Der PhotoPlug: Belichtungszeiten der analogen Kamera mit Smartphone oder PC überprüfen

Damit ein analoges Foto belichtet werden kann, muss für einen ganz bestimmten Moment Licht auf den Film fallen. Dies wird über die Belichtungszeit (Verschlusszeit) geregelt. Das wissen Sie natürlich. Was Sie vielleicht nicht wissen, ist, ob die eingestellten Werte an der Kamera überhaupt noch halten, was sie versprechen, ob der Kameraverschluss noch in Ordnung ist. Bei einer meiner alten Kameras kann ich beispielsweise die 1/500 Sekunde einstellen. Der Verschluss der Kamera öffnet- und schließt sich entsprechend kurz. Diese kurze Zeit entspricht aber gar nicht mehr dem 500. Bruchteil einer Sekunde. Das habe ich mit solch einem Testaufbau ermittelt:

Hinweis: Eine Taschenlampe im abgedunkelten Raum reicht als Lichtquelle.

Ich nutze hier den PhotoPlug – dies ist ein kleiner Klinkenstecker, den man an ein Smartphone (oder an einen PC / Laptop) stöpseln kann. Konstruieren tut ihn Lukas Fritz, der manchen sicherlich wegen seines vollautomatischen Filmentwicklungsgerätes („Filmomat“) bekannt ist → Filmomat. Solch einen kleinen Mess-Sensor kann man sich aus u. a. einem Fototransistor auch selbst zusammen löten. Aber wer kann das schon? Der kleine Sensor kostet (bei der Veröffentlichung dieses Artikels) € 29,90.

Der sogenannte Verschluss ist u. a. als Lamellen auf der Rückseite der analogen Kamera sichtbar: Sie lassen Licht passieren / oder sperren es.

Es handelt sich hierbei – auf einfach gesagt – um ein Ansteckmikrofon. Nur ist es für Licht empfindlich und nicht für Schall: Klatscht man in die Hände, verursacht ein Mikrofon bei einer Ton-Software einen „Peak“ (Ausschlag). Ändert sich das Licht für den PhotoPlug, verursacht dies ebenso einen Ausschlag in solch einem Programm (und einen zweiten beim Schließen des Verschlusses). Und dies kann man im einfachsten Fall mit der dazugehörigen App für das Smartphone (Apple oder Android) aufzeichnen bzw. nachmessen. Hierdurch kann die Verschlusszeit (Belichtungszeit) ziemlich genau abgelesen werden. Zuvor sollen noch wenige Worte zum Aufbau für das Testen der alten analogen Kamera verloren werden:

Verschlusszeiten messen

• Das Objektiv ist abgenommen.
• Die Rückwand ist geöffnet.
• Der PhotoPlug + Smartphone ist auf der Rückseite positioniert.
• Auf der Vorderseite der Kamera ist eine recht starke Lampe positioniert.

Wie dies ausschaut, sehen Sie ja auf dem obigen Bild.

Der PhotoPlug ist nichts weiter als ein „Lichtmikrofon“, welches an das Smartphone gesteckt werden kann. Es funktioniert auch mit dem PC (dazu weiter unten etwas mehr). Die Bedienung geht mit dem Smartphone jedoch einfacher:

Werte in der App auf dem Smartphone überprüfen

Zunächst muss die App „Shutter-Speed“ installiert sein und der PhotoPlug muss in die Mikrofon- bzw. Kopfhörer-Buchse des Handys eingestöpselt sein. Für neuere Iphones braucht man ggf. noch einen Adapter. Der Stecker muss korrekt in der Buchse eingerastet sein. Ist dies nicht der Fall, wird (unbemerkt) das interne Mikrofon zur Messung verwendet, was zu unbrauchbaren Messergebnissen führen wird.

