Viertel näher.

Bild 4: Unterwasserlandschaft an einem Riff in Südostasien. Weil man nicht viel weiter als 2 bis 3 m vor der Kamera aufhellen kann, sind die Vordergrundmotive ein wichtiger Bestandteil der Bildgestaltung.

Lichtweg

Unter Wasser ist beim Fotografieren, ob mit oder ohne Blitz bzw. Lampenlicht, immer der Lichtweg zu berücksichtigen. Dies hat erhebliche Auswirkungen auf die Unterwasser-Leitzahl und die Ausleuchtung. Unter dem Begriff Lichtweg versteht man ganz allgemein den Weg der Lichtstrahlen vom Ausgangspunkt der Lichtquelle zum Motiv und von dort zur Kamera. Die Lichtquelle kann entweder die Sonne sein, ein Blitzgerät oder Lampenlicht.

Bild 5: Korallenstock mit Taucherin in 35 m Wassertiefe. Nähe bringt Farbe ins Bild. Der Lichtweg kann durch weitwinkelige Objektive verkürzt werden. Blitzlicht ist in solchen Tiefen unerlässlich.

a) Der natürliche Lichtweg (ohne Kunstlicht) ergibt sich, wenn Lichtstrahlen bzw. Oberflächenlicht zum Motiv vordringt und von dort zum Bildsensor gelangt. Wenn sich ein Motiv in 2 m Tiefe befindet und der UW- Fotograf 1 m davon entfernt ist, ergibt das einen Lichtweg von 2 m + 1 m = 3 m. Fotografiert man ein Objekt in 5 m Tiefe aus 50 cm Entfernung, beträgt der Lichtweg 5 m + 0,5 m = 5,5 m.

Wenn man die selektive Farbauslöschung berücksichtigt (Rot verschwindet zuerst!), sollte der natürliche Lichtweg die Distanz von 1 m nicht überschreiten, wenn rote Motive ohne Kunstlicht abgelichtet werden. Und bereits dann kann der Bildsensor nur noch etwa 30% der roten Farbe erkennen.

Bild 6: Die Verkürzung der Motivdistanz bringt klare Farben, erhöht den Kontrast und steigert die Bildschärfe. Ob sich der kleine Anemonenfisch auch geduldig ablichten lässt, ist eine andere Frage. Eigene Erfahrungen sagen – eher nicht!

b) Wird der Lichtweg beim Einsatz von Kunstlicht (Blitzlicht oder Lampenlicht) ermittelt, so zählt als Ergebnis der Weg vom Reflektor zum Motiv und von dort zurück zum Bildsensor. Nehmen wir an, Sie fotografieren mit Blitzlicht einen Fisch in 70 cm Entfernung, dann ergibt sich überschlägig ein Lichtweg von 2 x 70 cm = 1,4 m, wenn wir annehmen, dass sich das Blitzlicht in Höhe der optischen Achse und parallel zum Bildsensor befindet. Rot hat dann allerdings schon mehr als 35% seiner Intensität verloren. Sehr klein wird der Lichtweg im Nah- und Makrobereich. 30 oder 40 cm sind dort normal, was normalerweise zu ausgesprochen farbstarken Bildern führt.

c) Lichtwege sind austauschbar und doch nicht gleich. Der Lichtweg ist beispielsweise identisch, egal, ob man sich in 4 m Tiefe befindet und vom Objekt 2 m entfernt (4 m + 2 m = 6 m) oder 1 m unter der Wasseroberfläche ein Objekt in 5 m Entfernung anvisiert (5 m + 1 m = 6 m). Eventuelle rote Farben des Objektes sind auf keinem der beiden Bilder erkennbar. Das im Flachwasser belichtete Bild wird aber, sofern die Sonne scheint, insgesamt freundlicher wirken und visuell auch ansprechender sein.

