Ratgeber

TTL-Blitztechnik

Fast jeder Hersteller hat einen eigenen Blitzmessstandard a la i-TTL, E-TTL. Martin Biebel und Rebecca Stolze erläutern, was sich dahinter verbirgt.

Aufmacher

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Gekonntes Blitzen mit Aufsteckgeräten war früher die hohe Schule des SLR-Fotografen: Aus Angaben zu Entfernung, Blende und Empfindlichkeit bastelte er sich die Einstellungen zusammen, die zum hoffentlich richtig belichteten Hauptmotiv führten. Eine Wohltat, war das Aufkommen der Computerblitze, bei denen immerhin über eine Programmblendenreihe am Blitz die notwendige Blitzintensität automatisch ermittelt wurdeTeure Aufsteckblitze, beispielsweise das Nikon SB 800, bieten diese Modi auch heute noch. In aller Regel verlassen sich die Fotografen jedoch auf die Rechenkünste ihrer Kameras, die dem Blitz über den Zubehörschuh mitteilen, wann und in welcher Intensität dieser mit dem Blitzen zu starten und auch wieder aufzuhören hat. Das hellseherische Wissen darüber, wie die korrekte Blitzbelichtung einer Aufnahme aussehen wird, die noch gar nicht gemacht wurde, schöpft die Kamera aus zwei Quellen: einem Messsensor und einem Vorblitz. Der Messvorgang läuft ähnlich ab wie bei herkömmlicher Belichtungsmessung: Objektivdaten wie Entfernung und eingestellte Blende, die Verschlusszeit und ISO-Zahl werden mit den Daten der Belichtungsmesssung abgeglichen, deren Sensoren in der Kamera sitzen, und die das durchs Objektiv einfallende Licht messen. Daher kommt der Ausdruck für diese Art der Belichtungsmessung, die auch bei zahlreichen Kompaktkameras üblich ist: TTL = Through The Lens. Vorteil: Es wird nur das Licht erfasst, das wirklich den Bildausschnitt bestimmt. Als die Firma Tokyo Kogaku K.K 1962 diese Technik erstmals einsetzte, war das eine kleine Sensation. Einfacher, automatischer, präziser. Von den heute noch bekannten Firmen baute Pentax als erste Firma die Technik in seiner Spotmatic ein.

Ein weiterer Vorteil ist gerade bei der digitalen SLR-Fotografie offensichtlich: Es fallen die lästigen Umrechnungsaktionen weg, wenn Zoomobjektive eine veränderliche Blende, zusätzliche Filter, Zwischenringe oder ein Balgengerät montiert sind. Berechnet wird die optimale Blitzmenge also in der Kamera. Da die Blitzschuhe aber unterschiedliche Pinbelegungen besitzen und die Steuerdaten jedes TTL-Typs verschieden sind, muss jeder Blitz auf die entsprechenden Kameras abgestimmt sein. Auch unterscheidet sich die TTL-Messweise bei Digitalkameras. Deswegen können viele ältere Blitzmodelle an Digitalkameras nur eingeschränkt arbeiten.

Einfache TTL-BlitzsteuerungBei analogen Kameras sitzt ein Messsensor vor der Filmebene im Kameraboden und nimmt das (Blitz)-Licht auf, das vom Film gestreut wird. Die Messung startet, sobald der Auslöser gedrückt wird. Das einfallende Licht belichtet den Film und wird von dort auf den Messsensor geworfen. Ist eine ausreichende Lichtmenge auf den Film gelangt, schaltet ein Prozessor den Blitz ab. Den Abschaltzeitpunkt entscheidet jeder Hersteller nach ähnlichen Gesichtspunkten wie bei der normalen Belichtungsmessung. In der Regel ist die Messbasis die einer typischen Integralmessung mit Referenz auf mittleres Grau. Damit der Datenaustausch zwischen Blitzgerät und Kamera stattfinden kann, haben Kamera und Blitzgerät auf dem Blitzschuh neben dem Mittenkontakt noch Sonderkontakte. Der Mittenkontakt löst nur den Blitz aus. Fundamentaler Nachteil dieser Blitzmessung während des Auslösens war, dass keinerlei Unterscheidung zwischen Umgebungs- und Blitzlicht möglich war. Dazu musste die TTL-Messung schon zu Analogzeiten einen technologischen Sprung vollziehen.

