5. Schärfentiefe

Im vorausgehenden Abschnitt wurde gezeigt, dass das Scharfstellen vor der Aufnahme dazu führt, dass das fokussierte Objekt maximal scharf auf dem Sensor abgebildet wird. Ferner zeigte sich, dass eine Ebene maximaler Schärfe entsteht, die im Abstand der Entfernungseinstellung parallel zur Sensorebene verläuft. Nunmehr geht es darum, unter welchen Voraussetzungen auch Objekte vor oder hinter dieser Ebene scharf im Foto abgebildet werden.

Im Zusammenhang mit der Entfernungseinstellung "Unendlich" wurde bereits darauf hingewiesen, dass ab einem gewissen Abstand zum Objektiv jede weitere Fokussierung keinen erkennbaren Schärfegewinn mehr erzielt. Das bedeutet zugleich, dass ab dieser Entfernung, die von der Brennweite des Objektivs abhängt, alle Objekte scharf abgebildet werden. Der scharf abgebildete Bereich erstreckt sich also bei dieser Entferungseinstellung auch von der Kamera weg in die Tiefe.

Aber auch bei einer Entfernungseinstellung kleiner als unendlich können Objekte, die vor oder hinter der Ebene maximaler Schärfe liegen, im Foto scharf abgebildet werden. Dieses Phänomen wird als Schärfentiefe, teilweise auch als Tiefenschärfe bezeichnet.

Das dieses Phänomen überhaupt auftreten kann, beruht darauf, dass unsere Augen nur über ein begrenztes Auflösungsvermögen verfügen. Deshalb nehmen wir einen gewissen Grad an Unschärfe gar nicht war.

In diesem Abschnitt geht es darum, wie bereits während der Aufnahme die Schärfentiefe kalkuliert und beeinflusst werden kann. Das Problem dabei ist, dass die Schärfentiefe in der Theorie zwar exakt berechnet werden kann. In diese Berechnung fließen jedoch eine Reihe von Faktoren ein, die bei der Aufnahme bestenfalls nur geschätzt werden können, wie z.B. die Größe des späteren Fotos und der Abstand aus dem es betrachtet wird. In der Praxis wird der Umgang mit der Schärfentiefe deshalb weniger durch mathematische Berechnungen als vielmehr durch die Erfahrung und die Intuition des Fotografen geprägt. Dennoch ist das theoretische Wissen sicherlich hilfreich, genau diese Intuition durch praktische Erfahrungen zu entwickeln.

Zerstreuungskreis

fokussierenDurch das Fokussieren eines Objekts soll erreicht werden, dass das vom Objekt reflektierte Licht durch die Kameraoptik so zusammengeführt wird, dass der Brennpunkt direkt auf dem Kamerasensor liegt. Liegt der Brennpunkt tatsächlich vor oder hinter dem Sensor, wird ein Punkt nicht als Punkt, sondern als Scheibe auf den Sensor projiziert, sog. Zerstreuungskreis. Wie groß dieser Zerstreuungskreis ist, hängt u.a. davon ab wie weit der Brennpunkt des Objekts vor oder hinter dem Sensor liegt. Das hängt wiederum davon ab, wie weit sich das Objekt vor oder hinter der Ebene maximaler Schärfe befunden hat.

Für die Schärfentiefe ist der Zerstreuungskreis deshalb von zentraler Bedeutung, weil er darüber entscheidet, wie groß ein Punkt im Foto wiedergegeben wird. Je größer der Zerstreuungskreis umso größer wird ein Punkt im Foto wiedergegeben, umso unschärfer erscheint er. Ist der Zerstreuungskreis hingegen klein, kann er später im Foto noch als Punkt erkannt werden. Wie groß der Zerstreuungskreis sein darf, damit ein Punkt noch wie ein Punkt im Foto erscheint (sog. zulässiger Zerstreuungskreis), ist eine der wichtigsten und zugleich schwierigsten Schätzungen beim Umgang mit der Schärfentiefe.

Zu Beginn des Kapitels wurde gezeigt, dass das menschliche Auge nur ein begrenztes Auflösungsvermögen hat, das bei etwa zwei Winkelminuten liegt. Das bedeutet, dass ein kleinstes Detail solange als kleinstes Detail erkannt wird, solange es nicht größer als zwei Winkelminuten abgebildet wird. Ein Punkt wird also solange als Punkt erkannt, solange sein Durchmesser nicht größer als zwei Winkelminuten ist; ist der Durchmesser größer wird er als Scheibe wahrgenommen.

