Zoomobjektiv

Ein Zoomobjektiv oder kurz Zoom ist ein Objektiv mit variabler Brennweite. (Daher auch "das Zoom" und nicht "der Zoom", wenn man das Objektiv meint.) Gebräuchlich sind auch Bezeichnungen wie Vario-Objektiv, Vario-System oder Gummilinse, seltener (das) Transfokar.

Die technisch korrekte Bezeichnung für derartige Objektive ist pankratisches System (von altgriechisch pan = alles und kratos = Macht, d. h. also: eine "allmächtige", über alle Vergrößerungen bzw. Brennweiten verfügende optische Konstruktion).

Funktion

Zoom_prinzip.gif Das Verschieben von Linsenelementen im Objektiv (durch Drehen oder Verschieben eines Rings am Objektiv oder Drücken einer Zoomtaste bei motorisch gesteuerter Zooms z.B. von Digitalkameras), bewirkt eine Veränderung der Brennweite. Bei hochwertigen Kameras ist damit eine stufenlose Anpassung des Bildausschnitts an das Motiv möglich, bei manchen einfacheren Modellen analog wie digital oft nur mehr oder weniger grob abgestuft. Bei manchen Kameras und Objektiven ist es möglich, einen sogenannten Stufenzoom zu aktivieren, bei dem nur einige typische Brennweiten angewählt werden können, was z.B. bei der Anfertigung von Panoramen sehr nützlich sein kann.

Zoomobjektive sind eine kostengünstige und gewichtssparende Alternative zu einem Satz von Objektiven mit fester Brennweite, die den Bereich vom Weitwinkel- bis zum Teleobjektiven abdecken. Im Gegensatz zu einem festbrennweitigen Objektiv wird nicht eine Brennweite, sondern der abgedeckte Brennweitenbereich auf dem Objektiv angegeben (z.B. 35-80 mm oder 80-200 mm). Zoomobjektive lassen sich auch vorteilhaft einsetzen, wenn keine Zeit oder Gelegenheit (sandige Umgebung, Unterwasser etc.) für einen Objektivwechsel ist.

Zoomen verändert allerdings nur den Bildausschnitt, nicht jedoch die Aufnahmeperspektive. Die bequeme Handhabung verführt ungeübte Fotografen leicht zur Vernachlässigung dieses wichtigen Gestaltungsmittels in der Fotografie. Beim Film etwa kann Zoomen in keinem Fall eine Kamerafahrt ersetzen.

Zooms vom leichten Weitwinkelbereich bis leichtem Tele (beim Kleinbildformat etwa 35 mm bis 80 oder 115 mm ) gehören immer öfter zur Grundausstattung von Systemkameras, bei kompakten Digitalkameras sind sie praktisch Standard geworden. Für Systemkameras gibt es auch reine Weitwinkel- oder Telezooms. Objektive mit einem Zoomfaktor von etwa fünf oder mehr werden oft als Superzoom bezeichnet.

Zoomobjektive mit elektromechanischer Verstellung des Brennweitenbereichs werden gelegentlich Power Zoom genannt.

Eigenschaften

Die Abbildungsleistung von Zoomobjektiven ist in der Regel schlechter als bei Objektiven mit einer Festbrennweite, da ihre Konstruktionsweise stets einen Kompromiss der notwendigen Korrekturlinsen für die einzelnen Brennweiten erzwingt. Außerdem sind Zoomobjektive in der Regel lichtschwächer, das heißt: die minimale Blendenzahl ist größer. Beim Kleinbildformat sind etwa 4,5-5,6 bei 28-100 mm - Objektiven (vereinzelt werden 2,8 bis 2,6 erreicht) typisch, wohingegen Festbrennweitenobjektive ein Öffnungsverhältnis von 1:2,8 bis 1:1,4 (im Extremfall 1:1,0) erreichen. Für die Available-Light-Fotografie sind Zooms daher weniger geeignet.

Tatsächlich erlaubte erst die Einführung asphärischer Linsen (also solcher, die kein Kugelsegment darstellen) die Konstruktion befriedigender pankratischer Systeme, die einen größeren Zoombereich als etwa 3:1 abdecken, insbesondere bei Zooms, die bis in den Weitwinkelbereich hineinreichen. Der enorme Rechenaufwand bei der Konstruktion von Optiken mit asphärischen Elementen - teilweise mit zehn oder zwölf Einzellinsen (und entsprechend vielen brechenden Flächen) - wurde wiederum erst durch die Computertechnik bewältigt.

Viele besonders kompakt konstruierte Digitalkameras verfügen über Zooms, die motorisch ins Kameragehäuse einfahrbar sind. Bei diesen Konstruktionen müssen oft Kompromisse zwischen optischen Erfordernissen und dem Zwang zur Kompaktheit eingegangen werden, so dass bei solchen Modellen Linsenfehler häufig nicht optimal auskorrigiert sind und deutlich sichtbare chromatische Aberrationen und massive Verzeichnungen besonders im Weitwinkelbereich auftreten.

Die bei vielen Zooms angebotene Makro-Funktion für Nahaufnahmen ersetzt qualitativ kein speziell für große Abbildungsmaßstäbe berechnetes "echtes" Makroobjektiv. Insbesondere die Bildfeldwölbung und die geometrischen Verzeichnungen führen im Nahbereich oft zu völlig unzureichender Bildqualität, so dass z.B. Reproaufnahmen nicht sinnvoll machbar sind.

Geschichte

Eine der ersten Zoomlinsen für den photographischen Sektor war das Zoomar-Objektiv von Voigtländer. Zahlreiche ähnliche Konstruktionen für Spiegelreflexkameras folgten, heute finden sich Objektive mit elektrischen Antriebselementen sogar bei einfacheren Kleinkameras.

Im Film- und Fernsehsektor lößten Objektive mit variabler Brennweite die zuvor häufig eingesetzten Objektivrevolver ab. Jahrelang prägten Fernsehkameras mit den bekannten kastenförmig verkleideten Objektiven das Bild. Beim Super-8-Schmalfilmformat fanden sich zeitgleich Varioobjektive.

Digitalzoom

Beim Digitalzoom handelt es sich, im Gegensatz zum Objektivzoom, um eine elektronische bzw. rein mathematisch berechnete Ausschnittvergrößerung durch die Digitalkamera. Da dabei nur ein Teil der Sensorfläche der Kamera genutzt wird und dadurch weniger Pixel zur Verfügung stehen, ist das immer mit einem Verlust an Auflösung und damit Bildqualität verbunden. Die Bilder sind kleiner oder wirken durch Zwischenwertberechnung im Detail unscharf oder sogar gepixelt.

Siehe auch:

Weblinks

Klaus Henkel, Über pankratische Systeme, Gummilinsen und Zooms (Mikrobiologische Vereinigung München e. V.)
Schnittaufnahme eines aufwändigen 30-fach Zoom-Objektivs für Super-8-Filmkameras (mit 35 Linsen, Ende der 70er Jahre von Schneider Kreuznach für Beaulieu-Kameras gefertigt)
Zoomaufnahmen von der Milchstraße auf die Erde bis zu Quarks (exponentielle Vergrößerungen/Verkleinerungen (englisch)