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Das Aufnahmeverfahren stellt sich in Kürze wie folgt dar: wir verwenden dazu eine Kamera, im Grunde nichts anderes als den S. 2 erwähnten Kasten, dessen Vorderseite ein Loch und darin eine Sammellinse (Brennglas, Vergrößerungsglas, auch Objektiv genannt) trägt, und an dessen Hinterseite wir abwechselnd eine Mattglasscheibe oder (natürlich in den Kasten lichtdicht eingeschlossen) eine Glasscheibe anbringen können, die mit einer lichtempfindlichen Schicht überzogen ist. Die Kamera ist so eingerichtet, dass sich der Abstand zwischen Linse und Rückwand (Mattglas oder lichtempfindlicher Platte) verändern lässt. Richten wir diese Kamera gegen einen weit entfernten Turm, und bewegen wir die Mattscheibe näher und ferner vom Objektiv, so finden wir bald eine Stelle, an der uns auf der Mattscheibe der Turm in seinen Umrissen am klarsten erscheint: wir haben dann das Bild "scharf eingestellt". Diese Scharfeinstellung verändert sich mit der Entfernung des Gegenstandes: richten wir die Kamera gegen einen nahen Gegenstand, z.B. gegen das Fensterkreuz, so müssen wir die Mattscheibe viel weiter von der Linse entfernen als früher, um wieder ein scharfes, d.h. möglichst klar begrenztes Bild des Gegenstandes zu erhalten. Um also von jedem Gegenstande ein scharfes Bild geben zu können, muss die Kamera verlängerbar und verkürzbar sein; dies ist nur dann nicht nötig, wenn man darauf verzichtet, ganz nahe Gegenstände aufzunehmen.
Nach der Scharfeinstellung ist an die Stelle der Mattscheibe die lichtempfindliche Platte zu setzen, während welchen Wechsels die Linse (das Objektiv) verdeckt werden muss; zu diesem Verdecken und leichten öffnen verwendet man entweder einen mit der Hand auf- und absetzbaren Objektivdeckel oder einen besonderen Verschluß.
Um die lichtempfindliche Platte gegen alles andere als von der Linse kommende Licht zu schützen, muss man sie entweder lichtdicht in die Kamera einschließen oder zu ihrer Verwahrung eine Kassette verwenden; das ist ein flacher Behälter mit herausziehbarer Vorderwand (Kassettenschieber), der sich an die Kamera lichtdicht ansetzten läßt
Nach der Belichtung wird die Platte in einem nur von rubinroten Lichte beleuchteten, sonst aber völlig finsteren Raume (Dunkelkammer, vgl. S. 61) aus der Kamera oder der Kassette herausgenommen und in eine bestimmte Lösung (Entwickler) gelegt; sie erscheint noch völlig unverändert, also, bei Tageslicht betrachtet (wodurch sie aber für weitere Behandlung unbrauchbar würde), weiß, im Lichte der roten Lampe rosa; im Entwickler kommt allmählich ein Bild zum Vorschein, und zwar ein Negativ (vgl. S. 86), die hellsten Stellen des aufgenommenen Gegenstandes (Wäsche, Himmel) erscheinen schwarz, die dunkelsten bleiben weiß (d.h. im Dunkelkammerlicht rosa). Sobald das Bild eine gewisse Kraft erlangt hat (vgl. S. 87), wird die Platte herausgenommen, in Wasser abgespült und in einem Fixierbade (vgl. S. 94) gegen weitere Lichteinwirkung unempfindlich gemacht. Dann wird wieder gewaschen und getrocknet. Die Entwicklung des Negativs kann auch bei hellgelbem oder offenem Kerzenlicht erfolgen, wenn die belichteten Platten vor dem Entwickeln durch Baden in Phenosafranin oder Pinakryptol desensibilisiert werden (vgl. S. 88). Um von dem Negativ ein Positiv, d.h. ein richtiges Bild zu erhalten (vgl. S. 106), verwendet man das Kopierverfahren (vgl. S. 106);man legt das Negativ auf ein mit lichtempfindlicher Schicht überzogenes Papier, Schichtseite auf Schichtseite (S. 106), und setzt es, wenn das Papier ein sogenanntes Auskopierpapier ist, solange dem Tageslicht aus, bis das Papier sich unter dem Negativ genügend geschwärzt hat, d.h. bis die tiefen Schatten beginnen einen bronzigen Ton anzunehmen; dann wird das Bild in besonderen Bädern gegen weitere Lichteinwirkung unempfindlich gemacht und dabei auch seine Farbe verschönert (Tonbäder, Tonfixierbäder, vgl. S. 108).

