Ticker

    04 Blende und Schärfentiefe / Tiefenschärfe (hyperfokale Distanz)

    Von
    Fotokurs Schärfentiefe / Tiefenschaerfe - Der Fokuspunkt liegt auf der roten Schokolinse

    Auf das Rote Element wurde scharf gestellt.

    Die Blende ist nicht nur dazu da die Lichtmenge zu regulieren, sie hat auch Auswirkungen auf die Schärfentiefe, das ist der Bildbereich der scharf abgebildet wird.

    Anmerkung: Es gibt auch Unschärfe, die aufgrund der Belichtungszeit und durch Bewegung entsteht, die wird im nächsten Kapitel beschrieben.

     

    Tiefenschärfe oder Schärfentiefe?

    Beide Begriffe werden verwendet und beschreiben den scharf abgebildeten Bereich eines Bildes. Wobei der Begriff Schärfentiefe der vermeintlich professionellere sein soll. Man liest hier auch schon mal etwas über Din 19 040 Blatt 3, was wohl alle irgendwo abgeschrieben haben, denn es ist eher DIN 19040-2 Begriffe der Photographie; Allgemeine technische Begriffe für photographische Verfahren und Techniken (Werbung)korrekt, aber leider ist das Dokument zurückgezogen, was auch immer das Bedeuten soll. (Wenn hier jemand mehr weiß, bitte posten.) Ich verwende jedenfalls beide Begriffe gleich.

    Ein Bild kann oft in räumlich getrennte Bereiche unterschieden werden, Vordergrund, Mittelgrund und Hintergrund. In dem Foto oben ist das rote Element der Mittelgrund, welcher zum einen durch seine Farbe aber auch dadurch hervorsticht, dass es scharf abgebildet wird. Die Schokolinsen davor werden unscharf und bilden den Vordergrund. Die Linsen dahinter werden auch unscharf und wandern in den Hintergrund. Da ein Foto nur zweidimensional ist, weiß unser Gehirn aufgrund der Schärfe, worauf es fokussieren soll. Denn das menschliche Auge fokussiert auch auf den Punkt scharf, auf den es sieht.

    Jetzt geht es aber darum, dass wir beim Fotografieren selber festlegen möchten, welcher der drei Bereiche scharf sein soll, oder ob es zwei zusammenhängende Bereiche oder alle drei Bereiche sein sollen.

    Normalerweise stellt man auf sein Motiv scharf, beispielsweise auf die Augen bei einem Porträt.

     

    Die Frage ist jetzt, was wird noch alles scharf abgebildet werden?

    Also, was ist mit der Nase, den Ohren oder dem Hintergrund?  Bei Porträts ist ein unscharfer Hintergrund sehr beliebt, da so das Motiv sich besser vom Hintergrund trennt und damit in der Wahrnehmung bevorzugt wird.

    Zunächst ist es wichtig zu wissen, das man nicht auf einen einzelnen Punkt fokussiert, sondern auf eine Ebene. Also werden nicht nur die Augen scharf, sondern alles, was sich innerhalb der Fokusebene befindet. Diese Fokusebene befindet sich parallel zur Sensorebene, wie die Scheiben bei einem Toastbrot, in dem Abstand der am Objektiv eingestellt wird, dem Fokuspunkt.

    Bei offener Blende ist der Bereich, der scharf abgebildet wird, sehr klein, um beim Toastbrot zu bleiben, wird nur die Vorderseite eine Scheibe scharf abgebildet, also fast nur eine Fläche mit minimalster Tiefenausdehnung.

    Wir denken uns jetzt eine Treppe, damit wir auch die weiteren Stufen und Entfernungen sehen können. Also eine Treppenstufe wird scharf abgebildet. Wenn die Blende jetzt etwas weiter geschlossen wird (abgeblendet wird) dann wird auch eine zweite Stufe und eine dritte Stufe scharf abgebildet werden. Der Schärfebereich wird also tiefer (größer). Der Schärfebereich wächst übrigens nicht nur nach hinten, sondern auch nach vorne, allerdings nicht so stark. Am Anfang hatten wir quasi eine Fläche und abgeblendet bekommen wir einen Quader. Deswegen spricht man von Tiefenschärfe oder auch Schärfentiefe (eng. depth of field (DOF)).

