Mittenbetonte und Matrixmessung im Vergleich

Diagramm eines Sucher-Ausschnitts mit einem gewichteten mittleren Messkreis und einem Fünf-Zonen-Muster

Geschrieben im von Simon Lehmann Editor

Wie Kameramesswerke mit mittenbetonter und zonenbasierter Matrixmessung eine Szene mitteln, wo jedes Verfahren versagt und wann eine manuelle Belichtungskorrektur notwendig ist.

Jeder in eine Kamera eingebaute Reflexionslichtmesser geht von einer Annahme aus: Das gemessene Motiv soll als Mittelton wiedergegeben werden. Der Messer erfasst die reflektierte Leuchtdichte und empfiehlt eine Belichtung, die diesen Mittelwert als Mittelgrau abbildet. Das Muster, nach dem er diesen Mittelwert berechnet, entscheidet, welche Bildbereiche das Ergebnis bestimmen – und damit, wo der Messer verlässlich arbeitet und wo er sich täuschen lässt. Das Muster zu kennen ist die halbe Miete; die Kalibrierkonstante dahinter zu kennen, die andere.

Warum 12,5 Prozent und nicht 18

Überall liest man, ein Messer sei auf 18-Prozent-Grau kalibriert, den Wert einer Kodak-Testkarte. In der Praxis stimmt das nicht. Ein Reflexionslichtmesser löst die Belichtung über eine Kalibrierkonstante K, und die Hersteller haben sich in zwei Lager aufgeteilt: Canon, Nikon und Sekonic bauen auf K = 12,5, während Pentax, Kenko und die alte Minolta-Linie K = 14 verwenden. ISO 2720:1974 erlaubt jeden K-Wert von 10,6 bis 13,4, wenn die Leuchtdichte in Candela pro Quadratmeter gemessen wird – beide Konventionen liegen damit an oder nahe der Grenze desselben Standards.

Die praktischen Auswirkungen sind gering, aber real. Richtet man einen Messer mit K = 12,5 auf eine echte 18-Prozent-Graukarte, landet diese nicht auf Mittelgrau; er bildet einen leicht helleren Ton als Mittelpunkt ab, sodass die Karte etwa ein Sechstel einer Blendenstufe anders bewertet wird als bei einem Messer mit K = 14. Die Differenz zwischen den beiden Konstanten erklärt die gesamte Abweichung, denn dieselbe Karte durch zwei verschiedene Kalibrierungen betrachtet unterscheidet sich nur um das Verhältnis der beiden Werte. Prüft man mit einem Einfallslichtmesser gegen, stimmen beide nur bei einer Oberfläche überein, deren Reflexionsgrad piK/C beträgt. Mit Sekonics K = 12,5 und der Einfallslichtkonstanten C = 250 ergibt das pi12,5/250 = 0,157, also etwa 15,7 Prozent; mit K = 14 sind es etwa 17,6 Prozent – weshalb ein Pentax-Messer näher am Nominalwert der Karte liegt.

All das spielt kaum eine Rolle bei HP5 Plus oder Tri-X, deren Belichtungsspielraum ein Drittel einer Blendenstufe klaglos schluckt. Es spielt eine Rolle bei Umkehrfilm, bei dem ein Drittel einer Blendenstufe sichtbar wird, und immer dann, wenn man einen Schatten gezielt platziert und genau wissen muss, wo die Messung liegt.

Wie die mittenbetonte Messung eine Szene mittelt

Die mittenbetonte Messung liest den gesamten Bildbereich aus, gewichtet das Ergebnis aber zugunsten der Mitte. Die Gewichtung ist kein Mythos, sondern eine veröffentlichte Zahl. Nikon weist dem zentralen Messkreis 75 Prozent des Gewichts zu und verteilt die verbleibenden 25 Prozent auf den Rest des Bildfelds. Bei einem Gehäuse wie der D850 beträgt der Durchmesser dieses Kreises für CPU-lose Objektive standardmäßig 12 mm und ist vom Benutzer auf 8, 15 oder 20 mm einstellbar. Die Logik ist statistisch: Bei konventioneller Komposition sitzt das Hauptmotiv meist in der Nähe der Mitte, sodass die Gewichtung dieser Region in vielen alltäglichen Situationen eine brauchbare Belichtung liefert, ohne dass eine Motivanalyse nötig wäre.

Das Muster versagt überall dort, wo das helle oder dunkle Element nicht mit dem Motiv zusammenfällt. Ein Gegenlichtporträt treibt den Mittelwert nach oben und belichtet das Gesicht unter; ein dunkles Motiv vor einer hellen Wand kehrt das um. Da die Gewichtung fest ist, kann der Messer ein bewusst helles Bild nicht von einem überbelichteten unterscheiden – Schnee, Sand und weiße Wände werden alle als mittelgraue Töne gelesen.