Bild 7: Modelfotografie im Pool. Wenn die Sonne scheint und das Wasser sehr klar und flach ist, kann man rote Motive auch mal ohne Kunstlichteinsatz ablichten. Sie sehen aber die Auswirkungen des Lichtweges hinsichtlich der Motiventfernung. Am unteren Ende der Beine verliert der rote Lederanzug bereits an Farbe. Die Gesichtsfarbe kann hingegen als weitgehend natürlich bezeichnet werden.

d) Wenn Blitzgeräte mit einem Blitzarm am UW-Gehäuse der Kamera befestigt werden, gilt eine Lichtweg-Obergrenze von 5 m. Das entspricht einer Motiventfernung von 2,5 m. Dies ist das Maximum, was man dem Blitzlicht zumuten kann. Und selbst hier ist von Rot bei dieser Motivdistanz nur noch etwa 5% zu sehen. In der Praxis (klares Wasser!) sollte man wegen der Farbselektierung nach Möglichkeit eine Motivdistanz von 1,5 m (Lichtweg 3 m!) nicht überschreiten. Es gilt grundsätzlich die Regel: sich dem Motiv nähern, so nah wie es nur geht! Schon 10 cm weniger Lichtweg ergeben intensivere Farben. Die kontrastreichsten und farbintensivsten Aufnahmen macht man bei Lichtwegen unterhalb von 1 m.

e) Unterwasserfotografie ist in den meisten Fällen Nahfotografie. Dies gilt umso mehr, wenn mit Halogenlampen, Xenonstrahlern oder LED-Leuchten fotografiert wird. Zwar gilt auch hier das Gesetz des Lichtweges, doch muss die reale Motivdistanz kürzer gewählt werden als bei Blitzlicht, denn Dauerlicht hat bei weitem nicht dessen Aktionsraum. Auch starke Halogen- und Xenonlampen leuchten bestenfalls Motive fotografierfähig aus, die sich nicht weiter als 0,8 m vom Bildsensor entfernt befinden. Das Licht der Brenner lässt bereits in 50 cm Entfernung stark nach und verliert dann sukzessive immer mehr an Leuchtkraft. Es kommt allerdings auf die Stärke der Lichtquelle an. 2 x 50 W reichen etwa bis 60 cm aus. 2 x 100 W können bei sehr guter Transparenz eventuell bis 0,8 m befriedigend aufhellen.

LED-Leuchten sind normalerweise bei 50 cm Motiventfernung (Lichtweg 1 m!) am Ende. Das Licht aller Dauerlichtquellen wird zudem mit zunehmender Motiventfernung kälter, weil die Rotanteile ausgefiltert werden.

f) Was für Dauerlichtquellen (Halogen, Xenon, LED) gilt, hat auch Gültigkeit beim Blitzlicht. Das mit 5400 K bis 5600 K abgestrahlte Licht eines Systemblitzgerätes verliert unter Wasser schon in 1 m Entfernung (Lichtweg 2 m!) so viele Rotanteile, dass quasi nur noch kalte Farben zu erkennen sind. Das Bild bläut bereits ein.

Amphibische Blitzgeräte mit einem Licht von 4500 K verlieren auf die Meterdistanz auch an warmen Rottönen. Aber nicht so viel wie ein Systemblitzgerät, weil das Licht in der Grundsubstanz wärmer ist. Aber auch damit sind Motive jenseits der 1,5 m Marke kaum noch farbintensiv abzubilden. Großfische wie Haie, Barrakudas und Mantas, die keine signifikanten Farben (z. B. rötliche, bzw. orangefarbene oder gelbe Töne) aufweisen, kann man hingegen in sehr klarem Wasser mit starken Blitzgeräten aus Entfernungen von 2 bis 3 m aufhellen. Man muss dazu aber die ISO-Einstellung in der Kamera bis auf 400 anheben.

g) Wichtig ist zu wissen und zu beachten, dass mit dem Lichtweg immer die geometrische bzw. die echte Motivdistanz gemeint ist. Die Kamera sieht aber durch das Planglas alles größer und näher. Für das Blitzlicht gilt diese Regel aber nicht. Licht, egal von welcher Quelle es stammt, dringt immer bis zum Motiv vor. Wenn Sie das nicht beachten, werden Ihre Bilder (trotz Autoblitz!) in der Regel um ca. 1 Blende unterbelichtet.