    Außerhalb dieses Bereiches liegende Bildelemente werden unscharf abgebildet, je weiter sie vom Schärfentiefenbereich entfernt sind je unschärfer. Also davor und auch dahinter, was meist der Vorder- und Hintergrund eines Bildes sind.

    04_Fotokurs_Ausdehnung der Schärfentiefe / Tiefenschärfe bei unterschiedlcihen Blenden und einer Fokusdistanz von zwei Metern bei Vollformat und einem 50 mm Objektiv

    Schärfentiefenbereich bei unterschiedlichen Blenden, Vollformat mit 50 mm Objektiv auf 2 m scharf gestellt.

    In der Grafik ist die Sensorebene der Kamera als Linie eingezeichnet und die Fokusebene markiert. Beides sind parallel zueinander stehende Flächen und alles auf der Fläche wird scharf abgebildet.

    Für die unterschiedlichen Blenden wurden die Tiefenschärfebereiche eingezeichnet, die größeren liegen immer dahinter, also ist der grüne Bereich durchgängig scharf und wird nicht unterbrochen. Durch diese Staffelung erkennt man gut das der Bereich mit weiter geschlossener Blende größer wird und auch das es nach sich nach vorne weniger ausdehnt ist als nach hinten.

     

     

    Änderung der Schärfentiefe durch Abstand

    Fotokurs_Schärfentiefe

    Ausdehnung der Schärfentiefe bei unterschiedlichen Blenden, Vollformat mit 50mm Objektiv auf 80 cm scharf gestellt.

    In dieser Grafik wurde nur auf eine andere Fokusebene scharf gestellt. Man erkennt, dass die Ausdehnung nach hinten nicht mehr ganz so ausgeprägt ist und wenn man sich die Entfernungszahlen ansieht, erkennt man das die Bereiche der Tiefenschärfe viel kürzer sind.

     Je näher die Fokusebene desto geringer ist die Tiefenschärfe.

    Die Ausdehnung der Tiefenschärfe im Bild ist somit abhängig von der eingestellten Blende und der Entfernung des Fokuspunktes.

     

     

    Faustregeln

    Offene Blende = geringe Ausdehnung der Schärfentiefe
    geschlossene Blende = große Tiefenschärfe

    Vom fokussierten Punkt breitet sich die Schärfe zu ca. 1/3 nach vorne und 2/3 nach hinten aus.

    Je größer die Entfernung desto größer ist die Schärfentiefe.

    Je größer die Brennweite desto geringer ist die Schärfentiefe.*

     

    *Hinweis:
    Wenn aber der Abstand auch verändert wird, so das der Abbildungsmaststab der selbe bleibt, ist auch die Ausdehnung der Tiefenschärfe identisch.

     

    Tiefenschärfeangaben an Objektiven

    Fotokurs Schärfentiefe / Tiefenschärfe Skala am Objektiv

    Angaben zur Schärfentiefe am Objektiv

    Leider verschwinden diese Angaben immer mehr mit modernen Objektiven. Dies liegt zum einen daran, dass man die Blenden nicht mehr am Blendenring des Objektives, sondern an einem Rädchen an der Kamera einstellt. Und ein Objektiv ohne Schnörkel sieht einfach schicker aus, deswegen wird auch die Entfernungsskala wie im Bild immer kleiner und hinter einem kleinen Plastikfensterchen versteckt, damit man es ja nicht mehr ablesen kann. Dabei ist es doch so hilfreich denn, wenn ich das Unendlichzeichen auf den rechten Blendenstrich z.B. von Blende 22 einstelle, dann wird bei f = 22 bis unendlich alles scharf abgebildet, obwohl man nicht bis zum Anschlag gedreht hat. Des Weiteren kann man ablesen ab, wo die Schärfe beginnt.

    Damit der Autofokus schneller funktioniert ist eine kurze Strecke zum Fokussieren besser, dies bedeutet man braucht auch im Handbetrieb (manuell) den Entfernungsring am Objektiv wenig zu drehen. Die Nachteile sind z.B. das keine Tiefenschärfenstriche auf dem Objektiv für offene Blenden angegeben werden und das präzises manuelles fokussieren kaum noch möglich ist. Und das ist wiederum beim Filmen, wo im professionellen Bereich, ausschließlich manuell fokussiert wird, wichtig.

