Digitalfotografie
Als Digitalfotografie wird die Fotografie mit Hilfe eines digitalen Fotoapparats oder die Arbeit mit digitalisierten Bildern sowie die sich daran anschließende Weiterverarbeitung mittels elektronischer Bildbearbeitung sowie digitaler Präsentation und Archivierung bezeichnet.
Die Digitalfotografie weicht in zahlreichen Aspekten von der klassischen analogen Fotografie ab und ähnelt, insbesondere bei der Bildwandlung, einerseits der Videotechnik, andererseits den Bild gebenden Verfahren
Bilderzeugung
In der Digitalfotografie gibt es keinen chemischen Film mehr; zur Wandlung der Lichtwellen in digitale Signale werden Halbleiter-Strahlungsdetektoren in CCD- oder CMOS-Technik als Bildsensoren verwendet. Bei dieser Digitalisierung eines analogen Bildes handelt es sich um eine Bildwandlung, bei der eine Diskretisierung (Zerlegung in Bildpunkte) und Quantisierung (Umwandlung der Farbinformation in einen digitalen Wert) des analogen Bildes durchgeführt wird.
Jede Digitalkamera führt während der Bildwandlung eine Reihe von Verarbeitungsprozessen wie Weißabgleich, Erhöhung der Farbsättigung, Anheben des Kontrasts, Tonwertkorrektur, Filterung, Schärfen und verlustbehaftete Komprimierung durch.
Bildeigenschaften
Seitenverhältnis
Die meisten Digitalkameras speichern Bilder rechteckig, in einem Seitenverhältnis von 4:3. Dies hat historische Gründe: Die ersten Digitalkameras waren auf existierende Sensoren angewiesen. Da 4:3 dem Seitenverhältnis der verbreiteten Computermonitore und Fernsehnormen entspricht, waren überwiegend Sensoren mit diesem Seitenverhältnis verfügbar. Inzwischen werden Sensoren mit dem Seitenverhältnis 3:2 speziell für Digitalkameras entwickelt und zumeist in digitalen Spiegelreflexkameras eingesetzt.
Beim Ausdrucken führt das Seitenverhältnis von 4:3 dazu, dass das Bild beim Verwenden der herkömmlichen 3:2-Papierformate (z.B. 10x15 cm) entweder oben und unten beschnitten wird oder links und rechts weiße Streifen auftreten. Daher werden heutzutage meist Papierformate mit den Seitenverhältnissen 4:3 verwendet. Hierbei wird dann zum Beispiel oft von einem 10er-Format gesprochen, um anzuzeigen, welche Höhe der Abzug aufweist. Die Breite des Abzugs ergibt sich dann entsprechend dem Seitenverhältnis. Diese Papierformate weichen zwar von den klassischen Papierformaten (Abzügen) ab, der Abzug zeigt jedoch unbeschnitten das komplette Bild. Ein Abzug im 10er-Format mit den Seitenverhältnissen 4:3, ist 10x13,33 cm groß und passt mit den oben beschriebenen Einschränkungen nur bedingt in die üblichen Bilderrahmen.
Pixelanzahl und Auflösung
Die Anzahl der Bildpunkte, Pixel genannt, wird vom Hersteller als Anhaltspunkt für die theoretisch erreichbare Bildauflösung angegeben.
Bei 1600 × 1200 Pixeln in Breite und Höhe eines digitalen Bildes ergibt sich beispielsweise eine theoretische "Auflösung" von 1,92 Megapixeln.
Die Pixelzahl allein erlaubt allerdings keine Qualitätsaussage, da andere Faktoren, wie die Objektivgüte und die Größe der Bildpunkte, entscheidender sind.
Die Auflösung digitaler Bilder ist nur eingeschränkt mit der Auflösung eines Filmnegativs oder Prints zu vergleichen, da sie von Faktoren wie den Betrachtungsabstand und der Art der Darstellung (Bildschirm, Print) abhängig ist.
Ob auf normales Fotopapier ausgedruckte Digitalfotos die Qualität von analogen Bildabzügen erreichen, entscheiden bei der digitalen Fotografie die verwendete Kamera, das Objektiv sowie eine Reihe weiterer Faktoren.
Konventionelle und digitale Aufnahmen sind nur beschränkt vergleichbar, da es sich beim Filmkorn um ein völlig zufälliges und unregelmäßiges Rauschen handelt, das bei technisch gleicher Auflösung meist weitaus weniger störend wirkt, als das strikt regelmäßige Pixelmuster digitaler Aufnahmen. Dieses Pixelmuster hingegen kann durch geeignete Software nach Kalibrierung auf den jeweiligen Sensor perfekt entfernt werden, was bei chemischem Film nicht möglich ist. Visuell wirken somit "analoge" Bilder mit sichtbarem Korn - bei gleichem Informationsgehalt - entweder erträglicher oder gestört.