Bild 8: UW -Filter machen Kunstlicht überflüssig, färben aber die UW-Welt immer etwas rot-gelb ein und sind deshalb Geschmacksache. Bestes Beispiel ist die Lampe der Taucherin. Das weiße Licht bekommt einen rötlichen Touch.

h) Der Lichtweg ist die Ursache, dass auch die Unterwasser-Leitzahl gegenüber der an Land drastisch zurückgeht. In klarem Wasser beträgt die Reduzierung etwa dem Faktor aus Wurzel 5 = 2,24. Überschlägig rechnet man mit 2,5. Ein Systemblitzgerät mit einer Überwasserleitzahl von 50 kommt unter Wasser deshalb bestenfalls auf eine Leitzahl von 21 bei einem Lichtweg von 2 m (1 m Motiventfernung!). In trübem Wasser geht die nutzbare Lichtleistung noch weiter zurück. Man rechnet hier mit einem Faktor aus Wurzel 8 = 2,83. Das Systemblitzgerät hätte dann gerade noch eine UW-Leitzahl von 17,7. Um sicherzugehen, dass es nicht zu Unterbelichtungen kommt, sollte man in diesem Fall das Limit bei LZ-UW 16 ziehen.

Zu beachten ist, dass die UW-Leitzahl nicht linear verläuft, sondern die Form einer gemäßigten e-Funktion aufweist. Im Makrobereich unterscheidet sich die UW-Leitzahl nur unwesentlich von der an Land. Mit zunehmender Motivdistanz nimmt sie dann immer stärker ab, weil die Rotanteile aus dem Blitzlicht ausgefiltert werden. Jenseits von 2 m geometrischer Motivdistanz (Lichtweg 4 m) zieht es die UW- Leitzahl rapide in den Keller. Auf den Bildern kommen quasi nur noch kalte Farben an. Mit einer speziellen Formel kann man die UW-Leitzahl berechnen, muss aber ab einem Lichtweg von ca. 3 m mit einem anderen Extinktionskoeffizienten rechnen, weil die selektive Absorption der Farbe Rot exponentiell zunimmt. Mit einem Rotfilter vor dem Blitzreflektor oder einem UW- Filter auf dem Objektiv kann man dem Rotverlust etwas entgegenwirken, aber die Physik lässt sich nicht so leicht austricksen, wie man das gerne hätte. Denn Rotfilter oder UW-Filter schlucken Licht, und zwar nicht wenig. Der Lichtverlust liegt bei etwa ein bis zwei Blenden. Und das kann man sich nicht immer erlauben, weil es die Schärfentiefe beeinflusst. Außerdem sollte man UW-Filter nicht mit Blitzlicht kombinieren oder nur in Ausnahmefällen, weil die Bilder rotstichig werden.

Bild 9: Hier leuchtet die Lampe mit weißem Licht. Wichtig für die Bildgestaltung ist die Dominanz des Vordergrundes mit rötlichen und gelblichen Farbtönen. Die grün-blaue Wasserfarbe hat den Effekt einer Hintergrundtapete und lenkt von der Wassertrübheit ab