    Exkurs:
    Man verwendet im professionellen Bereich eine separate Schärfezieheinrichtung (eng. follow fokus), diese haben je nach Fabrikat mehr oder weniger Spiel, weil die Zahnräder einen „Schlupf“ haben. Solche Objektive wie das abgebildete welches zwischen 4 und 8 Meter wenige Millimeter Weg benötigen, sind nicht zu gebrauchen. Da der „Schlupf“ bereits den Einstellungsweg schluckt.

     

    Hyperfokale Distanz

    Bei der Hyperfokalen Distanz, geht es darum, dass man weiß, auf welche Distanz man scharfstellen muss, damit der Tiefenschärfebereich bis unendlich  geht, wie oben bereits beschrieben.

    Schärfentiefe mit der hyperfokalen Distanz

    Die Entfernungseinstellung an einem Objektiv endet bei unendlich als weiteste Entfernung. Wenn man wie in der Grafik (A) auf unendlich (∞) fokussiert, dann ist die Schärfenverteilung ca 1/3 vor dem Fokuspunkt und 2/3 dahinter. Nach dem Wert unendlich hat dies jedoch keine Auswirkung mehr auf das Bild und man verliert diesen Schärfenbereich, den man z.B. für eine Person nutzen könnte, um diese auch scharf zu bekommen.

    Wenn wir jetzt wie bei (B) auf die Hyperfokale Distanz (HD) fokussieren, ist die Person scharf und der Schärfentiefenbereich geht bis unendlich.

    Also wer bei Landschaftsaufnahmen sein Motiv und den Hintergrund scharf haben möchte, für den ist dieser Wert wichtig. Wobei man die Entfernungsskala einen Tick weiter drehen sollte, damit die Unendlichgrenze sich deutlich im Schärfentiefenbereich befindet und man diese nicht nur tuschiert.

    Der Anfang des Tiefenschärfenbereiches beginnt bei ca. der halben hyperfokalen Distanz.

    Anbei eine Tabelle für einen Sensor mit Cropfaktor 1,5,  um einen Eindruck zu bekommen.

    Tabelle der Hyperfokalen Distanz bei unterschiedlichen Brennweiten - Schärfentiefe bis unendlich

    Ich habe folgenden Rechner (Werbung) verwendet, andere Programme liefern leicht andere Ergebnisse, da auch die spätere Abbildungsgröße eine Rolle spielt.
    Hier auch noch einmal der Hinweis der Beugungsunschärfe bei stark abgeblendeten Einstellungen. Man kann auch die optimale Schärfentiefe einfach per App bestimmen.

     

    Tiefenschärfe durch Focus Stacking erweitern

    Fokus Stacking

    Das Thema möchte ich an dieser Stelle nur anreißen, da es ein extra Beitrag zu diesem Thema geben wird. Also man macht mehrere Bilder, vom Stativ aus, mit unterschiedlichen Entfernungseinstellungen. Aus diesen Bildern wird dann ein Bild per Software berechnet, welches dann komplett scharf sein kann. Dies ist besonders im Makrobereich interessant, weil die Tiefenschärfe dort extrem gering ist.

     

    Faustregeln zur Schärfentiefe

    Je offener die Blende desto geringer ist der Bereich der Schärfentiefe.

    Die Schärfentiefe dehnt sich vom Fokuspunkt ca. 1/3 nach vorne und 2/3 nach hinten aus.

    Bei Fokussierung auf die Hyperfokale Distanz reicht die Schärfentiefe bis unendlich.

     

     

    weiter mit 05 Schärfe und Belichtungszeit

    zurück zu 03 Licht nimmt mit dem Quadrat der Entfernung ab


    Zur Kategorie Fotokurs

     

    mehr Informationen

     

    Werbung

    Ein Kommentar
    1. Avatar

      Jens Neckermann

      13. Oktober 2015 at 16:25

      Wenn man den Unterschied zwischen Ringfinger und Fingerring, Machtstreit und Streitmacht, Gartenblumen und Blumengarten (die Reihe ließe sich mit vielen Beispielen fortsetzten) kennt, erschließt sich auch der Unterschied zwischen Tiefenschärfe (die Schärfe in einer bestimmten Entfernung oder „Tiefe“) und Schärfentiefe (dem Bereich oder der „Tiefe“, innerhalb dessen/deren scharf abgebildet (oder als solches empfungen) wird. Noch ein Beispiel gefällig: Milchkuh und Kuhmilch!

    Lass eine Nachricht da

    Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.

    *