So funktioniert das Abstandsgesetz
Licht einer punktförmigen Quelle breitet sich in alle Richtungen aus. Im doppelten Abstand deckt dasselbe Licht die vierfache Fläche ab, die Beleuchtungsstärke auf dem Motiv sinkt auf ein Viertel. Im dreifachen Abstand sinkt sie auf ein Neuntel. Als Formel: Die Beleuchtungsstärke E ist die Lichtstärke I geteilt durch das Quadrat des Abstands d.
E = I / d²
In Blendenstufen
Eine Stufe ist der Faktor 2 beim Licht. Dem Faktor 2 beim Licht entspricht eine Änderung des Abstands um die Wurzel aus 2, etwa 1,41. Den Abstand zu verdoppeln kostet deshalb zwei Stufen, ihn zu halbieren bringt zwei Stufen. Eine Lichtquelle von 2 m auf 1,4 m heranzurücken bringt eine Stufe.
Stufen = 2 × log2(alter Abstand / neuer Abstand)
Anwendung in der Fotografie
Bei Blitz und Dauerlicht erklärt das Gesetz, warum ein Motiv nahe am Licht viel heller ist als eines weiter hinten und warum Vorder- und Hintergrund unterschiedlich hell sind. Um das Licht um eine Stufe zu ändern, den Abstand um den Faktor 1,41 ändern, für zwei Stufen um den Faktor 2. Gemessen wird von der Lichtquelle zum Motiv, nicht von der Kamera.
Grenzen
Das Gesetz beschreibt eine punktförmige Quelle. Bei einer Quelle endlicher Größe mit gleichmäßiger Leuchtdichte ist es auf 1 % genau, wenn der Abstand mindestens das Fünffache der größten Abmessung der Quelle beträgt. Eine große Softbox nahe am Motiv folgt ihm daher nicht genau, das Feld für die Größe der Lichtquelle warnt bei zu kurzen Abständen. Auch Licht, das sich nicht von einem Punkt aus ausbreitet, etwa ein paralleler Strahl, wird davon nicht beschrieben.
Häufige Fragen
Was besagt das Abstandsgesetz?
Das Abstandsgesetz (quadratisches Abstandsgesetz) besagt, dass die Beleuchtungsstärke auf einer Fläche von einer punktförmigen Quelle mit dem Quadrat des Abstands sinkt. Der doppelte Abstand ergibt ein Viertel des Lichts.
Wie viele Blendenstufen gehen bei doppeltem Abstand verloren?
Zwei Stufen. Ein Viertel des Lichts sind zwei Stufen weniger.
Um wie viel muss das Licht bewegt werden, um eine Stufe zu gewinnen?
Näher um den Faktor 1,41, zum Beispiel von 2 m auf etwa 1,4 m. Für eine Stufe weniger um denselben Faktor weiter weg, von 2 m auf etwa 2,8 m.
Gilt das Gesetz für eine Softbox?
Nur bei Abständen, die groß gegenüber der Softbox sind. Die Illuminating Engineering Society nennt für eine Genauigkeit von etwa 1 % einen Abstand von mindestens dem Fünffachen der größten Abmessung der Quelle. Näher dran wird das Ergebnis ungenauer.
Gilt das Gesetz für Sonnenlicht?
Die Sonne ist so weit entfernt, dass eine Änderung um wenige Meter den Abstand nur um einen vernachlässigbaren Bruchteil ändert. Die Helligkeit einer Szene ändert sich dadurch nicht messbar.
Wird der Abstand von der Kamera oder vom Licht gemessen?
Von der Lichtquelle zum Motiv. Die Position der Kamera spielt für den Lichtabfall keine Rolle.
Quellen
- Illuminating Engineering Society: Glossary: inverse-square law