Beim Scannen gerasterter Bilder muss man die Auflösung so groß wählen, dass die feinsten Strukturen des Rasters dargestellt werden können. Anschließend kann man entrastern und dann die Auflösung herabsetzen.
Dateiformat
Bei der Digitalfotografie entstehen in jedem Fall Daten, die in der Regel elektromagnetisch oder optisch gespeichert werden; dies geschieht meist in einem standardisierten Grafikformat. Aktuelle Digitalkameras verwenden JFIF (JPEG-Komprimierung), einige besser ausgestattete auch das Rohdatenformat und TIFF.
Für maximale Bildqualität in der Nachbearbeitung empfiehlt sich das unkomprimierte Rohdatenformat. Hier werden die Bildsensordaten unkomprimiert gespeichert. Dieses Format bedarf einer größeren Menge Speicherplatz und wird insbesondere im professionellen Umfeld angewendet.
JPEG ist dagegen verlustbehaftet, kann aber je nach Kompressionsgrad sehr speicherökonomisch, unter günstigen Umständen aber auch sehr nah am Original sein. JPEG2000 beherrscht mittlerweile die verlustlose Komprimierung und einen größeren Farbraum, wird aus Lizenzgründen aber kaum unterstützt.
Der Fotograf muss beim digitalen Fotografieren bereits vor dem Fotografieren eine Entscheidung über den Kompressionsgrad und damit über den möglichen Detailreichtum fällen. Der analog Fotografierende wählt analog dazu sein Filmmaterial und die Filmempfindlichkeit.
Meta-Informationen
Zu den Vorteilen der digitalen Bildspeicherung gehört die Möglichkeit, umfangreiche Meta-Informationen in der Datei zu speichern. Diese Zusatzfunktion ist im Exchangeable Image File Format (Exif) standardisiert, das es inzwischen in mehreren Varianten gibt.
Bei den in die digitale Bilddatei eingebetteten Exif-Daten ist zu beachten, dass einige unzureichende Programme diese Daten bei einer Bildbearbeitung nicht erhalten; dies betrifft ältere Versionen der Bildbearbeitungssoftware Adobe Photoshop. Natürlich muss man für korrekte Exif-Daten auch daran denken, bei einem Wechsel der Zeitzone die kamerainterne Uhr umzustellen, sonst erhält man unbrauchbare Zeit- oder auch Datumsangaben.
Digitale Aufnahmetechnik
Kameras und Kamerasysteme
Das Benutzen von Tasten und Menüsystemen bei Digitalkameras kann deutlich umfassender und komplexer sein und erfordert Wissen über das photochemische Know-how hinaus. Viele digitale Kameras bieten zahlreiche Funktionen mehr als ihre mechanischen Vorgänger. Bei der Digitalfotografie ist damit zu rechnen, dass der Fotograf bei jedem Systemwechsel neue Dinge erlernen kann, während die Grundlagen wie Blende, Brennweite, Verschlusszeit stets gleich bleiben.
Objektive
Die Brennweite eines Normalobjektivs bei einer Digitalkamera ruft den Effekt eines leichten Teleobjektivs hervor. Dies ist für Naturfotografen von Vorteil, führt jedoch zu Problemen bei Freunden des Weitwinkelobjektivs: Es ist sehr aufwendig, verzerrungsarme Superweitwinkelobjektive für Digitalkameras zu konstruieren. Dementsprechend teuer sind diese Objektive. Auch verändert sich der Bereich der Schärfentiefe bei gleicher tatsächlicher Brennweite im Vergleich zu analogen Modellen.
Digitale Aufnahmepraxis
Die digitale Aufnahmepraxis weist gegenüber der konventionellen Fotografie einige Besonderheiten auf.
Bildgestaltung
Objektive, die in der Kleinbildfotografie als Weitwinkel gelten, treten bei den meisten Digitalkameras als Normalobjektiv auf. Da sich die optischen Gesetzmäßigkeiten nicht verändern, nimmt die effektive Schärfentiefe (genauer: der Schärfebereich) des Bildes zu. Mit Digitalkameras ist es daher schwerer als in der Kleinbildfotografie, einen in Unschärfe zerfließenden Bildhintergrund zu erzielen, wie er beispielsweise in der Porträt- und Aktfotografie zur Hervorhebung häufig erwünscht ist. Einige moderne Spiegelreflex-Digitalkameras verfügen bereits über einen vollformatigen Sensor (24x36mm). Diese Kameras verhalten sich genauso wie analoge Kleinbild-Spiegelreflexkameras.