Nach Start des Programms geht man zunächst in den Messmodus („Measure“). Nun tippt man in der App einfach auf den großen Knopf, um die Aufnahme zu starten. Gleichzeitig löst man die Kamera (deren Verschluss) aus. Bei dem nun folgenden Bild wurde die 1/500 Sekunde an der Kamera mit Schlitzverschluss eingestellt. Kurz danach erscheint dies auf dem Display des Smartphones:

Nach der Aufzeichnung via dem PhotoPlug als Lichtmikrofon erscheint zunächst ein dünner Ausschlag. Dies bringt uns zunächst noch nicht viel. Aber mittels Daumen und Zeigefinger kann man diesen Ausschlag stark vergrößern (Zoomen). Dies sieht dann so aus:

Nun sind deutlich zwei „Peaks“ sichtbar: Einer oben, einer unten. Man muss hierbei nur diese beiden maximalen Ausschläge suchen. Der erste befindet sich hier immer oben, der zweite immer unten. Alle anderen Werte bei dieser Kurve interessieren nicht. Beim ersten Peak gab es viel Licht (Verschluss öffnet sich). Beim zweiten wurde es abrupt dunkel (Verschluss schließt). Der Rest ist „Rauschen“.

Nun kann man sich die exakte Verschlusszeit anzeigen lassen, indem man die beiden blauen Punkte bei dieser App je genau auf den Peak schiebt. Unten links wird bei mir dann unter „Time“ 1/474,8 Sekunde angezeigt. Sie erinnern sich? Ich stellte für diesen Test das Zeitenrad meiner analogen Kamera fest auf die 1/500 Sekunde. Soll-Wert (1/500 Sekunde) und Ist-Wert (1/475 Sekunde) sind hier bei dieser getesteten Kamera also annähernd gleich. Bei diesem Beispiel funktioniert der Verschluss meiner analogen Kamera also tatsächlich bei 1/500 Sekunde.

Die anderen Angaben („Deviation from …“) muss man nicht unbedingt eingeben. Hier hätte ich die 1/500 Sekunde manuell eingeben können und die App würde mir dann die Abweichung vom Soll-Wert anzeigen.

Zudem kann man alle Messwerte direkt in der App Shutter-Speed in eine Datenbank eintragen (Knopf „Save Data“) – und dies übrigens je für verschiedene Kameras. Mir genügt hier ein Zettel. Denn ich möchte ja nur wissen, ob die Belichtungszeiten meiner analogen Kameras einigermaßen stimmen oder nicht. Bei einer Kamera gab es deutliche Abweichungen: Ich notiere mir diese direkt auf der Rückseite der entsprechenden Kamera.

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Hier noch ein anderer Screenshot von einer anderen Belichtungszeit bei einer anderen Kamera. Wichtig sind hierbei immer der erste maximale Peak oben und der maximale untere. Jetzt müssen die beiden blauen Punkte nur noch auf die Ausschläge gezogen werden und es wird die tatsächliche Verschlusszeit angezeigt.

Meine Messwerte

Ich habe nun die Belichtungszeiten aller meiner Kameras mit dem Photoplug bzw. mittels meines Smartphones überprüft. Ich lege mir hierbei keine Datenbank innerhalb der App an. Ich schreibe mir dies einfach auf bzw. befestige einen Hinweis auf den Kameras, bei denen es deutliche Abweichungen von der Soll-Verschlusszeit gibt.

Als erstes möchte ich einmal meine Werte zeigen, welche bei einer ziemlich zuverlässigen Kamera nach dem oben erklärten Prinzip gemacht worden sind. Da die getestete Kamera einen elektronischen Verschluss besitzt, gibt es keine Zeit-Mechanik, die abnutzen kann – Die Verschlusszeiten werden von einem Mikroprozessor gesteuert (Nikon FE2) und müssten weiterhin einigermaßen zuverlässig sein, was sich bei den Messungen auch bestätigt hat:

Elektronischer Schlitzverschluss

Die Nikon FE2 ist eine analoge Kamera mit elektronisch geregeltem Schlitzverschluss.