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Nach diesem kurzen überblick über das ganze Verfahren wollen wir die Hilfsmittel und Verfahren im einzelnen betrachten.
Soweit solche hier nicht beschrieben sind, suche man diese in dem Werke: Photographisches Unterhaltungsbuch von Parzer-Mühlbache. 5.Aufl. Union, Deutsche Verlagsgesellschaft, Zweigniederlassung Berlin.

Die einfachste Form der Linse ist das Vergrößerungsglas, ein Stück klaren Glases, das mindestens auf einer Fläche kugelig (konvex) geschliffen ist, die andere Fläche kann auch kugelig oder schalenförmig (konkav) geschliffen sein (vgl. Bild 4). Solche Linsen dienen auch als Brenngläser, Brillen für Weitsichtige (Presbyopische) und in Theatergläsern an der vom Auge abgewendeten Seite.

Jede derartige Linse (Sammellinse) hat die Eigenschaft, ebenso wie dies ein feines Loch tut (vgl. S.2 und 31), von ihr auf der einen Seite gegenüberstehenden Dingen auf der anderen Seite ein Bild zu entwerfen, das sich auf einer Fläche auffangen lässt (vgl. Bild 5a). Gegen die Sonne gehalten liefert sie ein kleines Bild der Sonnenscheibe, das bei einer bestimmten Entfernung am kleinsten und am schärfsten begrenzt ist; diesen Punkt nennt man den Brennpunkt (Fokus) und die Entfernung von der Linse, in der es entsteht, die Brennweite (ebenfalls unzutreffend Fokus, abgekürzt F); sie ist für die gleiche Linse unter allen Umständen gleich. In grober, aber für die Praxis meist ausreichender Weise bestimmt man sie, indem man in den Hintergrund des Zimmers tritt, an der Wand ein Blatt weißen Papiers befestigt und darauf ein scharfes Bild des Fensters oder besser der gegenüberliegenden Dächer usw. zu entwerfen sucht; die Entfernung, in der dies geschieht, wird meist zwischen 10 und 30 cm liegen.

²Anfänger mögen zunächst nur die größerer Schrift gedruckten Ausführungen lesen !

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Richten wir die Linse gegen eine nähere Lichtquelle, z.B. eine Lampe, so rückt auf der anderen Seite der Linse das Bild weiter von der Linse weg (vgl. Bild 5b), wir müssen die auffangende Fläche (Papier oder Mattglasscheibe) weiter abrücken, um ein scharfes Bild zu erhalten; diese Entfernung nennt man die Bildweite.

Die Entfernung des Gegenstandes wird Gegenstandsweite genannt; bei einer gewissen Gegenstandsweite ist dann das Bild genau so groß wie der abgebildete Gegenstand, und zwar tritt dies ein, wenn sich der Gegenstand genau in der Doppelten Entfernung der Brennweite von der Linse befindet (vgl. Bild 5c), es ist dann das Bild ebenfalls um die doppelte Brennweite von der Linse entfernt, der Abstand zwischen Gegenstand und Bild beträgt genau 4 Brennweiten. Hierauf beruht ebenso wie die oben geschilderte eine weitere Methode zur Bestimmung der Brennweite; man stellt auf ein mit einem Quadrat bezeichnetes Blatt Papier ein und verrückt dann Kamera und Mattscheibe so lange, bis das Bild auf der Mattscheibe genau so groß ist wie das gezeichnete Quadrat. Die Entfernung zwischen Papier und Mattscheibe, durch 4 dividiert, ergibt genau die Brennweite.

³Vermindern wir die Gegenstandsweite noch mehr, so wird die Bildweite und die Ausdehnung des Bildes immer größer, wir erhalten eine Vergrößerung (Bild 5d). Dies geht so lange, bis der Gegenstand sich nahe dem Brennpunkte auf der einen Seite der Linse befindet, das Bild ist dann auf der anderen Seite schon in eine solche Bildweite gerückt, dass wir es nicht mehr auffangen können; steht der Gegenstand genau im Brennpunkte, so entsteht überhaupt kein Bild mehr; ist der Gegenstand eine Lichtquelle(z.B. Glühlampe), so werden jetzt durch die Linse die Strahlen dieser Lichtquelle parallel gemacht und parallel ausgesandt (Bild 5e); derartiges paralleles, gesträhltes Licht wird in Vergrößerungs- und Projektionsapparaten (vgl. S. 125) verwendet, und eine so angewendete Linse wird Kondenser oder Kondensator genannt.

