Highspeed Hans Christian Steeg

Kurzzeitfotografie in Natur und Studio

dpunkt.verlag

Hans Christian Steeg befasst sich seit seiner frühesten Jugend mit der Naturfotografie, bevorzugt im Makrobereich. Er ist DiplomPhysiker mit Schwerpunkt Elektronikentwicklung, Mikrocontroller und Messtechnik. Dieser berufliche Hintergrund harmoniert perfekt mit seinem Interesse für die ungewöhnlichen Bereiche der Fotografie wie der hier angewandten Kurzzeittechnik.

Zu diesem Buch – sowie zu vielen weiteren dpunkt.büchern – können Sie auch das entsprechende E-Book im PDF-Format herunterladen. Werden Sie dazu einfach Mitglied bei dpunkt.plus+: www.dpunkt.de/plus

Highspeed Hans Christian Steeg

Kurzzeitfotografie in Natur und Studio

Hans Christian Steeg [email protected] Lektorat: Rudolf Krahm Copy-Editing: Alexander Reischert, Redaktion ALUAN Layout, Satz: Cyrill Harnischmacher, Reutlingen Herstellung: Susanne Bröckelmann, Frank Heidt Umschlaggestaltung: Cyrill Harnischmacher, Reutlingen Druck und Bindung: Stürtz GmbH, Würzburg Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. ­ISBN Buch 978-3-86490-034-1 PDF 978-3-86491-555-0 ePub 978-3-86491-556-7 1. Auflage 2014 Copyright © 2014 dpunkt.verlag GmbH Wieblinger Weg 17 69123 Heidelberg Die vorliegende Publikation ist urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte vorbehalten. Abbildungsnachweise: Wenn nicht anders angegeben, wurden die Diagramme, Grafiken und Fotografien vom Autor angefertigt. Die Verwendung der Texte und Abbildungen, auch auszugsweise, ist ohne die schriftliche Zustimmung des Verlags urheberrechtswidrig und daher strafbar. Dies gilt insbesondere für die Vervielfältigung, Übersetzung oder die Verwendung in elektronischen Systemen. Alle Angaben und Programme in diesem Buch wurden von den Autoren mit größter Sorgfalt kontrolliert. Weder Autor noch Herausgeber noch Verlag können jedoch für Schäden haftbar gemacht werden, die in Zusammenhang mit der Verwendung dieses Buchs stehen. In diesem Buch werden eingetragene Warenzeichen, Handelsnamen und Gebrauchsnamen verwendet. Auch wenn diese nicht als solche gekennzeichnet sind, gelten die ­entsprechenden Schutzbestimmungen. 543210

Es gibt von Augustinus eine wunderbare Aussage über die für uns so unnachvollziehbare Zeit: »Wenn du mich fragst, was Zeit ist, so weiß ich es. Wenn ich es dir sagen soll, so weiß ich es nicht.« Wenn wir nun mit den hier vorliegenden meisterlichen Fotografien aus der Highspeed-Zeitwelt mit Motiven konfrontiert werden, die sich sonst unserem Auge entziehen und nur mit offen staunendem Mund eingefrorene Bewegungsabläufe bewundern dürfen, tauchen wir in ein völlig neues Zeitempfinden ein. Eine für uns fremde Welt überwältigt uns mit Farben und Formen: sei es nun der anfliegende Dompfaff oder die als »Fliegende Untertasse« in der Luft schwebende Brillenblattnase. Einmalig die fantastischen Insektenbilder, die uns bizarre Schönheiten wie den Feuerkäfer oder die filigrane Transparenz der Florfliege näher bringen. Insektenkostbarkeiten, eingefangen für die Ewigkeit wie in einem unsichtbaren Bernstein. Allein die Fliegenkollision mit weicher Landung auf einer Umbelliferenblüte ist die Anschaffung dieses prächtigen Farbbandes mehr als wert. Wissen wir jetzt etwas mehr als Augustinus? Sicher nicht, aber das schlüpfrige Fluidum Zeit hat somit für uns andere Dimensionen bekommen.