i) Mit der Mediumsdichte und dem daraus resultierenden Lichtweg hat auch zu tun, wie weit man die maximale fotografische Distanz ansetzen kann. Sie liegt bei ca. 1/4 bis 1/3 der Sichtweite. Selbst im klarsten Wasser mit einer Sichtweite von ca. 150 m würde die nutzbare fotografische Entfernung (ohne Kunstlichteinsatz!) bestenfalls 40 bis 50 m betragen. Ein Motiv entsprechender Größe (z. B. Walhai) wäre auf Bildern noch zu sehen, wenn auch nicht mehr besonders brillant. Solche Sichtweiten sind aber eher theoretisch oder zumindest extrem selten. Deshalb muss man von bescheideneren Gegebenheiten ausgehen. Bei einer Transparenz von 50 m horizontal kann man Motive in 10 bis 15 m Entfernung ohne Kunstlichteinsatz noch deutlich auf Bildern erkennen. Bei eingeschränkter Sicht von 9 m wären gerade mal 2,5 bis 3 m Objektdistanz für die UW-Fotografie nutzbar.

Streuung

Wenn Sonnenlicht ins Wasser eindringt, treffen die Lichtteilchen (Photonen) auf Wassermoleküle und Trübstoffe. Sie werden deshalb abgelenkt, in ihrer Gesamtheit gestreut und erzeugen auf diese Weise ein mehr oder weniger diffuses Umfeld. Der Grad der Streuung ist ein Maß für die Sichtweite. Man unterscheidet deshalb in zwei unterschiedliche Streuungsarten.

Bild 10: Strömung ist immer ein besonderes Problem, weil man wenig Halt findet und die Bilder verwackeln können. Auch Trübstoffe, die es am Bildsensor vorbeiweht, beeinträchtigen Sicht und Brillanz.

a) Von Mie-Streuung spricht man, wenn die Photonen auf Partikel stoßen, die gleich oder größer als die Wellenlänge des Lichts sind. Das können ebenso mikroskopisch kleine Trübstoffe sein, die mit dem menschlichen Auge nicht mehr erkennbar sind, wie auch Sand- und Schlammpartikel, Algenfäden und größere Schwebeteilchen. Die Mie-Streuung ist deshalb umso größer, je trüber das Wasser ist. Und weil die Spektralfarbe Rot die größte Wellenlänge besitzt (760 nm), wird sie von den Trübstoffen zuerst ausgefiltert. Indigo, Blau und Violett zuletzt.

In ausgesprochenen Mie-Gewässern (trübes Wasser) gelangt die UW-Fotografie an praktische Grenzen, weil sich auf den Bildern Blendenreflexe und Schwebeteilchenreflexionen bemerkbar machen. Fotografieren ohne Kunstlicht macht dann meistens nur Sinn, wenn sich die Sonne im Rücken des Fotografen befindet. Auch indirektes Sonnen- oder Oberflächenlicht (Sonne seitlich stehend oder über eine der Formatecken in die Aufnahme strahlend) führt meistens zu diffusen Farben und geringer Brillanz auf den Bildern. Kritisch wird es, wenn geblitzt wird. Digitale Kompaktkameras mit ihrem frontal abstrahlenden Kamerablitz produzieren in einem stark ausgeprägten Mie-Gewässer desaströse Bildergebnisse, weil im Schein des Blitzlichts alle Trübstoffe reflektieren, die in den Bereich des Abstrahlwinkels gelangen. Meistens kann man die Schwebeteilchen-Katastrophe auf dem kleinen Kameramonitor nicht gleich erkennen. Auf dem größeren PC, Laptop oder Mac offenbart sich dann das Desaster. Die Bilder sehen aus, als wären Fische, Korallen oder Wasserpflanzen im Schneesturm fotografiert worden.

Als eine der wenigen Lösungen aus diesem Dilemma bleiben entweder die Montage eines externen Blitzgerätes oder die Beschränkung auf den Makrobereich. Ohne Blitzlicht zu fotografieren ist auch nicht immer möglich, weil die Farben verblauen oder vergrünen. Wer mit Lampenlicht arbeitet, kann wohl den Lichtverlauf am Monitor besser kontrollieren, aber auch damit schafft man die Problematik der Mie-Streuung nicht aus der Welt. Manchmal hilft es, beim Blitzen die Verschlusszeit zu verkürzen, die Blende zu schließen und somit den Hintergrund abzudunkeln. Dann werden die Bilder kontrastreicher und die Motive optisch isolierter, was ein bessere Farbwiedergabe und eine knackigere Schärfe nach sich zieht.