TTL Blitzsteuerung

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Gelbe Linie: Autofokusmessung. Das Licht geht durch den halbdurchlässigen Spiegel hindurch, und der Hilfsspiegel leitet es auf den AF-Sensor weiter. Grüne Linie: Belichtungsmessung. Bei hochgeklapptem Spiegel trifft das Licht auf den Film (analog) oder den geschlossenen Verschluss (digital). Rote Linie: Belichtungsmessung. Das Licht trifft auf den Spiegel und wird über das Prisma auf den Messsensor weitergeleitet (i-TTL). Blaue Linie: Sucherbild.

TTL-Blitzsteuerung mit MessblitzDer Wunsch, korrekt gesteuerte Aufhellblitze in die automatische Belichtungsmessung zu integrieren, also den Einfluss des Umgebungslichtes zum Blitzlicht ins Verhältnis zu setzen, gab den Startschuss zur Vorblitztechnik, die heute gang und gäbe ist. Statt nach dem Wegklappen des Spiegels nur das vom Film gestreute Licht zu messen, gibt die Kamera nun dem Blitz den Auftrag, kurz vor der Aufnahme einen oder mehrere Vorblitze abzugeben. Diese Vorblitze sind intensitätsschwach und fallen für das träge menschliche Auge scheinbar mit dem Hauptblitz zusammen. Das spart dem Aufsteckblitz auch genügend Kraft für den eigentlichen Blitz. Der Fotograf registriert nur, dass er auf den Auslöser drückt und die Aufnahme gestartet wird. Die Aufnahme mit dem Hauptblitz startet nur 50 bis 200 Millisekunden nach dem Messblitz, und selbst lange Abstände wie 200 ms kommen nur bei Master-Slave-Synchronisationen vor, bei denen mehrere Blitze im Spiel sind. Zeiten unter 50 Millisekunden sind in SLR-Kameras entsprechend ihrer typischen Auslöseverzögerung nicht erzielbar, da diese Zeit annähernd verstreicht, bis der Spiegel hochklappt und die Aufnahme beginnen kann. 

Diese Tatsache macht aber auch klar, dass die direkte Messung während der Aufnahme unmöglich ist. Die Reihenfolge der Messungen sieht grob vereinfacht so aus: Fokussiermessung beenden, Entfernungsdaten zurückmelden, Belichtungsmessung abschließen, Daten zurückmelden; Vorblitz auslösen, Blitzintensität messen, Belichtungs/Intensitätsdaten an Blitzgerät melden, Spiegel hochklappen (Canon E-TTL und Nikon i-TTL) Verschluss auslösen, Hauptblitz passend starten.

Je nach Abstand zwischen Vor- und Hauptblitz, kann es bei TTL-Messblitzsteuerungen dazu kommen, dass sensible Lebewesen mit bereits geschlossenen Augen aufgenommen werden. Um diesen Blinzelreflex auszuschließen, schwören manche Fotografen noch immer auf die alten Synchronisierverfahren ohne Vorblitz, oder sie lösen den Messblitz getrennt aus und konservieren die Einstellungen mittels Messblitzspeicherung.

TTL-Blitzsteuerung digitalTTL selbst war anfänglich ein weitgehend herstellerübergreifender Standard, die heutigen firmenspezifischen Bezeichnungen i-TTL, E-TTL oder D-TTL gehen zum einen auf die speziellen Anforderungen digitaler Kameras zurück, zum anderen auf die Tatsache, dass weitere Verfeinerungen der Blitz-Synchronisierungstechnik nur mit Hilfe spezieller, intelligenter Objektive zu lösen waren, die beispielsweise Entfernungsdaten in einem eigenen Protokoll zurückübermitteln müssen. Der Einbau eines Siliziumchips als Aufnahmemedium anstatt des Films verhinderte zugleich die bewährte Methode, das vom Filmmaterial gestreute Licht überhaupt noch messen zu können. Fuji versuchte dies wenig erfolgreich in seiner S1 Pro. Denn der CCD-Sensor streut das Licht nicht gleichmäßig - er reflektiert es. Das spektrale Reflexionsverhalten des Sensors ist aber wesentlich schwerer vorhersagbar als das Streuverhalten des Films. Der Einfluss von Farbabsorptionen und Abstrahlwinkeln müssten je nach Optik, Brennweite und Blende kompliziert neu berechnet werden. Ein helles Objekt in einem ungünstigen Chipbereich schlösse den Verschluss unter Umständen wesentlich schneller als eine Aufnahme gleicher Helligkeit ohne derartige Bildbestandteile. Dies zwang die Hersteller zum Verlassen der einfachen TTL-Blitzsteuerung.