Ab der 1/250 Sekunde gibt es hier leichte, kaum nennenswerte Abweichungen. Bei den ganz kurzen Zeiten gibt es deutlichere Abweichungen – Sie sind im Sinne einer logischen Belichtung aber alle noch im grünen Bereich. Zumindest konnte bei dieser Messmethode via dem PhotoPlug bzw. der Smartphone-App noch zwischen den sehr schnellen Verschlusszeiten separiert werden. Jetzt hatte ich dies einmal bei einer doch recht simplen Kamera überprüft:

Mechanischer Schlitzverschluss

Die Kiev 60 ist eine Mittelformatkamera mit mechanischem Schlitzverschluss. Dieser muss aufgrund der Größe viel bewegen. Die schnellen Verschlusszeiten schafft er dabei nicht mehr so, wie eigentlich angegeben.

Bis zur 1/125 sind hier die Verschlusszeiten noch ziemlich genau. Dann wird es kritischer. Dieser Kameratyp hat einen recht einfachen (d. h. mechanischen) Verschluss. Die 1/1000 Sekunde wird nicht mehr geschafft. Stattdessen belichtet man hier bei ca. 1/500. Und bei der eingestellten 1/500 Sekunde beträgt die Belichtungszeit ca. 1/350 Sekunde. Dies notiere ich mir mittels einem Aufkleber auf der Rückwand dieser Kamera.

Es würde mich natürlich interessieren, ob die alte Kiev-Kamera bereits im Neuzustand die 1/1000 Sekunde schaffte. Bisweilen liest man ja recht abenteuerliche Geschichten über derlei „Ostblock-Kameras“. Sofern man jedoch auf Negativfilm belichtet, bedeutet eine (ungewollte) Blende mehr Licht allerdings kein Problem. Vermutlich wird man dies in der Praxis überhaupt nicht bemerken.

Nun ein Beispiel, wie es um die tatsächlichen Belichtungszeiten bei einer ziemlich alten Balgenkamera mit Zentralverschluss bestellt ist:

Mechanischer Zentralverschluss

Die Welta Weltax ist eine alte Balgen-Klappkamera für das 6×6-Mittelformat mit mechanischem Zentralverschluss.

Diese völlig mechanische Kamera ist ca. 60 Jahre alt. Sie besitzt noch die alte Zeitenskala (z. B. 1/100 Sekunde). Es ist davon auszugehen, dass das Federwerk im Verschluss zumindest die schnelleren Belichtungszeiten nicht mehr korrekt hält. Dies bestätigt sich auch bei den Messungen mittels dem Fototransistor (PhotoPlug): Bei der eingestellten 1/250 Sekunde wird eine ganze Blende „überbelichtet“. Wie schon erwähnt: Bei der Verwendung von Negativfilmen sollte dies kein Problem darstellen (da diese einen hohen Belichtungsspielraum besitzen).

Einige Tipps

Meinen Vergleichen nach ist es offenbar am genauesten, wenn man den Lichtsensor hinten an der Kamera positioniert und das Leuchtmittel ganz vorne (wo eigentlich das Objektiv sitzt). Als Lampe ist vermutlich eine moderne LED-Leuchte am sinnvollsten (weil LEDs nicht flackern). Ich hatte jüngst solch eine Videoleuchte fürs Fotografieren getestet. Ist der Raum dunkel genug reicht auch eine stärkere Taschenlampe. Obacht vor Wärme bei gummierten Verschlusstüchern bei heißen Lampen.

Es empfiehlt sich, das Okular der Kamera abzudecken bzw. den Lichtschacht zu schließen. Fremdlicht sollte grundsätzlich so wenig wie möglich auftreten. Wenn die Kamera eine Spiegelvorauslösung besitzt, dann sollte diese je genutzt werden.