Spezialfunktionen
Viele Digitalkameras bieten dreh- oder schwenkbare Displays, mit denen einige Aufnahmetechniken komfortabler machbar sind als mit herkömmlichen Kameras. Hierzu gehören beispielsweise Aufnahmestandpunkte in Bodennähe, wie sie häufig in der Makrofotografie benötigt werden oder Aufnahmen "über Kopf", um über eine Menschenmenge hinweg zu fotografieren.
Aktuelle Digitalkameras bieten fast ausnahmslos die Möglichkeit der Aufzeichnung kurzer Videoclips von etwa einer Minute an, teilweise auch mit Ton. Tendenziell ist die Entwicklung zur Konvergierung der digitalen Fototechnik mit der Videotechnik zu beobachten.
Elektronische Bildbearbeitung
Neben der automatisch von der Kamera durchgeführten Bildverarbeitung eröffnet die Digitalfotografie zahlreiche Möglichkeiten der Bildmanipulation und -optimierung durch die elektronische Bildbearbeitung, die über konventionelle Bildretusche und Ausschnittsvergrößerung weit hinausgehen.
Beispielsweise können Bildhintergründe ausgetauscht, Personen aus Bildern entfernt oder hineinkopiert werden. Ebenso können aus einer Folge von Einzelbildern Panoramafotos montiert werden.
Speicherung und Archivierung
Als Vorteile der digitalen gegenüber der chemischen Fotografie werden häufig die entfallende Filmentwicklung sowie die scheinbar einfache, günstige und Platz sparende Archivierbarkeit angeführt. All dies erfordert jedoch entsprechende technische Mittel (Computer, Software, CD- oder DVD-Recorder etc.), technische Fähigkeiten und letztlich doch enormen Platz und viel Zeit vor dem Computer.
Tatsächlich ist, anders als bei Film, die verlustfreie Langzeitarchivierung digitaler Bilder theoretisch perfekt möglich.
Der Hauptvorteil digitaler Daten ist hierbei, dass anders als beim photochemischen Film beliebig oft exakt identische Kopien erzeugt werden können und auf die verschiedensten Speicherorte und Medien verbracht werden können.
Speichermedien zum Archivieren
Ein zuverlässiges Langzeitspeichermedium für digitale Daten existiert bisher nicht. Die Problematik wird als digitales Vergessen bezeichnet und zunehmend nicht nur von Fachleuten, etwa von hauptamtlichen Bibliothekaren und Archivaren, sondern auch von Fotoamateuren erörtert.
Selbstgebrannte CDs oder DVDs können selbst bei guter Lagerung bereits nach wenigen Jahren unlesbar werden. Von Billigfabrikaten gibt es auch Berichte, dass schon nach einigen Wochen erste Lesefehler auftraten. Lagerungsfehler wie übergroße Hitze, Produktionsfehler in der Qualitätssicherung, unerkannte Brennfehler und Schäden durch die laufende Benutzung können diese Frist weiter abkürzen.
Im Computer archivierte Daten können nur so lange genutzt werden, wie das benötigte Lesegerät funktionsfähig bleibt. Auch Festplatten oder Wechselfestplatten sind hier, auf lange Zeit gerechnet, nicht als sicher zu betrachten. Insbesondere besteht hier ein sehr hohes Risiko für mechanische Beschädigungen.
Bilddatenbanken
Während in der konventionellen Fotografie die Übersicht über die einzelnen Bilder eines Filmes sehr rasch durch einen Kontaktabzug, Index-Print oder auf einem Leuchttisch möglich ist, braucht man in der Digitalfotografie spezielle Programme zum Auffinden von archivierten Bilddateien. Die so genannten Bilddatenbanken erzeugen ein Vorschaubild des Bildes und bieten Felder zur Beschreibung des Bildes und der Aufnahmesituation. Ein gewisser Komfort ergibt sich durch die Metadaten, die durch das EXIF-Format automatisch aufgezeichnet werden (Datum, Uhrzeit, Brennweite, Blende etc.). Für ambitionierte Fotografen oder Berufsfotografen sind Online-Fotoagenturen geeignete Plattformen, um ihre Fotos zu speichern und von dort direkt an Kunden (Zeitungen, Verlage, Redaktionen) zu verkaufen.
Präsentation
Digitale Bilder können ebenso präsentiert werden wie konventionelle Fotografien; für nahezu alle Präsentationsformen existieren mehr oder minder sinnvolle Äquivalente. Die Diaprojektion vor kleinem Publikum wird mehr und mehr ersetzt durch die Projektion mit einem Videoprojektor oder Beamer; das Fotoalbum durch die Web-Galerie; das gerahmte Foto durch ein spezielles batteriebetriebenes Display.
Wird eine erneute Bildwandlung (D/A-Wandlung) in Kauf genommen, können digitale Bilder ausgedruckt oder ausbelichtet werden und anschließend genauso wie konventionelle Papierabzüge genutzt werden; sogar das Ausbelichten auf Diafilm ist möglich.