Prof. Dr. Henning Wiesner Direktor des Münchner Tierparks Hellabrunn 1981 bis 2009 Foto: Petra Schramek

Prof. Dr. Henning Wiesner

| V |

Vorwort – Die Fliege über der Marmelade

Was ist eigentlich Highspeed-Fotografie? Zuerst einmal der (teilweise) englische Begriff für das deutsche Wort »Hochgeschwindigkeitsfotografie«, manchmal auch Kurzzeitfotografie genannt. Beide Worte zusammen erklären schon recht gut, was darunter verstanden werden könnte: schnelle Vorgänge, die für das bloße Auge unsichtbar sind, mit Hilfe fotografischer Methoden sichtbar zu machen. Erst seit der zweiten Hälfte des letzten Jahrhunderts sind die Werkzeuge allgemein verfügbar, die solche Fotos auch für den nichtprofessionellen Fotografen möglich machen. Die beiden wichtigsten sind ohne Zweifel der Elektronenblitz mit seinem kurzen und intensiven Lichtimpuls sowie die Lichtschranke, die ursprünglich für ganz andere Anwendungen gedacht war. Findige Fotografen kombinierten beide Geräte miteinander und öffneten damit die Tür zur Welt der schnellen Objekte. Seitdem ist die Technik weit fortgeschritten. Computer sind nun in fast jeder Kamera zu finden und der Film, über hundert Jahre lang Inbegriff der Fotografie, wurde von elektronischen Sensoren abgelöst. Inzwischen erkennt die Technik, ob irgendwo jemand in die Kamera lächelt, und stellt automatisch darauf scharf. Also sollte es doch auch ein Kinderspiel sein, eine Fliege über der Marmelade abzulichten. Oder doch nicht? Die Antwort ist nein. Auch der schnellste Autofokus und die präziseste Kameraelektronik wären mit einem solch winzigen und unberechenbaren Objekt hoffnungslos überfordert. Erst die für derartige Aufgaben maßgeschneiderte Technik führt letztlich zum gewünschten Erfolg. Und das gilt für lebende Objekte genauso wie für fallende Wassertropfen oder ein Geschoss aus einer Pistole. Dabei bricht die Highspeed-Fotografie mit herkömmlichen Gewohnheiten und Arbeitsweisen, denn der Fotograf kann zwar dafür sorgen, dass etwas durch die Lichtschranke fliegt, auf das Wie hat er aber so gut wie keinen Einfluss. Nicht der Fotograf bestimmt das Ergebnis, sondern der Zufall. Gerade deshalb ist

| VI |

aber jedes Foto ein unverfälschtes und authentisches Dokument und der Betrachter wird zum Zeugen realer Ereignisse, die so noch nie jemand gesehen hat. Wer sich tiefer für diese faszinierende Materie interessiert und vielleicht selbst einsteigen möchte, findet hier manchen Hinweis darauf, wie es funktionieren könnte. Vielleicht auch einige, wie es nicht funktioniert … und das ist manchmal genauso viel wert.

Foto: Rudolf Vornehm

| VII |

Dank

Mein Dank gilt allen im Folgenden aufgeführten Fotografen, Firmen und Organisationen, die mir für dieses Buch Fotografien und anderes Bildmaterial sowie wertvolle Hintergrundinformationen zur Verfügung gestellt haben. Ganz besonders bedanke ich mich bei Rudolf Vornehm, Dr. Christoph Robiller, Helmut Heintges und Tobias Bräuning.

| VIII |

Fotografen

Firmen/Organisationen

Avi Abrams Tom Blackwell Murat Cuhadaroglu Rolf Daus fotoopa Eric Gaba Linden Gledhill Sven Harms Cyrill Harnischmacher Marko König Dieter Mahlke Rolf Nagel Prof. Greg Parker Milan Podany Michael Quack Mark Rain Fritz Rauschenbach Maurice Ribble Alan Sailer Michael Schmutz Jürgen Schmidt Ghislain Simard Alexander Steeg Corrie White Werner Wissenbach †

Canon Cognisys Inc. DHW GmbH diSoric GmbH eltima electronic enjoyyourcamera.com Eric Hosking Charitable Trust Fujifilm Godox Helmut-Drechsler-Museum, Colditz HENSEL-VISIT GmbH kocktrade.de Lockheed Martin Lumopro MIT Museum Mumford Micro Systems NAC National Media Museum /  Science & Society Picture Library Nikon Optronis GmbH Panasonic photoduino.com Pixel Samsung SICK AG Sony Stemmer Imaging GmbH/Vieworks Uniblitz Wisconsin Historical Society xhia produktentwicklung

| IX |

Inhalt

01 Historie

1

Kleine Geschichte der Kurzzeitfotografie Die Anfänge Übergang zur Moderne Der unermüdliche Erfinder Eric Hosking – Vogelfotograf mit neuer Technik Weiterentwicklung der Technik Der Perfektionist Stand der Technik

