Infrarot Light Painting

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Es war uns eine riesengroße Freude einen der innovativsten und kreativsten Light Painter vor einiger Zeit als Gast unser Veranstaltung Light Painters United in Berlin begrüßen zu dürfen; Dan Chick aus Denver (USA). Nach meiner Recherche ist er der Einzige, der eine Infrarot-Kamera im Light Painting einsetzt. Bis jetzt, jedenfalls ;-)

Nachdem wir gesehen hatten wie er diese Bilder macht, und vor allem nachdem wir die Ergebnisse sahen stand fest, dass wir das auch versuchen müssen. Ich begann also im Internet über das Thema Infrarot-Fotografie zu recherchieren. Ich fand recht viele verwirrende und sich widersprechende Beiträge von den verschiedensten "Experten". Ich entschied mich es einfach zu versuchen. Ich hoffe, mein Beitrag trägt etwas zur Erhellung bei.
Schritt 1:
Die Kamera muss so umgebaut werden, dass der Sensor infrarotes Licht aufnehmen kann. Das bedeutet, dass das vor jedem Sensor verbaute IR-Filter ausgebaut werden muss. Das Filter blockiert Licht mit Wellenlängen von mehr als 700nM.  Ich holte also die seit langer Zeit unbenutzt im Schrank liegende Nikon D70 (meine erste DSLR) raus und schraubte das Gehäuse auf.

Als erstes sollte unbedingt der Spiegel hochgeklappt und der Verschluss geöffnet werden um Schäden an diesen empfindlichen Teilen während des Umbaus zu vermeiden. Dazu habe ich die Kamera, entgegen der Empfehlung von Nikon, auf manuellen Modus und "bulb" gestellt, den Auslöser betätigt und dann den Akku entfernt. Spiegel und Verschluss funktionieren nur elektrisch, somit bleiben sie so lange in dieser Stellung wie die Kamera keinen Strom (Akku) hat.

Die Rückwand ist mit 4 kleinen Kreuzschlitzschrauben am Gehäuse befestigt. Man benötigt einen GUTEN! Schraubenzieher der Größe PH00 dafür. Anschließend löst man die 4 Kreuzschlitzschrauben der Metallplatte auf der der Sensor befestig ist. Und schon sieht es aus wie auf dem Bild links.

Danach habe ich die 4 noch kleineren Kreuzschlitzschrauben des schwarzen Rahmens am Sensor entfernt. Dafür braucht man einen Schraubenzieher der Größe PH000, natürlich einen mindestens genauso guten wie der PH00. Dieser Rahmen hält das Schutzglas und das grünliche IR-Sperrfilter vor dem Sensor. Mein Plan war nur das IR-Filter zu entfernen, allerdings waren beide Gläser im Falle meiner Kamera irgendwie verklebt. Ich bekam die beiden Gläser nicht voneinander gelöst. Also flogen beide Scheiben in die Glastonne. Bei dieser Arbeit sollte man fusselfreie Baumwollhandschuhe tragen und nebenbei keine Schmalzstulle essen, Fettflecken auf dem Sensor kommen gar nicht gut. Wenn man sich die Option offen halten will die Kamera später wieder in eine normale Kamera zurückzuverwandeln schmeißt man das Filter natürlich nicht in die Tonne sondern verpackt das Teil sicher und vor allem staubdicht.

 

Damit der Sensor nicht unnötig lange dem Staub der Wohnungsluft ausgesetzt ist, habe ich so schnell wie möglich den Rahmen montiert und die Kamera wieder zusammen gebaut.

 

Die Nikon D70 ist sehr einfach umzubauen, es müssen keine Kabelverbindungen gelöst werden. Bei den meisten Kameras sind auf der Leiterplatte an der Rückseite oben und unten diese filigranen Flachkabel. Beim Lösen und Verbinden während des Umbaus kann schnell mal was schiefgehen. Aber man muss das ja auch nicht unbedingt selbst machen. Es gibt mehrere Dienstleister die so ziemlich jede Kamera umbauen. Die Preise dafür liegen zwischen 150 und 250 €. Dafür bekommt man dann auch eine Garantie auf den Umbau.

Gekauft hätte ich jetzt wahrscheinlich keine neue Kamera um sie auf Infrarot umzubauen. Aber der Kauf einer gebrauchten Einsteiger-DSLR für den Umbau bei ebay ist sicher eine Überlegung wert. 

