Filterfaktoren: Einen Faktor in Blendenstufen umrechnen

Ein Satz Schwarzweiß-Kontrastfilter neben einer Schachtel panchromatischen Films

Geschrieben im von Simon Lehmann Editor

Wie Filterfaktoren hergeleitet werden, warum sie sich mit Lichtquelle und Film verschieben, und wie man einen Faktor in zusätzliche Blendenstufen der Belichtung umrechnet.

Ein Kontrastfilter lässt bestimmte Wellenlängen durch und absorbiert andere – er reduziert damit immer das Gesamtlicht, das den Film erreicht. Unkorrigiert unterbelichtet dieser Verlust das Negativ. Der Filterfaktor ist die Zahl, die diesen Verlust quantifiziert und angibt, wie viel Belichtung nachzuholen ist.

Was der Faktor bedeutet

Ein Filterfaktor ist ein Multiplikator, der auf die ungefilterte Belichtung angewendet wird. Ein Faktor von 2 bedeutet, dass die gefilterte Szene die doppelte Belichtung benötigt, um dieselbe Dichte auf dem Negativ zu erzielen; ein Faktor von 8 bedeutet die achtfache. Die Zahl berücksichtigt ausschließlich das durch Absorption verlorene Licht, nicht den Kontrasteffekt, den der Filter erzeugt.

Die Zahl ist nicht willkürlich. Wie Ansel Adams in The Negative darlegt, wird ein Faktor ermittelt, indem man die zusätzliche Belichtung bestimmt, die nötig ist, um auf einem Zone-V-Motiv – einer 18%-Graukarte – unter Tageslicht von etwa 5500K dieselbe Negativdichte zu erhalten: jene Mischung aus direktem Sonnenlicht und Himmelslicht, die die Standardtabellen voraussetzen. Weicht man von diesem Licht ab, verliert die veröffentlichte Zahl ihre Gültigkeit. Diese Ableitung über die Graukarte bei 5500K erklärt, warum jeder Faktor grundsätzlich eine Eigenschaft der spektralen Empfindlichkeit der Emulsion ist und nicht des Glases allein: Er hängt vollständig davon ab, was der Film durch den Filter sieht. Deshalb wird der Wert emulsionsspezifisch publiziert, und der vom Hersteller für die eigene Filmsorte angegebene Wert sollte stets einem generischen vorgezogen werden.

Den saubersten Beweis für diese Emulsionsabhängigkeit liefert kein Filter, sondern ein Film. Wer Ilford Ortho Plus 80 belichtet – eine orthochromatische Emulsion, die nur für Blau und Grün empfindlich ist –, sieht ein rotes Motiv dunkel und einen blauen Himmel hell ohne aufgesetzten Filter – genau das Gegenteil von dem, was ein Rotfilter auf panchromatischem Material bewirkt. Der Kontrasteffekt und der dazugehörige Faktor stecken im Film.

Eine Faktortabelle für die Praxis

Die generischen Wratten-Kontrastfilter tragen bei Tageslicht (5500K) folgende Faktoren, mit dem entsprechenden Blendenstufen-Äquivalent:

FilterTageslicht-FaktorKunstlicht-FaktorBlendenstufen (Tageslicht)
No. 8 yellow21
No. 15 deep yellow2.51 1/3
No. 11 yellow-green42
No. 21 orange3~1 2/3
No. 25 red853
No. 29 deep red16–204 bis ~4 1/3

Diese Werte sind als Ausgangspunkte zu verstehen. Ilfords eigene veröffentlichten Werte für FP4 Plus weisen für dasselbe Glas deutlich abweichende Zahlen aus: No. 8 yellow 1,5 bei Tageslicht, No. 15 deep yellow 2,0, No. 11 yellow-green 3,0, No. 21 orange 2,3, No. 25 tricolour red 6,0, No. 58 tricolour green 6,0. Stellt man Kodaks generischen No.-25-Wert von 8 dem veröffentlichten FP4-Plus-Wert von 6,0 (4,0 bei Kunstlicht) gegenüber, ist die These in einer einzigen Zeile belegt: identischer Filter, zwei Herstellerangaben – weil die spektralen Empfindlichkeiten verschieden sind. Die maßgeblichen Quellen hierfür sind das Kodak Photographic Filters Handbook (Publikation B-3) sowie die technischen Datenblätter von Ilford FP4 Plus und HP5 Plus – keine generische Webtabelle.