Um die Winkelangabe in eine konkrete Strecke umrechnen zu können, muss man wissen, aus welcher Entfernung der Punkt betrachtet wird. Wir hatten bereits gesehen, dass bei der Beurteilung der Bildschärfe meist unterstellt wird, dass der Betrachtungsabstand genauso groß ist wie die Bilddiagonale. Diese Unterstellung wird auch bei der Berechnung der Schärfentiefe angewandt.

Wenn man davon ausgeht, dass ein Foto aus einem Abstand betrachtet wird, der genauso groß ist wie die Bilddiagonale, entsprechen zwei Winkelminuten 1/1500stel der Bilddiagonalen. Da das Foto quasi eine Vergrößerung des während der Aufnahme auf den Sensor projizierten Abbilds ist, darf der auf den Sensor projizierte Zerstreuungskreis des Punktes nicht größer als 1/1500stel der Diagonalen des Kamerasensors sein. Ein Punkt wirkt in einem Foto also auch dann scharf, wenn der Brennpunkt des reflektierten Lichts nicht genau auf dem Sensor lag, der entstehende Zerstreuungskreis aber nicht größer als 1/1500stel der Sensordiagonalen war.

Mit dieser 1/1500stel-Faustformel konnte man in den Zeiten der analogen Fotografie gut arbeiten. Durch die Digitaltechnik ist die Angelegenheit leider noch etwas komplizierter geworden. Immer wieder stößt man auf Diskussionen, in denen für die Digitalfotografie eine andere Definition des zulässigen Zerstreuungskreis gefordert wird. An der Kritik ist richtig, dass auch die Auflösung des Sensors Einfluss auf die Schärfentiefe nehmen kann. Ab einer Sensorauflösung von mindesten 5 bis 6 MB ist dieser Einfluss jedoch so gering, dass er in der Praxis vernachlässigt werden kann. Da heute auch die meisten Kompaktkameras über entsprechend aufgelöste Sensoren verfügen, kann die 1/1500stel-Faustformel auch in der Digitalfotografie verwendet werden.

Schärfentiefebereich

Der Bereich vor und hinter der Ebene maximaler Schärfe, in dem sich ein Gegenstand befinden muss, um noch scharf abgebildet zu werden, wird Schärfentiefbereich genannt. Wie groß dieser Bereich ist, wird von der tatsächlichen Brennweite des Objektivs, der Entfernungseinstellung und der verwendeten Blende bestimmt.

Brennweite

Brennweite & SchärfentiefeObjektive mit kurzer Brennweite haben einen großen Schärfentiefebereich, Objektive mit langer Brennweite haben einen kleinen Schärfentiefebereich.

Dies liegt daran, dass sich der Brennpunkt des von einem Objekt reflektierten Lichts bei einer Veränderung der Entfernung zum Objekt bei Objektiven mit geringer Brennweite nur geringfügig verändert, während bei Objektiven mit größerer Brennweite die Veränderungen stärker ausfallen. Anders ausgedrückt bedeutet das, dass Entfernungsänderungen bei kurzen Brennweiten nur zu einer geringeren Vergrößerung des Zerstreuungskreises, bei längeren Brennweiten zu einer stärkeren Vergrößerung des Zerstreuungskreises führen.

Objektive mit kurzer Brennweite führen also nicht nur zu einem größeren Bildwinkel, sondern auch zu einer höheren Schärfentiefe. Dies macht sie z.B. für die Landschaftsfotografie interessant, wenn die Landschaft von Vorder- bis Hintergrund scharf wiedergegeben werden soll.

Objektive mit längerer Brennweite sind hingegen gut geeignet, den Schärfetiefebereich gering zu halten. Dies ist mit ein Grund dafür, dass in der Porträtfotografie meist leichte Teleobjektive zum Einsatz kommen, mit denen das Modell vor einem unscharfen Hintergrund abgebildet werden kann.

Entfernungseinstellung

EntfernungseinstellungIst der Fokus des Objektivs auf eine weite Entfernung eingestellt, nimmt der Schärfentiefebereich zu. Je geringer die Entfernungseinstellung am Objektiv, umso geringer wird die Schärfentiefe.