Die Schneekorrektur, die niemand einstellt

Das Versagen bei hellen Flächen ist das häufigste und am einfachsten zu beheben. Ein Messer, der auf Schnee gerichtet wird, drängt dieses dominante Weiß in Richtung Mittelgrau – weshalb unkorrektierter Schnee als schmutziges Grau statt als Weiß zurückkommt. Abhilfe schafft eine positive Belichtungskorrektur, skaliert danach, wie viel des Bildfelds die helle Fläche ausfüllt. Eine Szene mit etwa 80 Prozent Schnee braucht ungefähr +1,7 EV; eine gemischte Landschaft mit dunklerem Vordergrund und Himmel im Bild benötigt oft nur +1 EV. Der Arbeitsbereich liegt bei +1,5 bis +2 EV für ein vom Schnee oder Sand dominiertes Bild. Dieselbe Logik gilt umgekehrt für ein dunkles Motiv, das das Bild füllt: Es braucht eine negative Korrektur, damit es dunkel bleibt.

Matrixmessung und was die Zahlen belegen

Die Matrixmessung unterteilt das Bildfeld in diskrete Zonen, vergleicht ihre Helligkeitsverhältnisse und wählt eine Belichtung, indem sie das Muster mit einer gespeicherten Referenz abgleicht. Nikon führte diesen Ansatz 1983 mit dem Nikon FA als Automatic Multi-Pattern Metering ein und las dabei fünf Segmente aus: eine zentrale Zone und vier äußere Quadranten. (AMP war ursprünglich für die FE2 vorgesehen, war aber nicht rechtzeitig serienreif.) Der Auswahlalgorithmus war empirisch: Nippon Kogaku erklärte, das Programm „sei nach der visuellen Beurteilung von fast 100.000 Fotografien entwickelt worden” – ein hoher Messwert am oberen Bildrand wird daher als Himmel interpretiert und abgewertet statt gemittelt.

Die Behauptung, Matrixmessung sei undurchsichtig, aber besser, hat Nikon mit Zahlen untermauert: AMP lieferte in 90 bis 95 Prozent der Fälle eine gute Belichtung, gegenüber 85 bis 90 Prozent bei der mittenbetonten Messung. Moderne Matrixsysteme erweitern das auf Hunderte oder Tausende von Zonen und beziehen Autofokuspunkt, Motivabstand und Farbe mit ein. Die Gewichtungslogik bleibt proprietär, sodass das Ergebnis für ein bestimmtes Bild nicht exakt vorhersagbar ist – genau deshalb greift ein bedachter Fotograf bei wichtigen Aufnahmen zum Spotmesser.

Das Muster mit einer Spotmessung übersteuern

Beide Mittelungsmuster erzeugen einen Mittelton – was immer dann falsch ist, wenn das Motiv hell oder dunkel sein soll. Die genaue Korrektur ist eine Spotmessung, die auf der Skala des Zonensystems platziert wird. Ein Spotmesser hat einen Erfassungswinkel von 1 Grad; das kanonische Instrument ist der Pentax Digital Spotmeter, 1977 eingeführt und von Ansel Adams in seinen späteren Jahren verwendet, mit dem Sekonic L-758 als modernem Äquivalent. Viele Fotografen beschriften die Skala des Messers mit Zonenaufklebern für die direkte Platzierung.

Jede Reflexionsmessung gibt den gemessenen Bereich als Zone V, Mittelgrau, wieder. Die Zonen verlaufen von 0 (Schwarz) bis X (Weiß), je eine Blendenstufe auseinander, mit V in der Mitte. Um einen strukturierten Schatten auf Zone III zu platzieren, blendet man vom angezeigten Messwert zwei Blendenstufen ab, weil Zone III zwei Blendenstufen unter Zone V liegt. Konkret: Man misst einen Schatten mit Detail, das man erhalten möchte, und der Messer zeigt, sagen wir, EV 9 an – das würde den Schatten als Mittelgrau abbilden. Man stellt stattdessen EV 11 ein (zwei Blendenstufen weniger Licht), und der Schatten fällt auf Zone III: dunkel, aber strukturiert, während sich der Rest der Skala darüber einordnet. Das ist der operative Kern des Zonensystems, wie Ansel Adams ihn im Kapitel über das Zonensystem in The Negative (1981) darlegt.

Die Alternative besteht darin, den Reflexionsgrad ganz zu umgehen. Ein Einfallslichtmesser verwendet die Konstante C – bei Sekonic etwa 250 – um das auf das Motiv fallende Licht zu messen, nicht das reflektierte; der Motivton geht daher nicht in die Berechnung ein. Eine Graukartenablesung erzielt dasselbe von der Kameraposition aus, indem sie einen bekannten Mittelton für das unbekannte Motiv einsetzt. Schließt man den Kreis zum Anfang: Liest man eine 18-Prozent-Karte an einem Messer mit K = 12,5 ab, weicht das Ergebnis leicht vom Nominalwert der Karte ab – weshalb selbst die Ersatzmethode davon profitiert, die Konstante des eigenen Messers zu kennen.

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