Wenn eine Linse z.B. eine Brennweite von 15 cm hat, so entwirft sie uns von sehr weit entfernten Gegenständen (weiter als etwa 200m) ein scharfes Bild in 15 cm Entfernung von der Linse, die Bilder näherer Gegenstände liegen in einer Entfernung von 15-30 cm, bei 30 cm Bildweite wird das Bild genau so groß wie der Gegenstand; für die meisten Aufnahmen kommen nur diese Bildentfernungen zwischen einfacher und doppelter Brennweite in Betracht, größere Bildentfernungen kommen in der Regel nur beim Vergrößern (vgl. S. 120) zur Verwendung.
Die Formel für die Einstellung s. S. 16.
Zu diesen Einstellversuchen hält man die Linse besser nicht frei in der Hand, sondern setzt sie in einen runden Ausschnitt eines großen Pappebogens (etwa 1x1 m) ein; der Bogen beschattet dann die Auffangfläche genügend, damit dort das Bild hell genug erkennbar ist; noch besser ist es natürlich, zu den Versuchen eine photographische Kamera mit Balgenauszug (vgl. S.35) zu verwenden.

³Anfänger mögen bitte die mit kleiner Schrift gedruckten Abschnitte überspringen

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Ein anderes, für das praktische Arbeiten wichtiges Bestimmungsstück jeder Linse ist das öffnungsverhältnis (Lichtstärke), auch relative öffnung genannt. Lässt man das Licht durch die volle Fläche der Linse hindurchfallen, so erhält man ein Bild von geringer Schärfe und Klarheit; um es zu verbessern, decken wir die Randteile der Linse zu, indem wir vor die Linse eine Platte mit einem kreisrunden Ausschnitt stellen, eine Blende (vgl. Bild 6 und S. 21).

Je größer der Ausschnitt ist, desto mehr Licht kann durch die Linse hindurch (desto kürzer können wir also belichten), desto weniger scharf ist aber das Bild; je kleiner der Ausschnitt ist, desto weniger Licht kann durch die Linse hindurch, desto schärfer aber wird das Bild.
Verwenden wir eine Blende von bestimmten Durchmesser, z.B. 2 cm, vor einer Linse von 15 cm Brennweite, und ein andermal vor einer Linse von 30 cm, gleich doppelter Brennweite, so wird im zweiten Falle weniger Licht auf die Platte kommen als im ersten.

Das hinter der Linse gegen die Platte gerichtete Licht breitet sich nämlich kegelförmig auf eine immer größere Fläche aus, so dass auf jeden Teil der Fläche um so weniger Licht kommt, je weiter er entfernt ist (vgl. Bild 7), und zwar kommt auf jeden Teil z.B. bei doppelter Brennweite (= 30 cm) ¼ des Lichtes, das auf ihn bei 15 cm Brennweite fällt, wenn der Durchmesser der Blende in beiden Fällen gleich ist. Die Helligkeit nimmt also bei gleichbleibendem Blendendurchmesser und Verlängerung der Brennweite ab, und zwar im quadratischen Verhältnis der Entfernung; sie sinkt also bei der Verdoppelung der Brennweite auf ein Viertel, bei Verdreifachung auf ein Neuntel usw.

Anderseits hängt, wie wir bereits fanden (s.o.), bei gleicher Brennweite die Helligkeit vom Durchmesser der Blende ab; hat das Bild, das eine Linse von 15 cm Brennweite liefert, bei einem Blendendurchmesser von 2 cm eine bestimmte Helligkeit, so beträgt diese (da die Fläche der Blendenöffnung im Quadrat des Blendendurchmessers abnimmt) bei einer Blende von 1 cm Durchmesser nur ¼, bei einem auf 4 cm verdoppelten Durchmesser hingegen das Vierfache. Analog nimmt die Helligkeit mit dem Quadrat des Blendendurchmessers zu.