Schritt 2:

Test.
So wie die Kamera jetzt ist nimmt sie das volle sichtbare Lichtspektrum und zusätzlich infrarotes Licht auf. Das Bild von unserem Kater Leo sieht fast wie ein normales Foto aus. Und wenn man nicht weiß, dass das Kissen auf dem Stuhl gar nicht diese ekelhafte Farbe hat, sondern blau ist, fällt das wahrscheinlich kaum jemandem auf. Allerdings habe ich nachträglich am Rechner den Weißabgleich des RAW-Bildes korrigiert, das Bild war ursprünglich sehr rot.

Infrarotes Licht wird vom Objektiv anders gebrochen als sichtbares Licht. Aus diesem Grund funktionieren sowohl der Autofokus als auch das manuelle Fokussieren durch den Sucher nicht mehr. Der Fokus sitzt immer etwas zu weit vorne. Man könnte recht komfortabel über Live-View fokussieren... wenn denn die D70 über diese Funktion verfügen würde.


Ebenso wenig wie der Autofokus funktioniert die Belichtungsmessung auf infrarotes Licht. Das Bild oben habe ich im Modus "A" mit einer Belichtungskorrektur von -3EV aufgenommen.  Für den eigentlichen Einsatzzweck Light Painting spielt das aber keine Rolle. Als "Fokushilfe" werde ich einfach eine Art Umrechnungstabelle für alle verwendeten Objektive schreiben. Bei 50 mm Brennweite liegt der Fokus für infrarotes Licht bei 2,2 Metern wenn die Kamera auf sichtbares Licht bei 2 Metern scharf stellt. 

Ein weiteres Problem ist, dass die D70 keinen Anschluss für einen Fernauslöser hat. Die einzige Möglichkeit ist die Verwendung eines Infrarot Fernauslösers. Recht ungünstig wenn man die Kamera auf Infrarot umgebaut hat. Ich will ja schließlich nicht das Light Painting mit dem Fernauslöser machen. Allerdings haben die Freunde bei Nikon mal 'ne Sekunde nachgedacht. Im Modus "bulb" beginnt die Belichtung beim ersten Druck auf den Fernauslöser und endet wenn man das zweite mal drückt. Also: Objektiv abdecken, Belichtung starten, Objektiv aufdecken, Light Painting machen, Objektiv wieder abdecken, Belichtung beenden. Somit ist das Licht des Auslöser nicht im Bild zu sehen. 

 

Schritt 3:

Brauche ich ein Infrarotfilter, also ein Filter das sichtbares Licht blockiert,  für das Objektiv? Und wenn ja welches? 

Unser Berliner Studio ist komplett dunkel, die Wände und der Boden sind schwarz. Hier nimmt die Kamera nur das Licht auf was ich während der Belichtung einschalte. Benutze ich also nur eine Infrarotlampe nimmt die Kamera auch nur infrarotes Licht auf. Allerdings kann man so schlecht arbeiten weil das Infrarotlicht der Lampe für das menschliche Auge nicht sichtbar ist. Man würde komplett blind arbeiten.

Also ist die bessere Möglichkeit ein IR-Filter vor das Objektiv zu schrauben. Dieses lässt nur Infrarotlicht durch und blockiert das Spektrum des sichtbaren Lichtes. Mit aufgeschraubtem Filter kann ich soviel Licht ohne Infrarotanteil (z.B. grün) einschalten wie ich will, die Kamera nimmt dieses nicht auf. Mit Hilfe des grünen Lichtes kann ich mich zumindest während des Lightpainting im Raum orientieren und erkennen in welche Richtung ich mit der Infrarotlampe gerade leuchte. Infrarotfilter sind in verschiedenen Varianten erhältlich. Gängige Wellenlängen ab denen das Licht durchgelassen wird sind 700, 720, 760, 850 und 950 nM. Die meisten IR-Taschenlampen haben eine Wellenlänge von 850 nM. Damit das Licht der Taschenlampe im Bild sichtbar ist sollte das Filter 850 nM auf jeden Fall durchlassen. Ich habe mich für ein Filter mit 720 nM entschieden. Viele der von mir verwendeten Objektive haben ein 77 mm Filtergewinde, also habe ich in dieser Größe ein Schraubfilter gekauft. Eckige IR-Filter für Einschubsysteme habe ich nicht gefunden, was aber nicht heißen muss, dass diese tatsächlich nicht hergestellt werden. Alternativ kann man auch ein Stück unbelichteten, entwickelten Negativfilm als IR-Filter missbrauchen. Ein zurecht geschnittenes Stück 36 mm Kleinbildfilm kann man gut vor dem Sensor befestigen. 6x6 oder größerer Rollfilm passt auch vor die meisten Objektive. Das Material sollte auf jeden Fall absolut glatt und fehlerfrei sein. 