Shutter bzw. Verschluss einer Filmkamera testen

Ein Freund von mir hat eine alte Krasnogorsk 16mm-Filmkamera (und filmt damit auch). Wir wollten doch einmal testen, inwiefern deren Verschluss bzw. „Shutter“ eine vorgegebene Zeit einhält. Mit Filmkameras kenne ich mich nicht aus. Aber auch hier kann man offenbar mit dem Photoplug nachmessen bzw. prüfen:

Filmen mit der alten Krasnogorsk 16-mm-Kamera

Als Lichtquelle diente hier einfach eine LED-Stirnlampe. Natürlich war der Raum entsprechend abgedunkelt, damit kein Fremdlicht (Rauschen) mit auf den Sensor fiel. Das Objektiv der Filmkamera war abmontiert. Der Lichtsensor war an ein langes Verlängerungskabel gesteckt, damit man ihn besser auf einem Stativ fixieren konnte. Man hätte auch das Smartphone oben auf den Stativkopf legen können. So schaute dann das Messergebnis bei einer Filmkamera aus, welche ja viele einzelne Aufnahmen pro Sekunde macht:

Zunächst sieht man hier natürlich sehr viele Ausschläge. Klar: So eine analoge Filmkamera macht ca. 24 Fotos pro Sekunde hintereinander. Zoomt man etwas hinein, kann man sich einem einzigen dieser Ausschläge genauer widmen. Wie oben bereits erwähnt, markiert man hier den untersten wie auch den obersten „Peak“. Hier erhielten wir je eine Verschlusszeit von ca. 1/70 Sekunde.

PhotoPlug an PC anschließen

Wer kein Smartphone hat, kann solch einen Fototransistor auch an den Laptop bzw. an den PC anschließen. Hierzu benötigt man ein Verlängerungskabel sowie einen Klinkenstecker-Adapter:

Mittels dem Kabel kann der Photoplug sozusagen „entfesselt“ werden. Zusätzlich benötigt man einen Adapter vierpoliger Klinkenstecker → auf dreipoliger Klinkenstecker (wie abgebildet). Denn die Mikrofonbuchse am PC bzw. am Laptop wird meist einen dreipoligen Klinkenstecker erwarten. Man kann den Photoplug aber auch mittels dem Adapter direkt an die Seite des Laptops anstecken.

Nun startet man das kostenlose Programm „Audacity„. Es ist eigentlich ein Aufnahme- und Schnittprogramm für Musik. Um nun die Belichtungszeiten der Kamera auszuwerten, fungiert der PhotoPlug wieder als „Mikrofon“:

In Audacity wurde damit eine Tonspur aufgenommen. Deutlich ist hier bereits wieder ein Ausschlag zu erkennen. Die untere Tonspur ist übrigens nicht zu beachten. Das Programm stellt hier nur eine zweite Stereo-Tonspur bereit. Wie bei der Smartphone-App ist dieser Graph noch nicht für eine Messung brauchbar. Daher muss man auch hier „hinein zoomen“:

Jetzt sieht man auch hier die beiden oben bereits angesprochenen Peaks – die maximalen Ausschläge: einmal oben, einmal unten.

Mit der Maus markiert man den Bereich zwischen den Peaks. Und nun schaut man sich das untere Fenster „Length“ an: Bei mir lese ich 00.016 s ab, also 0,016 Sekunden. Ich hatte bei diesem Test die Belichtungszeit der Kamera auf 1/60 Sekunde gestellt. 1 geteilt durch 60 sind 0,016 Sekunden. Also ist die Belichtungszeit bei dieser alten Kamera bei 1/60 Sekunde ziemlich genau.
Solche Dezimalzahlen lassen sich natürlich auch gleich in einen Bruch umwandeln: Ein Online-Rechner kann hier helfen. Hier muss man ggf. den Bruch noch kürzen (Erinnerungen an den Matheunterricht werden wach), damit im Zähler eine 1 steht und man hat die exakte Verschlusszeit in der für Fotografen üblichen Form. Die oben besprochene Smartphone-App macht dies automatisch bzw. gibt einen Bruch mit dem Zähler 1 aus.

Das Ermitteln der Verschlusszeiten funktioniert hier mittels Audacity genau so wie mit der Smartphone-App „Shutter-Speed“. Es kann natürlich auch ein anderes Audio-Programm genutzt werden. Mit der besagten App gelingt das Auswerten für mich am einfachsten.