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Die Helligkeit des von der Linse entworfenen Bildes hängt daher von dem Verhältnis des Blendendurchmessers (Blendenöffnung) zur Brennweite ab; dieses öffnungsverhältnis (relative öffnung) wird durch die Fokusbruchzahl (F = Fokus = Brennweite) ausgedrückt; bei einem Objektiv von 15 cm Brennweite und 2 cm Blendenöffnung ist die relative öffnung = 2 : 15 = 1/7,5 und die Helligkeit bei dieser Blende wird mit 1:7,5 oder F:7,5 (auch F/7,5) ausgedrückt. Bei 30 cm Brennweite und 2 cm Blende wäre das öffnungsverhältnis = 2:30 = 1/15 (oder F:15).
Linsen mit gleichem öffnungsverhältnis sind gleich lichtstark, möge ihre Brennweite welche immer sein; also sind z.B. gleich lichtstark eine Linse von 30 cm Brennweite bei 4 cm Blendendurchmesser (4:30 = 1/7,5) und eine solche von 15 cm Brennweite bei 2 cm Blendendurchmesser (2:15 = 1/7,5).
Die Helligkeit zweier Linsen beliebiger Brennweite verhalten sich wie die Quadrate ihrer relativen öffnungen. Also eine Linse von F:7,5 (1/7,5) zu einer von F:15 (1/15) wie (1/7,5)2 : (1/15)2 = 1/56,25 : 1/225 = 225 : 56,25 = 4:1, die mit dem doppelten Blendendurchmesser ist viermal so hell (die mit dem dreifachen neunmal usw.).

Hat von zwei Objektiven z.B. das eine 3 cm größte Blendenöffnung und 12 cm Brennweite, so ist Blende durch Brennweite = 3/12 = ¼ . Hat das andere 2 cm größten Blendendurchmesser und 14 cm Brennweite, so ist Blende durch Brennweite = 1/7. Die Helligkeit beider Objektive verhalten sich dann zueinander wie (1/4)2 : (1/7)2 = 1/16 : 1/49 = 3 : 1.
Genau genommen sind die Blendenöffnungen nicht mit den wirksamen öffnungen ("Eintrittspupille") der Objekte identisch. Bei Vergleich von Objektiven gleicher Konstruktion kann man, da es nur Verhältniszahlen gilt, statt der "wirksamen öffnungen" die durch direkte Messung gefundenen Blendendurchmesser setzen, um jedoch Objektive verschiedener Konstruktion vergleichen zu können, muss man die "wirksame öffnung" ermitteln; sie ist in der Regel größer als der tatsächliche Blendendurchmesser, da wir den Strahlengang bis zur Vorderlinse zu berücksichtigen haben, und wird folgendermaßen bestimmt: man bringt zunächst die Mattscheibe in den Brennpunkt der Linse (durch Einstellung auf einen weit entfernten Gegenstand, wie S. 5 beschrieben), setzt dann an die Stelle der Mattscheibe eine Blechscheibe mit einer feinen öffnung (siehe Bild 8) und bringt vor diese eine Kerze; deren Lichtstrahlen treten dann aus dem Objektiv als paralleles Strahlenbündel aus (vgl. S. 6).

Durch Vorsetzen einer Milchglasscheibe vor das Objektiv lässt sich leicht die wahre öffnung bestimmen, indem einfach der Durchmesser des Lichtkreises gemessen wird. Man kann auch ein Stück Bromsilberpapier in den Objektivdeckel legen (unter Vermeidung störender Nebenbelichtung des Papiers) und diesen dann aufsetzen; man erhält so gleich eine leicht auszumessende photographische Aufnahme des Lichtkreises. Wir haben endlich auch die wirkliche öffnung von der wirksamen zu unterscheiden; es ist die von der Fassung freigelassene Fläche der Linse.

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Die Bildgröße, d.h. die Größe der Gegenstände im Bilde auf der Mattscheibe oder Platte, steigt in gleichem Verhältnis mit der Brennweite. Bei Verdoppelung der Brennweite erscheinen die Gegenstände im Bilde der Mattscheibe doppelt so groß, bei Verdreifachung dreimal so groß.