 

Schritt 4:

Die Taschenlampe(n). Ich hatte erstmal überhaupt keinen Plan wie viel Leistung ich für unsere Zwecke brauche. Ich fand Lampen mit Angaben wie 800 Lumen, 3 Watt oder ähnliches. Kann man für Infrarot überhaupt den Lichtstrom (richtig) messen? Zum Testen habe ich eine Lampe mit angeblich 3 Watt für 13€ bestellt, angetrieben von einer AA Batterie. 

Dann fiel mir ein, dass meine Freunde Heinz-Jörg und Garry von EMD in viele verschiedene Taschenlampen viele verschiedene LED's einbauen, UV, Golden Amber oder welche mit erheblich größerer Helligkeit als die vom Hersteller verbauten. Ich hab also den Wurzi angerufen und gefragt ob er mir nicht eine Led Lenser M7 oder P7 auf IR umbauen könnte. Mir war ja vorher klar, dass er solche Herausforderungen liebt. ;-) Nach kurzem Hin und Her wozu ich die Lampe benutzen will und was sie leisten soll hat er sich bereit erklärt eine Lampe für mich zu modifizieren. 

Die Aufnahmen oben haben wir mit der 13€ Lampe gemacht. Das Teil ist brutal hell. Bei Blende 11 hatte Marla  die Lampe im Bild links in einer Entfernung von ca. 2 Metern  ca. 2 Sekunden auf Gunnar gerichtet. Einige Stellen sind schon ausgebrannt. Beim anderen Bild haben wir aus größerer Entfernung (5 Meter) mit der IR-Taschenlampe beleuchtet. Beide Aufnahmen sind mit Blende 11 bei ISO 200 mit dem Tokina 19-35 / 4 bei 24 mm entstanden. ISO 200 ist der kleinste ISO-Wert der Nikon D70, bei ISO 100 wären die Ergebnisse um einiges besser. Die Bildqualität meiner ersten DSLR von 2003 ist ohnehin für heutige Verhältnisse recht miserabel. Vor allem das starke Bildrauschen bei langen Belichtungszeiten ist sehr störend, da hilft auch die Rauschreduzierung der Kamera nicht viel. Bei 20°C und mehr als 60 Sekunden Belichtungszeit ist das Bild meist nicht mehr zu gebrauchen.

 

Eine weitere Herausforderung ist das Einstellen des Weißabgleichs im Infrarot Light Painting. Ich wollte, dass Gunnar im fertigen Bild keinerlei Farbstich hat. Also habe ich bei den Bildern oben in der Bildbearbeitung den Weißabgleich so korrigiert, dass das infrarote Licht weiß ist. Leider bietet die D70 keine Möglichkeit den ermittelten Wert von ca. 4400k einzustellen. Lediglich Vorgaben wie Sonne, Schatten, Kunstlicht usw. sind möglich.

Die Verschiebung des Weißabgleichs auf das infrarote Licht hat allerdings zur Folge, dass die anderen Farben nicht mehr korrekt dargestellt werden. Im rechten Bild wurde das Light Painting mit einem kräftigen Blau gemalt. Im linken Bild mit einem kräftigen Orange. 

Im Bild rechts habe ich die IR-Taschenlampe an einem Bündel schwarzer Glasfasern befestigt. Dieses habe ich recht schnell über das Gesicht meines Models Matti bewegt. Das Lampe war nicht länger als 3 Sekunden eingeschaltet. Auch hier sind einige Stellen ausgebrannt. Die Brennweite war hier 35 Millimeter, der Abstand von der Kamera zum Model betrug ungefähr 1,5 Meter. Fotografiert habe ich mit Blende 13 und ISO 200.
Mit einer längeren Brennweite wäre das Ergebnis vermutlich besser da der Abstand zwischen Kamera und Licht größer wäre. Das infrarote Licht würde nicht so schnell ausbrennen. 
Wir brauchen sicherlich noch einige Zeit und viele Testaufnahmen um wirklich gute Ergebnisse zu bekommen. Aber spannend ist diese Technik für uns durchaus, vor allem die Möglichkeit den infraroten Schwarzweiß-Look mit normalem Light Painting mit Farben zu kombinieren. 


Vor allem müssen wir noch Erfahrungen sammeln welches Material infrarotes Licht stark reflektiert und welches nicht. Anhand der Farbe des Materials lässt sich das jedenfalls nicht beurteilen. 
Im Bild rechts war Erik komplett Schwarz gekleidet. Wie man sieht ist die Hose im Bild schwarz, die Schuhe sind weiß und die Jacke ist grau.

 

Allzeit gutes Licht

Euer Sven


Dan Chick beim Meetup in Rom im März 2017 über das Thema Infrarot im Light Painting:


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