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TECHTALK | FOTOTECHNIK FÜR DIE PRAXIS | TEIL 8: LED VERSUS BLITZLICHT


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digit! - epaper ⋅ Ausgabe 2/2020 vom 21.02.2020

Leistungsstarke, akkubetriebene LED-Leuchten mit guter Farbwiedergabe sind für viele Anwendungen ein Geschenk des Himmels. Food-Blogger freuen sich über das weiche Licht und den einfachen Umgang, Videografen über flimmerfreies Dauerlicht und selbst Business-Fotografen profitieren von der schnellen Einsatzfähigkeit und vom komfortablen What-You-See-Is-What-You-Get. Von Tilo Gockel


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Bildquelle: digit!, Ausgabe 2/2020

Politiker-Portraits (MdB Karsten Klein, FDP) gelingen nicht nur mit Blitzlicht, sondern auch mit LED-Panels. Hier kamen drei kleine Panels vom Typ Neewer CN-576 zum Einsatz - eines als Hauptlicht, zwei als Streiflichter von ...

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... links und von rechts hinten. Canon 5D Mk III mit EF 70-200 f/2.8L II. Brennweite 110 mm, Blende 3,5, 1/160 Sekunde, ISO 400.


Und wer nicht Punktstrahler, sondern Panels verwendet, erhält auch ohne Softbox bereits weiches Licht. Für viele Anwendungen kann man mittlerweile auf Lichtformer wie Schirme und Softboxen gänzlich verzichten. Auch hinsichtlich des Wirkungsgrades und der Leistung sind die LED-Leuchtmittel mittlerweile ernst zu nehmende Konkurrenten zu Fluoreszenz-, Halogen- und sogar zu Gasentladungslampen geworden. Ein Pferdefuß war aber in den letzten Jahren das Spektrum der LEDs 1.

Set-up zum Business-Portrait des FDP-Politikers Karsten Klein. Erkennbar sind bereits die zwei Kicker von hinten, die für die Streiflichtakzente sorgen. Nun fehlt nur noch ein drittes Panel von vorne als Hauptlicht.


Weiße Leuchtdioden für Fotografie und Film

Einfarbige Leuchtdioden haben von Natur aus ein Spektrum, das aus einem einzigen, schmalen Peak besteht. Was man sich aber als Fotograf oder Videofilmer wünscht, ist eine weiße Lichtquelle mit einem breitbandigen Spektrum ohne erkennbare Abrisse. Hierfür nutzen die LED-Konstrukteure Verbände aus roten, grünen und blauen LEDs oder ergänzen monochromatisch-blaue LEDs um einen gelben Lumineszenzfarbstoff. Die weißen LEDs der ersten Generation haben hier noch deutliche Kinderkrankheiten gezeigt und waren für anspruchsvolle fotografische Anwendungen kaum zu gebrauchen. Mittlerweile wurde die Technik aber verbessert. Die LEDs jüngster Generation können nun hinsichtlich des Farbwiedergabeindex (Color Rendering Index, CRI 2) mit den althergebrachten Leuchtmitteln gut mithalten (siehe die Spektren in der Abbildung). Wer dennoch Bedenken hat, der kann die Farbtreue im Workflow mittels eines Kalibriertargets wie dem Color Checker von X-Rite oder dem SpyderChecker24 von Datacolor noch verbessern.

Spektrum des Tageslichts (CRI 100 und damit optimal, Xenon-Blitze sind ähnlich gut),


Aber der CRI-Wert und das Spektrum sind nicht die einzigen Angaben im Datenblatt eines LED-Strahlers. Eine weitere wichtige Größe ist die Farbtemperatur, die häufig fix auf 5.600 Kelvin oder einstellbar zwischen 3.200 und 5.600 Kelvin ist. Merke: Einstellbare Strahler haben stets einen etwas schlechteren Wirkungsgrad. Andere relevante Größen sind der Abstrahlwinkel, die Beleuchtungsstärke (Lux), meist in einem Meter Abstand gemessen, sowie die Leistungsaufnahme.

Spektrum einer weißen Leuchtdiode älterer Bauart mit zwei charakteristischen Peaks (CRI um die 70), rechts: Spektrum einer modernen LED (Produktbeispiel Yuji D65 6.500 K, CRI 98). 3


Letztere wird von den Herstellern nicht immer angegeben. Dies kann den Grund haben, dass man über die Leistungsaufnahme leicht auf die tatsächliche Lichtausbeute schließen kann und die Produkte dann nicht immer gut dastehen (siehe Rechnung im Anschluss).

Wann kann die LED den Blitz ersetzen?