Canon TTL ( E-TTL, E-TTL II)Das "E" in E-TTL steht für "evaluative", frei übersetzt "bewertend". Bei Canon-SLRs sitzt ein Messsensor im Sucher, der Umgebungslicht und Blitzlicht misst und bewertet. Bei halb gedrücktem Auslöser misst er das Umgebungslicht, nachdem das Objektiv scharf gestellt hat. Wird der Auslöser ganz durchgedrückt, sendet der Blitz einen Vorblitz aus. Der Sensor kombiniert aus Umgebungslicht und dem Vorblitz die korrekte Belichtung und gibt das Ergebnis an den Blitz weiter. Zusätzlich fließen Informationen wie ISO-Empfindlichkeit, Blende, Verschlusszeit und die separat für Umgebungs- und Blitzlicht einstellbaren Belichtungskorrekturen in die Berechnung ein.

Canons neue TTL-Generation  E-TTL II gibt auch die von speziellen Objektiven festgestellte Entfernung an den Prozessor weiter. Das Problem ist, dass nicht alle Objektive diese Information weitergeben. Die Distanz beeinflusst die Auswertung der Mehrfeldmessung. Dadurch verhindert das E-TTL II-System Fehlbelichtungen selbst bei stark reflektierenden oder sehr dunklen Motivanteilen. Die oft kritisierte Ankopplung der Belichtungsauswertung an die Messfelder, die über dem jeweils aktiven AF-Sensors liegen, ist bei E-TTL II auch passee.

Nikon TTL (D-TTL, i-TTL)Nach Einführung von Digitalkameras wurde die Messung anfänglich wie bei analogen Kameras durchgeführt. Mit einem Unterschied:  Nicht das gestreute Licht des Filmes wurde gemessen, sondern das vom Verschluss reflektierte Licht eines Vorblitzes. Diese Methode heißt bei Nikon D-TTL. Seit dem Modell D70 benutzt Nikon die i-TTL-Messung, eine Vorblitzmessung mit dem normalen Belichtungsmesssensor im Sucherschacht. Der Klappspiegel vor dem Verschluss leitet die Vorblitze auf die Mattscheibe weiter. Deren Helligkeit bewertet der Mehrfeldsensor und vergleicht die Situationen ohne und mit Messblitz. Wie viele Messblitze die Kamera befiehlt, ist bei i-TTL motivabhängig.

Neben den Vorblitzen fließen die ISO-Empfindlichkeit, Blende, Verschlusszeit und Belichtungs- und Blitzbelichtungskorrektur in die Berechnung mit ein. Wenn ein G- oder D-Nikkor-Objektiv angeschraubt ist, gibt dieses auch die Entfernung zum Objekt weiter. Die Distanz beeinflusst wie bei Canon die Berechnung. Um größtmögliche Blitzkompatibilität sicherzustellen, arbeiten die Nikon-Top-Geräte der D2-Serie sowohl mit D-TTL als auch mit i-TTL-Standard.i-TTL hat insbesondere beim Highspeed-Blitzen und bei Multiblitz-Anordnungen Vorteile, da bei hoher Blitzbeanspruchung beispielsweise auch Änderungen der Lichtfarbe auftreten, die in der Weißabgleichsregelung der Kamera mit berücksichtigt werden.

E-TTL- gesteuerter Blitz

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Das Diagramm zeigt den Intensitätsverlauf eines E-TTL-gesteuerten Blitzes. Der E-TTL gesteuerte Messblitz hat bei Canon mit rund 0,5 Millisekunden eine deutlich längere Brenndauer als der Hauptblitz. Der Messblitz ist ein Linearblitz, ein aus ca. 20 verschmelzenden Impulsen gebildetes Leuchten mit relativ konstanter Intensität. Nach 55 Millisekunden folgt der Hauptblitz, der im gezeigten Beispiel mit nahezu voller Intensität abbrennt.
I-TTL-gesteuerter Blitz

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Der Messblitz von Nikon ist ein in der Regel sehr kurzer (ca. 1/20 000 s) Blitzpuls (erster Ausschlag in der blauen und roten Linie). Ist mit dem ersten Vorblitz noch keine genügende Helligkeitsinformation zu erhalten, so wird ca. 20 Millisekunden nach dem ersten Messblitz ein zweiter, etwas längerer und hellerer Messblitz abgegeben (rote Linie), der dann zur Abschätzung der Helligkeit und Regelung des Hauptblitzes dient. Der Hauptblitz (blaue Linie: stark abgeregelt; rote Linie: Maximalleistung) folgt ca. 70 Millisekunden nach dem Messblitz.

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