Langzeit-karussell.jpg: 20s, Karussell auf dem Weihnachtsmarkt Hamburg-Harburg]]
Von Langzeitbelichtung wird ab einer Belichtungszeit von einigen Sekunden gesprochen. Langzeitbelichtungen werden eingesetzt, um auch bei geringem Licht unter Ausnutzung des vorhanden Restlichtes -Available Light- noch fotografieren zu können oder um Bewegungsabläufe aufzuzeigen, im technischen und künstlerischen Bereich.
Die ca. zweijährigen Belichtungszeiten vom Potsdamer Platz durch Michael Wesely zeigen einen Horizont durch die neuen Gebäude hindurch, der schon vor der Bebauung des Platzes zu sehen war. Auch die Sonnenbahnen treten als helle Streifen sehr stark in den Vordergrund.
Durch die lange Belichtungszeit ergibt sich bei bewegten Objekten eine große Bewegungsunschärfe, die als gestalterisches Mittel genutzt werden kann. Bewegte Objekte oder Personen verschwimmen und können sogar völlig "verschwinden", was bei z. B. Architekturaufnahmen genutzt wird. Im Dunklen hinterlassen helle Objekte (z. B. Scheinwerfer von Fahrzeugen) Lichtstreifen. Langzeitaufnahmen eines Nachthimmels (ohne Beeinflussung störender Lichtquellen wie Straßenbeleuchtungen etc.) lassen die Sterne durch die Erddrehung wie Striche aussehen.
Eine korrekte Belichtung bei langen Zeiten kann durch verschiedene Mittel erreicht werden:
Soll nur ein sich bewegendes Objekt, nicht aber der Hintergrund verwackelt und verschwommen wiedergegeben werden, so muss die Kamera gegen Verwackeln gesichert werden z. B. durch ein stabiles Stativ. Bei Verwendung eines Stativs sollten Bildstabilisierungs-Systeme abgeschaltet werden. Sie können sonst durch "Überreaktionen" wieder zu verwackelten Bildern führen.
Bei Kameras mit manueller Belichtungseinstellung oder Zeitvorwahl lassen sich lange Belichtungszeiten direkt einstellen. Auf den meisten Kameras ist die Funktion für die Langzeitbelichtung ab 30 Sekunden mit einem B gekennzeichnet, das für Bulb (engl. Blitzbirne) steht. Bei den meisten elektronisch gesteuerten Kameras wird die Belichtungszeit durch die Kapazität der Batterie begrenzt (offenhalten des Verschlusses). Bei einer Canon 3000N liegt beispielsweise das Maximum laut Hersteller bei etwa 6 Stunden. Einige wenige Modelle der oberen Preisklasse verriegeln den offenen Verschluß in dieser Zeit, so daß das Offenhalten keinen Strom mehr benötigt (Canon EOS 3). Kameras mit mechanischem Verschluss erlauben nahezu unbegrenzte Belichtungszeiten.
In den Anfängen der Fotografie war die Langzeitbelichtung kein reines Gestaltungsmittel, sondern eine Notwendigkeit. Gründe dafür waren die geringe Empfindlichkeit des Fotomaterials und geringe Lichtstärke der Objektive.
Bei digitalen Kameras entfällt diese Korrektur, dafür entsteht ein höheres Rauschen des Bildsensors, das zum Teil durch bestimmte "Entrauschungsverfahren" ausgeglichen werden kann. Bei modernen Digitalkameras wird im Anschluss an die Langzeitbelichtung ein Bild bei geschlossenem Verschluss als "Rauschmuster" aufgenommen. Dieses Muster wird benutzt, um das Rauschen des aufgenommenen Bildes zu reduzieren.
Eine weitere sehr effektive Methode, welche jedoch nicht angewendet werden kann, wenn sich im Bild Bewegungsmuster befinden, ist die Methode der zweiten Aufnahme. Hierbei wird das Bild mit absolut identischen Einstellungen mehrfach aufgenommen. Da sich Störungen bezüglich Bildrauschen zufällig verhalten, können diese über diese Bilder herausgerechnet werden.
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