Der CRI-Wert und das Spektrum moderner LED-Leuchtmittel sollten mittlerweile mindestens bei den Produkten renommierter Hersteller mit Blitzlicht nahezu gleichziehen können. Was aber bleibt, ist die Unsicherheit, ob denn auch die Beleuchtungsstärke ausreicht. Im Folgenden sehen Sie hierzu eine universelle Rechnung.

Beim Blitz kennt man im Regelfall die Energie an der Blitzröhre. Ein 200er-Studioblitz liefert 200 Wattsekunden Energie an die Xenonröhre, die auch vollständig in nutzbare Lichtenergie und in Wärme umgesetzt werden, wenn man denn die Synchronisationsbedingung einhält 1, 4. Geht man weiterhin von einem Lichtwirkungsgrad der Xenonröhre von rund 7 % aus 5, dann wird damit eine Lichtenergie von 200 Ws · 0,07 als sichtbares Licht abgestrahlt. Wer statt Studioblitzen Aufsteckblitze einsetzt, kann bei den kräftigen Exemplaren der Klasse eines Canon 580EX II oder eines Nikon SB-910 von maximal 64 Ws an der Röhre ausgehen.

Bei einem LED-Strahler liest man hingegen häufig die Angabe der Beleuchtungsstärke in der Einheit Lux, auf 1 m Abstand gemessen, die aber für den Vergleich mit dem Blitz nicht gut taugt. Besser ist, die Leistungsaufnahme der LED-Lichtquelle zu messen oder im Datenblatt nachzuschauen. Multipliziert man jene mit dem Lichtwirkungsgrad der weißen LED, erhält man die Lichtleistung. Wir rechnen überschlägig mit 15 % (wieder bezogen aus 5). Energie und Leistung bringen wir dann durch den Einbezug der Belichtungszeit zusammen (Leistung = Energie / Zeit bzw. Leistung · Zeit = Energie).

Nun muss man noch in Betracht ziehen, dass das Abstrahlverhalten eines Blitzes und eines LED-(Flächen-)Strahlers sehr unterschiedlich sein können. Entsprechend sollte man für den Vergleich einen egalisierenden Lichtformer davorsetzen. Infrage kommt zum Beispiel eine Softbox oder ein weißer Schirm. Messen kann man nun schlussendlich ganz schlicht mit der Kamera. Hierfür stellt man fürs erste Bild unter LED-Licht die Belichtungszeit ein wie gewünscht (bei uns 1/100 Sekunde) und trimmt dann Blende und ISO nach, bis die Belichtung optimal ist (in unserem Test landen wir bei Blende 3,2, ISO 1.000). Bei der Aufnahme unter Blitz stellt man den Blitz auf den errechneten Wert und passt dann die Blitzenergie so an, dass der globale Eindruck der zwei Belichtungen - LED und Blitz - nach Augenschein und Histogramm gleich wird. Damit sieht man dann an der Blitzeinstellung, wie weit man mit der Rechnung danebenliegt. Wenn man bspw. statt auf 1/32 auf 1/64 gehen muss, liegt man 1 Lichtwert daneben.

LED-Panel, rechts: Aufsteckblitz. Beide Male mit einem weißen Durchlichtschirm davor, um das Abstrahlverhalten zu egalisieren. Die Farben und die Belichtung scheinen nahezu identisch (fotografiert wurde in RAW, zum Weißabgleich wurde das oberste Graufeld des Color Checker genutzt; eine Kalibrierung wurde nicht vorgenommen).


Doch grau ist alle Theorie. Wir gehen über in die Praxis und messen nach, ob diese Vergleichsrechnung auch wirklich funktioniert. In den Ring gehen:

Wir betreiben für den Test das LED-Panel auf Maximalleistung und damit nicht etwa bei einer Farbtemperatur von 5.600 K, sondern bei dem Wert, der sich ergibt, wenn man die orangenen und die weißen LEDs alle voll nutzt. Die Farbtemperatur des Strahlers liegt damit zwischen 3.200 K und 5.600 K. Entsprechend sollte man in RAW fotografieren und zumindest beim ersten Bild eine Weißkarte o. Ä. im Bild platzieren. Die Leistungsaufnahme des LED-Panels ist nach Aufdruck 29 Watt. Man könnte hier nun nachmessen, müsste dazu aber für die Strommessung die Zuleitung auftrennen. Wie gehen einfach davon aus, dass der Hersteller das Netzteil nicht wesentlich überdimensioniert hat (das Netzteil liefert 48 Watt) und dass daher der Wert stimmt.