Entdeckt wurde die Mie-Streuung, die auch Lorenz-Mie-Streuung genannt wird, vom deutschen Physiker Gustav Mie und dem dänischen Physiker Ludvig Lorenz im Jahre 1908. Die Mie-Streuung beschreibt exakt das Verhalten von Lichtstrahlen bzw. Photonen an sphärischen Partikeln in Flüssigkeiten, die gleich oder größer als die Wellenlängen der Spektralfarben des weißen Lichtes sind.

Bild 11: UW-Landschaft in einem Auwaldsee. Ein diffuses Umfeld ist immer eine Reaktion der Streuung an Schwebeteilchen. Entkommen kann man der Diffusion nur begrenzt, indem man dem Vordergrund mit einem großen Bildwinkel dominierend ins Bild bringt.

b) Rayleigh-Streuung
Sie ist ein notwendiges Übel, weil sie selbst in gefiltertem Wasser vorhanden ist. Sie beschreibt das Verhalten von Lichtstrahlen, wenn diese auf die Wassermoleküle treffen. Weil der Durchmesser der Wassermoleküle kleiner ist als die Wellenlänge des sichtbaren Lichtes, hat das zur Folge, dass das kurzwellige Violett am stärksten abgelenkt wird. Mit der Rayleigh-Streuung lässt sich deshalb auch gut erklären, dass die Transparenz von Wasser eine endliche und damit physikalische Obergrenze besitzt, die horizontale Sichtweite demzufolge ein bestimmtes Maß nicht überschreiten kann. Das Limit liegt bei etwa 200 m.

Blauer Himmel ist beispielsweise eine Folge der Rayleigh-Streuung, weil blaues Licht 10 Mal stärker gestreut wird als rotes. Dies ist auch einer der Gründe, weshalb man beim Tauchen und Schnorcheln in tropischen Meeren beim Blick in die Ferne als Hintergrundfarbe meistens Blau erkennt.

Benannt wurde die Rayleigh-Streuung nach ihrem Entdecker, dem englischen Wissenschaftler John William Strutt, 3. Baron Rayleigh. In der Wissenschaft wird die Rayleigh-Streuung auch elastische Streuung genannt.

Bild 12: UW-Fotografin mit Rotfeder. Heimische Gewässer besitzen in der Regel keine guten Sichtweiten. Und es dominiert eine grüne Wasserfarbe. Den Motiven so nah wie möglich auf die Pelle zu rücken ist die einzige Möglichkeit, scharfe und brillante Bilder schießen zu können.

c) Tyndall-Effekt
Beim Tauchen in Grotten, Höhlen oder in Pflanzenwäldern, die bis zur Wasseroberfläche wachsen, kommt es bei Sonnenschein zum Tyndall-Effekt. Dieser beschreibt das Verhalten von Lichtwellen an submikroskopisch kleinen Trübstoffteilchen, die kolloidal (fein verteilt) im Wasser treiben. Hierdurch entstehen beim Auftreffen von Lichtstrahlen isolierte Lichtkegel, Lichtbündel oder Lichtbüschel, die das Wasser als sichtbar abgetrennte Strahlen durchdringen. Zu sehen bekommt man den Tyndall-Effekt meistens in Höhlen oder Grotten, wo Tageslicht durch Löcher in die dunkle UW-Welt eindringt. An Land kennt man den Tyndall-Effekt am Autolichtkegel in nebeliger oder feuchter Luft.