Mit dem Mikrofon testen

Wer keinen PhotoPlug besitzt, kann auch ein „normales“ Mikrofon zum Abbilden der „Peaks“ nutzen – Im einfachsten Fall nutzt man das Mikrofon im Smartphone und hier ebenso die App „Shutter-Speed“. Davon möchte ich allerdings abraten: Diese Messmethode ist viel zu ungenau. Bei Kameras mit einem Zentralverschluss (sitzt direkt im Objektiv) mag dies bei längeren Zeiten (≥ 1/30 Sekunde) noch gehen. Bei meinen Kameras mit dem typischen Schlitzverschluss (Lamellen bzw. Tuch) erzeugte dies nur ein Wirrwarr an Ausschlägen in der App. Eine vermutlich bessere Möglichkeit wird auf dieser Seite (englisch) dargestellt: Hierfür braucht man ein Smartphone, welches Videos in sehr hoher Geschwindigkeit aufnehmen kann (z. B. 240 Bilder pro Sekunde). Der Verschluss wird dann abgefilmt und dieser Film wird in einem Videoprogramm analysiert. Einfacher (und auch genauer) geht dies mit dem PhotoPlug:

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Die sicherlich günstigste und einfachste Art, Kleinbild-Dias und -Negative zu digitalisieren: mit dem eigenen Smartphone. Hierzu gibt es einen Aufsatz, der oben das Handy hält. Unten befindet sich ein Leuchtpult zum Durchleuchten. Natürlich erhält man hierdurch nicht die Qualität eines richtigen Filmscanners. Für kleinere Drucke oder das Teilen via sozialem Netzwerk reicht die Bildqualität sicherlich aus.

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Andere Geräte

Derzeit tauchen noch weitere kleine Lösungen auf, die es wert sind, dass man sie sich einmal genauer betrachtet. Dieses finde ich interessant:

Dieses Kästlein »Baby Shutter Tester« besitzt eine Leuchtdiode und wird vor dem Objektiv der Kamera positioniert. Daran angeschlossen mittels Kabel ist ein Sensor, welcher gegenüberliegend – also hinten an der Kamera, hinter dem Verschluss – fixiert wird. Nach der „Freigabe“ (dem Auslösen) zeigt ein Display am Kästchen sofort die Verschlusszeit an. Das Gerät wird derzeit offenbar von Privat via Ebay vertrieben (siehe Link in der Videobeschreibung auf Youtube). Preislich ist dies natürlich eine etwas andere Liga als mein kleiner Stecker fürs Smartphone.

Unter diesem Link finden Sie eine Bauanleitung für ein entsprechendes Gerät inkl. Leuchtfläche, Sensor und Display. Es basiert auf den Minicomputer »Arduino«.

Zusammenfassung

Mit dem kleinen Helfer „PhotoPlug“ und einem entsprechendem Programm auf dem PC oder auf dem Handy kann ich ziemlich genau ermitteln, ob die an der analogen Kamera manuell eingestellten Belichtungszeiten eigentlich genau der jeweiligen Verschlusszeit entsprechen, welche erwartet wird. Alle meine getesteten Kameras sind bei den langen Zeiten noch völlig in Ordnung. Auch die üblichen Zeiten (1/125 Sekunde, 1/250 Sekunde) sind meist korrekt. Bei den sehr schnellen Zeiten (1/1000 Sekunde) kommt es am häufigsten vor, dass diese nicht mehr exakt eingehalten werden können – Sie sind stets etwas langsamer. Dies könnte natürlich auch daran liegen, dass bei diesen Bereichen mit dieser doch recht einfachen Technik nicht mehr genau gemessen werden kann: Die Hardware des Smartphones und die des Computers spielt hierbei ja auch eine Rolle. Einen mehr als groben Überblick ist dabei aber gegeben (siehe meine eigenen Messergebnisse). Noch ein Hinweis: Der Stecker muss am Smartphone ordentlich einrasten: Ich hatte eine Schutzhülle um das Handy und wunderte mich über die komischen Messwerte. Dabei war der Stecker nicht genügend in der Buchse eingerastet, was zur Folge hatte, dass zur Aufzeichnung weiterhin das interne Mikrofon verwendet wurde.