Die Beleuchtungsstärke von LED-Strahler und Blitz sollte nach unserer Herleitung nun übereinstimmen, wenn bei einer Belichtungszeit von 1/100 Sekunde für die Blitzenergie x gilt:

29 Watt · 0,01 Sekunde · 15 % = x Wattsekunde · 7 %, und damit x = 0,62 Ws

HERSTELLER UND BEZUGSQUELLEN

Diese Blitzenergie hat der Aufsteckblitz näherungsweise auf Stellung 1/128 + 1/3 EV (bei 1/1 hat er 64 Ws, bei 1/2 hat er 32 Ws … bei 1/128 hat er 0,5 Ws). Eine Messung beider Lichtquellen in einem weißen Schirm ergibt, dass nicht bei 1/128 + 1/3, sondern bei exakt 1/128 der Bildeindruck nahezu identisch ist. Der Fehler ist aber überschaubar. Die Rechnung über die Leistungsaufnahme und die Wirkungsgrade funktioniert offensichtlich recht zuverlässig.

Zusammenfassung

LED-Strahler sind in den letzten Jahren sehr viel besser geworden und können mittlerweile in vielen Anwendungen Tungsten-, Fluoreszenz-, Halogen- oder gar Xenon-Lichtquellen ersetzen. Die großen Vorteile sind der gute Wirkungsgrad, die Tauglichkeit als Videolicht, die Möglichkeit des Akkubetriebs sowie die Möglichkeit, damit Panels zu bauen - bei großflächigen LED-Panels kann man oft den Lichtformer einsparen. Eine neue und interessante Produktgattung, die erst durch die LED-Technologie möglich geworden ist, sind die Pocket-Lights wie die Rotolight Neo oder die Manfrotto Lumimuse. Durch die Hosentaschengröße dieser Lichter hat man sie immer gerne dabei und kann selbst mit diesen kleinen Lichtern vor Ort rasch eine spannende Beleuchtung aufbauen (siehe auch 6, „Die Rotolights im Boudoir“).

Sushi unter LED-Licht (Manfrotto Lumimuse 8). Auch mit einer Pocket-LED-Leuchte kann man kleine Motive gut ohne Stativ fotografieren - Bildstabi und hoher ISO-Wert machen es möglich. Canon 5D Mk III mit EF 70-200 f/2.8L II. Brennweite 120 mm, Blende 2,8, 1/60 Sekunde, ISO 640.


Set-up zum Sushi-Foto mit der kleinen Lumimuse. Der LED-Pocketstrahler leuchtet durch ein Stück geschlitzte Translum-Folie und liefert so weiches und hartes Licht im Mix.


Makrelen-Sushi unter Lumimuse. Canon 5D Mk III mit EF 70-200 f/2.8L II. Brennweite 90 mm, Blende 2,8, 1/100 Sekunde, ISO 640.


Abstriche muss man bei LED-Licht hinsichtlich der erzielbaren Beleuchtungsstärke machen. Auch sehr große, sehr teure LED-Panels können hier noch nicht mit Blitzlicht gleichziehen. Selbst ein Aufsteckblitz ist stärker. Das ist aber ein Nachteil, den die LEDs mit Halogen- und Fluoreszenzstrahlern gemein haben. Wer gerne offenblendig fotografiert und wer auch vor hohen ISO-Werten keine Angst hat, der kann auch mit LED-Lichtern aus der Hand fotografieren. Bei engen Blenden sollte man die Kamera aufs Stativ setzen und sich auf statische Szenen beschränken.

Quellen und Weiterführendes
Alle Links zu diesem Beitrag finden Sie komfortabel zum Anklicken unter
www.digit.de/dg220

1 Die Neue Fotoschule. Verlag dpunkt, Heidelberg, 2017.
2 Details zum Color Rendering Index CRI: en.wikipedia.org/wiki/Color_rendering_index
3 Produktvorstellung High-CRI-LED YUJI D65: bit.ly/38HBNpR
4 Kreative Blitzpraxis. Verlag Rheinwerk, Bonn, 2012.
5 Tabelle zum Lichtwirkungsgrad gängiger Leuchtmittel („overall luminous efficiency“): en.wikipedia.org/wiki/Luminous_efficacy
6 Die Rotolights im Boudoir. In: Magazin digit! 6-2016. S. 36 ff.

1 LED-Panel Neewer zweifarbige LED-Videoleuchte, 480 LEDPerlen 3.200-5.600 K CRI 96
2 Canon 580EX II (mit Streuscheibe und somit ähnlichem Abstrahlwinkel wie beim Panel)