Dies liegt daran, dass mit zunehmender Entfernung des Objekts die Verschiebungen des Brennpunkts immer geringer ausfallen. Wir hatten bereits gesehen, dass sich ab der sog. Unendlich-Einstellung der Brennpunkt nicht mehr messbar verändert. Auch kurz vor dieser Einstellung verlagert sich der Brennpunkt nur geringfügig, so dass auch der Zerstreuungskreis nur geringfügig größer wird. Bei einer kurzen Entfernungseinstellung führen bereits kleines Abstandsänderungen zum Objekt zu deutlichen Verschiebungen des Brennpunkts, weshalb auch der Zerstreuungskreis schneller anwächst.

Das führt dazu, dass der Schärfentiefebereich auf kurze Entfernung abnimmt, während er auf weite Entfernung zunimmt. In der Makrofotografie erstreckt sich die Schärfentiefe meist nur wenige Millimeter in die Tiefe. Wird hingegen auf ein mehrere hundert Meter entferntes Objekt fokussiert, kann sich sogar bei einem Superteleobjektiv der Schärfentiefebereich über mehrere hundert Meter erstrecken.

Auch die Verteilung des Schärfetiefebereichs vor und hinter der Schärfenebene wird von der Entfernungseinstellung beeinflusst. Grob geschätzt erstreckt sich im Nahbereich die Schärfentiefe in etwa zu gleichen Teilen vor und hinter der Schärfenebene. Übersteigt die Motiventfernung das Zehnfache der Brennweite des Objektivs, liegt etwa ein Drittel des Schärfentiefebereichs vor und etwa zwei Drittel hinter der Schärfenebene. Im Makrobereich ist das Verhältnis hingegen genau umgekehrt.

Blende

Blende & SchärfentiefeDie Blende im Objektiv ist nicht nur für die Belichtung, sondern auch für die Schärfentiefe wichtig. Eine geschlossene Blende (hohe Blendenzahl) erhöht die Schärfentiefe. Eine geöffnete Blende (kleine Blendenzahl) verringert die Schärfentiefe.

Je weiter die Blende geschlossen wird, desto kleiner ist die Öffnung im Objektiv, durch die das Licht zum Sensor gelangt. Durch die Verkleinerung wird der Lichtkegel schmaler, die Lichtstrahlen werden quasi wie eine Zange zusammen gedrückt, wodurch auch der Zerstreuungskreis kleiner wird.

In der Praxis ist die Blende wohl das wichtigste Instrument, um die Schärfentiefe zu beeinflussen. Während Brennweite und Entfernungseinstellung meist durch das Motiv vorgegeben werden, kann die Blende (fast) beliebig geöffnet bzw. geschlossen werden. Wird die Belichtungszeit zu lang, sorgt ein Stativ für Stabilität.

Bei statischen Motiven sollte deshalb immer eine ganze Serie von Aufnahmen mit unterschiedlichen Blendenöffnungen gemacht werden. Aus dieser Serie kann später die Aufnahme gewählt werden, bei der die Schärfentiefe genau den Anforderungen entspricht. Gleichzeitig sind solche Serien eine gute Übung, um ein Gefühl für die Schärfentiefe zu entwickeln.

Lichtbeugung

Man könnte nun den Eindruck gewinnen, dass die Schärfentiefe vergleichsweise simpel über die Blendenöffnung gesteuert werden könnte. Für eine maximale Schärfentiefe einfach die Blende soweit wie möglich schließen, Kamera auf ein Stativ und fertig... So einfach ist es leider nicht.

LichtbeugungLicht hat auch die Eigenschaften einer Welle. Eine dieser Eigenschaften ist, dass ein Lichtstrahl seine Richtung ändern kann, wenn er durch ein Hindernis abgelenkt wird (sog. Lichtbeugung).

Passiert Licht die kleine Blendenöffnung im Objektiv so wird ein Teil der Lichtstahlen abgelenkt und nicht wie gewünscht auf den Sensor projiziert. Dies verursacht die sog. Beugungsunschärfe. Dieser Effekt ist umso größer, je weiter die Blende geschlossen wird. Ab einem bestimmten Punkt wird der Vorteil einer geschlossenen Blende bei der Schärfentiefe durch die Beugungsunschärfe wieder aufgehoben, das Bild wird insgesamt unscharf.

Lichtbeugung
Bei der oberen Aufnahme wurde fast bis zur förderlichen Blende auf f/16 abgeblendet. Bei der unteren Aufnahme wurde auf f/40 abgeblendet.