Bezeichnen wir mit g die Gegenstandsgröße (z.B. Höhe eines Fensters), mit b die Bildgröße (also die Höhe des von dem Fenster auf der Mattscheibe entworfenen Bildes), mit F die Brennweite des Objektivs, mit G die Gegenstandsentfernung, mit B die Bildentfernung, so gelten folgende Formeln:

Hieraus lässt sich z.B., wenn die Brennweite F bekannt ist mit 15 cm, die Gegenstandsentfernung G mit 100 cm, die Bildentfernung B berechnen,

Hieraus können wir z.B., wenn uns aus der Formel 1) oder durch Messung G, B und g bekann sind (G = 100 cm, B = 17,7 cm, g = 20 cm), b berechnen

Die Linie, die wir uns durch den Mittelpunkt der Linse legen können, heißt die optische Achse (vgl. Bild 5); ein Lichtpunkt, der sich auf ihr befindet, wird auf der anderen Seite der Linse wiederum auf der optischen Achse als Lichtpunkt abgebildet; bei genauer Prüfung zeigt sich dieser Lichtpunkt aber nicht scharf begrenzt, sondern von farbigen Lichträndern umgeben ; eine einfache

Linse lenkt das Licht nicht nur so ab, dass ein Bild entsteht (Brechung), sondern zerlegt es auch in seine farbigen Bestandteile (Rot - Orange - Gelb - Grün - Blau - Violett, mit allen Zwischenstufen, wie wir es im Regenbogen sehen), da jede Farbe verschieden stark abgelenkt wird

(Farbenzerstreuung); die stärker brechbaren violetten Strahlen werden schon bei V (Bild 16) zu einem Punkte vereinigt, die gelben in größerer Entfernung (bei G), die roten noch weiter weg (bei R); ein völlig scharfes Bild kommt bei solchen "chromatisch nicht korrigierten Linsen" an keiner Stelle zustande, außer wenn man eine sehr kleine Blende (etwa F:20 bis F:30) verwendet.

Eine eingehende Darstellung der photographischen Optik ist zu finden in: "Optisches Hilfsbuch für Photographierende" von H. Harting. (Union Deutsche Verlagsgesellschaft Zweigniederlassung Berlin.)

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Für das Auge, das für gelbe Strahlen am empfindlichsten ist, erscheint das Bild bei G am schärfsten (optischer Fokus); die photographische Platte hingegen besitzt die größte Empfindlichkeit für blauviolette Strahlen, sie bildet daher einen Punkt dann am schärfsten ab, wenn sie bei V steht (chemischer Fokus); will man mit einfachen Linsen ohne stärkere Abblendung halbwegs scharfe Bilder haben, so muss man diese Fokusdifferenz dadurch korrigieren, dass man die Platte, nachdem man (entsprechend der Stellung G) auf der Mattscheibe scharf eingestellt hat, näher an die Linse (entsprechend der Stellung V) heranrückt; bei Aufnahme weit entfernter Gegenstände beträgt die Fokusdifferenz 1/50 der Brennweite, je kleiner die Gegenstandsweite ist, desto größer wird die Korrektur; sie lässt sich berechnen nach der Formel:

Worin D = Fokusdifferenz, B = Bildweite und F = Brennweite ist.

Die Korrektur der Fokusdifferenz kommt besonders bei der Verwendung einfacher Linsen (Monokel) für Porträtaufnahmen und nicht chromatisch korrigierter Doppelobjektive (Periskope, Bistigmate siehe S. 11) in Betracht.

Eine Behebung des Farbenzerstreuungsfehlers (Farbenabweichung, chromatische Aberration) geschieht dadurch, dass man eine einfache Sammellinse A von bestimmter Glasart mit einer Zerstreuungslinse B einer anderen Glasart verbindet (verkittet), wie das Bild 17 darstellt; wir erhalten dadurch ein achromatisches Objektiv, das auch als Landschaftslinse bezeichnet wird.

Das beim Achromaten erreichte Zusammenfallen der violetten und gelben Bilder sichert noch nicht, dass auch die dazwischen und die gegen Rot liegenden Bilder der anderen Farben damit zusammenfallen, und dass alle Bilder gleich groß sind; dies ist erst bei noch feiner korrigierten Objektiven, den Apochromaten, der Fall.

Ein auffallender Fehler der Landschaftslinse ist die Distorsion oder Verzeichnung der Randlinien: gerade Linien eines Hauses z.B. werden am Rande des Bildes gekrümmt wiedergegeben, und zwar nach außen gekrümmt, wenn sich die Blende vor der Linse befindet (Bild 18), nach innen gekrümmt, wenn sie hinter der Linse ist; der erste Fall (tonnenförmige Verzeichnung) ist der häufigere, ein Quadrat wie Bild 19a wird dann wie Bild 19b wiedergegeben.

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