Der Tyndall-Effekt ist unter Wasser ein fotografischer Anziehungspunkt, weil er ein Bild ungemein attraktiv macht. In die Strahlenbündel und Lichtkegel kann man Taucher platzieren oder diesen Effekt eventuell auch mit Fischen umsetzen. Besonders reizvoll sind solche Aufnahmen, wenn sie im Süßwasser gemacht werden und sich das Sonnenlicht in dicken Strahlenbüscheln durch das Pflanzendach quält.

Benannt wurde der Lichtstrahlungs-Effekt nach seinem Entdecker, dem britischen Physiker John Tyndall.

Bild 13: Fahrradentsorgung, wie sie nicht sein sollte. Tyndall-Effekt. Bedingt durch die hohe Konzentration an mikroskopisch kleinen Schwebeteilchen kommt es bei der Abbildung von Lampenlicht zu einer flammenartigen Strahlung. Bei der Gestaltung dieser Aufnahme wurde das Lampenlicht mit einem gelben Filter gedimmt. Normalerweise könnte man das Rosa des Tauchanzuges in dieser Tiefe nur schwach erkennen. So sichtbar ist nur möglich, weil die Oberfläche des Anzugs aus Leuchtfarbe besteht. Dann gelten die üblichen Regeln der selektiven Spektralauslöschung nicht mehr.

Quintessenz

Lichtstreuung ist eine alltägliche Erscheinung auf Bildern, die unter Wasser gemacht werden. Man kann diesem Effekt fotografisch nicht entkommen, sondern ihn nur abschwächen. Die beste aller Lösungen ist das Aufsuchen von sehr klaren Gewässern, in denen praktisch nur die Rayleigh-Streuung an den Wassermolekülen in Erscheinung tritt. Dann sollte man darauf achten, die Motivdistanzen so klein wie möglich zu halten. Je weniger Wasser sich zwischen Kamera und Objekt befindet, desto weniger kann sich die Streuung bemerkbar machen. Vermeiden Sie nach Möglichkeit frontales Blitzen, denn dadurch werden Schwebeteilchen aufgehellt und reflektiert.

Streuung kann aber auch bildwirksam eingesetzt werden. Beispielsweise durch Lichtkegel bzw. Lichtbündel durch Sonnen- oder Lampenlicht. Wenn Personen oder Tiere im Lichtkegel posieren, sollte man auf Blitzlicht verzichten. In einem Mie-Gewässer mit ausgesprochen diffusem Charakter sollte man nach Möglichkeit auf Gegenlichtaufnahmen verzichten.

Bild 14: Tyndall-Effekt in seiner schönsten Form. Im Urwald auf Samoa fand der Fotograf einen See, in den die Sonne durch Bäume hineinschien. Die Photonen bahnten sich einen Weg durch das mit winzig kleinen Trübstoffen versetzte Wasser und hinterließen Bahnen von malerischen Lichtstrahlen und Lichtbündeln. Der Taucher ist ein Apnoeist, der mehrere Minuten die Luft anhalten kann. Er benötigt keine Pressluftflasche, um sich unter Wasser auch in größere Tiefen hinabzuwagen.

Über den Autor:

Der Dipl.-Ing. wurde 1945 geboren, ist Taucher seit 1973 und als Unterwasserfotograf spezialisiert auf Süßwasser- und Poolfotografie.

Ohne Kamera geht Herbert Frei inzwischen allenfalls noch in die Badewanne – tauchen ohne Kamera ist für ihn nicht vorstellbar. Neue Kameras oder Objektive unterzieht er sofort einem ausgiebigen Praxistest. Seine Meinung ist in Fachkreisen hoch geschätzt.

Als Buchautor und Illustrator publiziert er regelmäßig seit den 1970er Jahren, schreibt Artikel für in- und ausländische Tauch- und Fotomagazine und führt Unterwasser-Fotoseminare im In- und Ausland durch.

Als Experte für UW-Fototechnik entwickelte er ein Messverfahren zur Überprüfung der Leistungsdaten von Amphibienblitzen unter Wasser.

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