Wann dieser Punkt erreicht ist, hängt zum einen von der Größe des zulässigen Zerstreuungskreises ab, der wiederum von der Größe des Sensors beeinflusst wird. Daneben ist der aus der Brennweite und der Gegenstandsweite abgeleitete Abbildungsmaßstab entscheidend. Aus diesen Faktoren kann die kleinste Blendenöffnung errechnet werden, bei der die Lichtbeugung noch nicht zu erkennbarer Unschärfe führt. Diese Blende wird förderliche Blende genannt.

Bei größeren Sensoren (Vollformat bis Four-Thirds) ist Beugungsunschärfe bei "normalen" Aufnahmen in der Regel kein Problem, da hier sehr weit abgeblendet werden kann. In der Makrofotografie kann jedoch Unschärfe durch Lichtbeugung auch bei diesen Sensoren ab Blende f/11 oder f/16 auftreten.

Bei kleineren Sensoren (2/3“ bis 1/3,2“-Sensoren) kann die Beugungsunschärfe bereits in ganz alltäglichen Situationen auftreten. So sollte bei einem 2/3“-Sensor die Blende nicht weiter als bis f/11 geschlossen werden, um Unschärfe zu vermeiden. Bei einem 1/3,2“-Sensor sogar nur bis f/5.6.

In der Tabelle finden Sie für die gängigen Sensorengrößen die förderliche Blende:

 
Die Gegenstandsweite wird hier mit dem x-fachen der tatsächlichen Brennweite des Objektivs angegeben, z.B. bei einem 50-mm Objektiv: 10x = 0,5 m und 200x = 10 m.

Praxis

Wenn Sie in der Praxis die Schärfentiefe bewusst als gestalterisches Mittel einsetzen wollen, müssen Sie nur die genannten Faktoren miteinander kombinieren. Klingt leicht - ist es aber nicht.

Einige Kameras bieten deshalb ein sog. Schärfentiefeprogramm an (z.B. A-DEP bei Canon). Ist dieses Programm ausgewählt, errechnet die Kameraelektronik Fokus und Blende und stellt diese für die Aufnahme ein. Wie das Programm dabei vorgeht und wie es zu handhaben ist, ist je nach Kameramodell sehr unterschiedlich. Nach meinen ganz persönlichen Erfahrungen sind diese Programme auch alles andere als praxistauglich und führen nur zu einer willkürlichen Verteilung der Schärfentiefe. Dies mag daran liegen, dass ich stets nach ein oder zwei Versuchen aufgegeben habe, mit einem solchen Programm zu arbeiten.

Nach meinen Erfahrungen kann die Schärfentiefe am besten durch manuelles Fokussieren gesteuert werden oder zumindest durch einen ganz bewussten Einsatz des Autofokus. Klar im Vorteil ist dabei, wer mit einem Objektiv arbeitet, dass sowohl über eine Entfernungs- als auch eine Schärfentiefeskala verfügt. Leider wird auf diese Ausstattung immer öfter auch bei SLR-Objektiven verzichtet.

Schärfentiefe & Fokus
Sollen nur die lila Blüten im Foto scharf abgebildet werden, wäre es falsch, den Fokus auf eine der lila Blumen zu setzen (oben). Richtig ist es, den Fokus so zwischen die lila Blumen zu setzen, dass beide im Schärfentiefebereich liegen (unten).

Im vorigen Abschnitt hatten wir gesehen, dass durch das Fokussieren die Linsengruppe im Objektiv an die Entfernung zum fokussierten Objekt angepasst wird, damit dieses maximal scharf abgebildet wird. In der Praxis soll jedoch oft nicht nur ein einzelnes Objekt scharf abgebildet werden, sondern mehrere, die sich in unterschiedlichem Abstand zur Kamera befinden. Wird nun der Fokus auf das nahe Objekt gesetzt, kann es passieren, dass das entfernte Objekt unscharf ist. Wird auf das entfernte fokussiert, ist möglicherweise das nahe Objekt unscharf. Natürlich könnte man die Blende weit schließen in der Hoffnung, dass wenn auf ein Objekt fokussiert wird, das andere noch scharf abgebildet ist. Ideal wäre es jedoch, wenn Fokus und Blende so gewählt würden, dass sich das nahe und das entfernte Objekt jeweils an der vorderen und hinteren Grenze des Schärfentiefebereichs befinden. Dazu muss der Fokus zwischen die Objekte gelegt und eine Blende passend zum Abstand der Objekte zueinander gewählt werden.