Warum sich der Faktor mit der Lichtquelle verschiebt

Ein Faktor gilt nur für den Spektralgehalt des Lichts, mit dem er gemessen wurde. Kunstlicht liegt bei etwa 3200K, Tageslicht bei 5500K: Es ist wesentlich roter und wesentlich blauärmer. Ein Rot- oder Orangefilter verwirft daher anteilig weniger von einer Kunstlichtquelle, und sein Faktor sinkt; ein Blaufilter verwirft mehr, und sein Faktor steigt. Der Wratten No. 25 zeigt es deutlich: Bei Tageslicht beträgt der Faktor 8, bei Kunstlicht sinkt er laut Kodaks generischen Werten auf 5 – und FP4 Plus spiegelt diese Verschiebung bei 6,0 Tageslicht zu 4,0 Kunstlicht wider. Gleiches Glas, gleicher Film, unterschiedliche Korrektur – allein weil sich das Spektrum der Lichtquelle geändert hat.

Umrechnung in Blendenstufen

Eine Blendenstufe ist eine Verdoppelung der Belichtung, die Umrechnung ist daher logarithmisch: Die Blendenstufen entsprechen dem Logarithmus des Faktors zur Basis 2. log2(2) = 1, log2(4) = 2, log2(8) = 3. Falls der Taschenrechner keine Basis-2-Taste hat, verwendet man die Basiswechselformel:

Blendenstufen = log10(Faktor) / log10(2)

Bei Zwischenwerten ist das relevant. Ein Faktor von 5 ergibt log10(5)/log10(2) = 2,32 – knapp über 2 1/3 Blendenstufen; ein Faktor von 3 (der orange No. 21) ergibt log10(3)/log10(2) = 1,58 – knapp unter 1 2/3 Blendenstufen. Ein No. 8 yellow bei Faktor 2 verlangt eine Blendenstufe, ein No. 25 red bei 8 drei.

Wie man diese Blendenstufen einsetzt, ist eine freie Wahl zwischen den beiden Belichtungsparametern – die Arithmetik unterscheidet sich für jeden. Die Verschlusszeit skaliert linear mit dem Faktor; die Blende bewegt sich um die Stufenzahl. Angenommen, der Belichtungsmesser zeigt 1/250 s bei f/11, und man setzt einen No. 25 red auf – Faktor 8, drei Blendenstufen. Man kann die Verschlusszeit auf 1/30 s bei f/11 senken (1/250 geteilt durch den Faktor 8), auf f/4 bei 1/250 s aufblenden (drei Blendenstufen weiter offen) oder den Unterschied aufteilen. Die Negativdichte ist in jedem Fall gleich; nur Schärfentiefe und Bewegungszeichnung ändern sich.

Filtersätze und die Belichtungsmesser-Falle

Wenn zwei Filter kombiniert werden, multiplizieren sich die Faktoren und addieren sich die Blendenstufen. Ein No. 8 yellow (Faktor 2, eine Blendenstufe) über einem No. 11 green (Faktor 4, zwei Blendenstufen) ergibt Faktor 8 und insgesamt drei Blendenstufen. Das Ergebnis ist als Näherung zu behandeln: Überlappende Absorptionsbanden und die zusätzlichen Glasflächen treiben den tatsächlichen kombinierten Verlust etwas über das einfache Produkt hinaus.

Die letzte Falle ist der Belichtungsmesser. TTL-Messzellen lesen das gefilterte Licht direkt – das klingt ideal, aber Silizium- und CdS-Fotodioden sind gegenüber den meisten panchromatischen Emulsionen unverhältnismäßig rotempfindlich. Misst man durch ein tiefes Rot – No. 25 oder No. 29 – sieht die Zelle mehr Rotdurchlässigkeit, als der Film aufzeichnen wird, und die Kamera neigt zur Unterbelichtung, oft um etwa eine Blendenstufe bei vielen Gehäusen. Bei tiefen Rotfiltern empfiehlt sich eine ungefilterte Messung mit einem Handbelichtungsmesser und die manuelle Anwendung des veröffentlichten Faktors. Gelb- und Orangefilter lassen sich in der Regel problemlos durch das Objektiv messen.

Das kanonische Beispiel für all das ist Monolith, the Face of Half Dome, aufgenommen von Ansel Adams vom Diving Board in Yosemite am 17. April 1927. Er machte zunächst eine Belichtung durch einen K2 yellow (Wratten No. 8), wechselte dann zu einem tiefroten Wratten No. 29 für eine zweite Belichtung, die den blauen Himmel nahezu schwarz wiedergab – den Filter wegen seiner tonalen Wirkung gewählt, seinen Faktor bezahlt und den gewünschten Abzug vorausgedacht. Es ist das Bild, das ihn dazu brachte, den Begriff Visualisation zu prägen, und es fasst das gesamte Thema dieses Artikels in einem einzigen Rahmen zusammen: ein Filter, der wegen seiner Tonwirkung gewählt wurde, und die Belichtung, die dafür angepasst wurde.

Betrachte alle diese Zahlen als erste Näherung, und überprüfe sie dann mit den eigenen Materialien: Belichte eine Zone-V-Graukarte mit und ohne Filter auf dem eigenen Film und Entwickler, miss die Dichten, und vertraue dem Negativ mehr als der Tabelle.

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