2 2 6 8 15 19 20 21

02 Lichtschranken

25

Die Lichtschranke – schneller als jeder menschliche Reflex Die Elektronik als Ausweg Die Unterscheidungsmerkmale

26 27 30

03 Highspeed-Blitz

41

Der Highspeed-Blitz – die unverzichtbare Lichtquelle 42 Wie schnell ist schnell? 42 Die Leitzahl – ein praktischer Anhaltspunkt 49 Kombination mehrerer Geräte 49 Neue und alte Exoten 50 Die Zukunft muss noch warten 53 Das richtige Blitzgerät 55

04 Verschluss 61 Das Hauptproblem der Highspeed-Fotografie 62 Mobiler Einsatz vor Ort 67 Eine Herausforderung – der PQS-Verschluss an einer DSLR 70 Mechanik 71 Andere Wege zum selben Ziel 73 Die Alternative 76

| X |

05 Insekten

79

Die Erde – der Insektenplanet Die Jagd mit der Lichtschranke – etwas für die Sportlichen Die stationäre Lichtschranke – eine angenehme Art des Fotografierens Die ultimative Lösung – Zugriff auf die Kameraelektronik Der Hintergrund – mit Blitz immer ein Problem

80

06 Vögel

80 94 113 114

117

Die wahren Flieger 118 Eulen – die Jäger der Nacht 129

Helmut Heintges ­ Der Eisvogel-Fotograf

133

07 Fledertiere

149

Flugkünstler mit vier Beinen 150 Fledermäuse in zoologischen Gärten 151 Fledermäuse in freier Natur 154 Flughunde im Versteck 162

Christoph Robiller ­ Fotografie zwischen Island und Sardinien

165

08 Tropfen

173

Skulpturen aus Wasser 174 Ursache und Wirkung 175 Das Ziel 175 Komplettsteuerung des Ablaufs 177 Die hohe Schule 182 »Liquid Flows« und tanzende Tropfen 187 Zusammenfassung 191

| XI |

Inhalt

09 Ballistik

193

Ballistik – oder wie schnell ist wirklich schnell? 194

Tobias Bräuning ­Tropfenfotografie in Vollendung

205

10 Elektronik

217

Die Elektronik – (k)ein Geheimnis 218 Der Ausgang der Lichtschranke – NPN oder PNP 218 Hell- oder dunkelschaltend 219 Anschluss der Lichtschranke 220 Adaption der Kamera 220 Lichtschranke und Kameraansteuerung 222 Auslösung der Kamera in Relation zu einem Magnetventil 224 Interface zu einem Mikrocontroller 225 Der logische Eingang 225 Der Ausgang 226 Ansteuerung eines Optokopplers 226 Schalten hoher Leistungen 229 Stromversorgung der Kamera aus einem Akku 231

11 Stand der Technik

235

Stand der Technik und ein Ausblick 236 Die Kamera 236 Der Verschluss 243 Das Objektiv 248 Stromversorgung 251 Fazit 252

Rudolf Vornehm ­Der vielseitige Naturfotograf

| XII |

255

Gemeine Wespe und Mittlere Wespe im Luftkampf, aufgenommen mit der Anlage auf Seite 39 oben Nikon F4, Leitz Photar 5,6/120, PQS-Verschluss, Blende 11, Kodak E100GX, Scan vom Dia

| XIII |

01 Historie Die Erfindung der Fotografie vor fast zweihundert Jahren gehört zu den größten kulturellen Errungenschaften in der Geschichte der Menschheit. Erst durch das unbestechliche fotografische Objektiv konnte die Welt so abgebildet werden, wie sie wirklich ist. Die geringe Lichtempfindlichkeit der damaligen Schichten erforderte Belichtungszeiten von vielen Stunden, so dass nur völlig statische Motive infrage kamen. Mit der Weiterentwicklung der Technik änderte sich das und schon hundert Jahre später waren Belichtungszeiten im Milli- und Mikrosekundenbereich möglich. Selbst extrem schnelle Vorgänge wie die Explosion einer Atombombe konnten fotografisch »eingefroren« und für das menschliche Auge sichtbar gemacht werden.

Schleiereule mit erbeuteter Feldmaus Eric Hosking nahm sein bekanntestes Foto im Jahr 1948 auf. Foto: Eric Hosking Charitable Trust

| 1 |