Eine Schärfentiefeskala am Objektiv kann die Suche nach der richtigen Entfernungseinstellung erheblich vereinfachen. In der Skala werden rechts und links neben dem mittleren Stich einzelne Blendenwerte angegeben. Sie zeigen ungefähr die Lage des Nah- und Fernpunkts der Schärfentiefe bei entsprechender Blende an. Die häufig zu findende Bezeichnung R wird für Infrarotaufnahmen gebraucht und soll hier nicht weiter interessieren. Fokussieren Sie (ggf. auch mit dem Autofokus) auf das nahe Objekt, lesen Sie die Entfernungseinstellung von der Skala ab und merken Sie sich den Wert. Verfahren Sie genauso mit dem entfernten Objekt. Verschieben Sie nun den Fokus manuell so, dass die abgelesenen Entfernungseinstellungen genau zwischen zwei gleichen Blendenwerten der Skala liegen und stellen Sie diesen Blendenwert für die Belichtung der Aufnahme ein.

Gute Kameras verfügen zudem über eine sog. Abblendtaste oder eine entsprechende Funktion, die über das Kameramenü aufgerufen werden kann. Mit der Abblendtaste wird die Blende im Objektiv auf den für die Aufnahme eingestellten Wert geschlossen. Im Sucher der Kamera kann nun die Lage der Schärfentiefe beurteilt werden. Der optische Sucher der SLR-Kamera dunkelt jedoch bei kleinen Blendenöffnungen stark ab, so dass die Beurteilung oft schwierig ist. Im Live-View-Modus bzw. bei elektronischen Suchern wird die Helligkeit ausgeglichen. Bei maximaler Vergrößerung des Sucherbildes kann auch die Schärfentiefe zuverlässig beurteilt werden.

Verfügt Ihre Kamera weder über eine Schärfentiefeskala noch über eine Abblendtaste hilft nur noch Intuition und Erfahrung oder der mobile Schärfentieferechner von unfoto.de. Mit dem Browser ihres Handys können Sie von jedem Ort den Rechner unter der Adresse www.helfer.unfoto.de aufrufen.

Hyperfokale Distanz

Vielleicht haben Sie ja die Absicht, z.B. eine Landschaftsaufnahme nach dem Vorbild von externer Link Amsel Adams zu machen, in der vom Vorder- bis zum Hintergrund alles scharf abgebildet ist. In diesem Fall sollten Sie zunächst Ihre Erwartungen an die Gesetze der Physik anpassen. Selbst mit der besten Digitalkamera ist eine Schärfentiefe, wie sie die Aufnahmen von Amsel Adams auszeichnet, ohne nachträgliche Fotomontage nicht zu erreichen. Dies bleibt nach wie vor den antik anmutenden Großformatkameras vorbehalten.

Wenn Sie Ihre Erwartungen also etwas reduzieren, können Sie auch mit einer Digitalkamera beachtliche Schärfentiefebereiche erzielen, insbesondere beim Einsatz von Weitwinkelobjektiven. Hierzu sollte zunächst  die Blende soweit möglich bis zur förderlichen Blende geschlossen werden.

Den Fokus bestimmen Sie im Prinzip genauso wie oben unter Praxis beschreiben, wobei es nun darum geht, die Unendlichkeitseinstellung (∞) innerhalb des Schärfentiefebereichs zu legen. Sie können also den Fokus so einstellen, dass das Unendlichsymbol in der Schärfentiefeskala am Objektiv knapp links von der entsprechenden Blendenzahl liegt.

hyperfokale Distanz
Diese Aufnahme wurde mit einer Kamera mit einem Sensor im Four-Third-Format und einem 25-mm-Objektiv gemacht. Die Blende wurde auf f/11 geschlossen und der Fokus auf die Büsche im vorderen Drittel gelegt.

Oder Sie kontrollieren mit Hilfe der Abblendtaste und dem Sucher die Schärfentiefe. Blenden Sie auf die gewünschte Blende ab. Kontrollieren Sie im Sucher ein weit entferntes Objekt, während sie den Fokus von weit entfernt immer näher zur Kamera holen. Sobald das Objekt unscharf wird, verlagern Sie den Fokus wieder weiter zurück, bis das Objekt scharf ist. Mit dieser Fokuseinstellung machen Sie ihre Aufnahme. Für diese Methode sind insbesondere Live-View-Modus oder elektronische Sucher gut geeignet. Der optische Sucher der SLR-Kamera dunkelt durch das Schließen der Blende hingegen so weit ab, dass kaum noch etwas zu erkennen ist.

Schließlich können Sie sich auch vom Schärfetieferechner die zur gewünschten Blende gehörige hyperfokale Distanz errechnen lassen. Als hyperfokale Distanz wird der Abstand zwischen Linsengruppe und Schärfeebene bezeichnet, bei der sich die Schärfentiefe genau bis Unendlich erstreckt. Die hyperfokale Distanz ist u.a. abhängig von der verwendeten Blende. Geben Sie deshalb im Schärfentieferechner neben dem Sensorformat und der Brennweite auch die gewünschte Blende an. Hieraus wird die hyperfokale Distanz errechnet. Suchen Sie sich wieder einen Gegenstand in etwa im Abstand der hyperfokalen Distanz und stellen Sie den Fokus auf diesen ein. Mit diesen Einstellungen machen Sie dann ihre Aufnahme.

Formeln

Ich hatte bereits eingangs erwähnt, dass sich in der Theorie die Schärfentiefe, hyperfokale Distanz u.a. sehr genau berechnen lassen. Für alle, die es interessiert, möchte ich zum Abschluss dieses Abschnitts die hierfür erforderlichen Formeln kurz erwähnen. Wer mathematische Formeln hingegen eher abschreckend findet, kann diesen Teil auch gerne überspringen.

Lassen Sie sich von der Präzision dieser Formeln nicht in die Irre führen. Diese Formeln gelten für ein einfaches optisches System. Jedes Objektiv ist jedoch ein komplexes optisches System, so dass die Formeln für jeden Einzelfall modifiziert werden müssten, um richtige Ergebnisse zu liefern. Deshalb können auch die Ergebnisse des Schärfentieferechners in der Praxis nur als begründete Schätzung der Schärfentiefe gewertet werden und nicht als mathematisch unumstößliche Wahrheit. Ein Fotograf kann den Umgang mit der Schärfentiefe nicht aus Formeln, sondern nur durch praktische Erfahrungen erlernen.

Die folgenden Formeln werden auch im Schärfentieferechner verwendet.

Zulässiger Zerstreuungskreis

Der Durchmesser des zulässigen Zerstreuungskreis beträgt 1/1500stel der Sensordiagonalen.

Zerstreuungskreis

Gegenstandsweite

Die Gegenstandsweite ist der Abstand zwischen der Hauptebene der Linsen des Objektivs und der Schärfenebene, also dem Objekt auf das der Fokus eingestellt wurde.

Die Gegenstandsweite ist nicht die Entfernung, die auf der Skala am Objektiv abgelesen werden kann. Die auf der Skala abzulesende Entfernung ist der Abstand zwischen Sensor und Schärfenebene, die sog. Entfernungseinstellung.

Entfernungseinstellung ungleich Gegenstandsweite

Die Entfernungseinstellung setzt sich aus der Gegentandsweite und dem Abstand zwischen Hauptebene der Linsen des Objektivs und dem Kamerasensor, der sog. Bildweite, zusammen.

Entfernungseinstellung = Gegenstandsweite + Bildweite

Die Bildweite ergibt sich theoretisch aus der Brennweite und der Auszugsverlängerung. Aufgund der Bauweise vieler Objektive gilt dies in der Paxis jedoch nicht mehr. Echte Teleobjektive z.B. sind kürzer konstruiert, einige Weitwinkelobjektive sind länger konstruiert. Deshalb kann aus der Entfernungseinstellung die Gegenstandsweite nur vage abgeschätzt werden und umgekehrt. Je größer die Gegenstandsweite ist, umso mehr nähern sich Gegenstandweite und Entfernungseinstellung an.

Hyperfokale Distanz

Die hyperfokale Distanz ist die Entfernung zwischen Hauptebene der Linsengruppe des Objektivs und der Schärfenebene, ab der sich die Schärfentiefe bis Unendlich erstreckt. Sie ist abhängig von der Brennweite und der Blende.

hyperfokale Distanz

Für die Entfernungseinstellung am Objektiv muss nochmals die Bildweite hinzugerechnet werden.

hyperfokale Entfernungseinstellung

Nahpunkt

Mit Hilfe der hyperfokalen Distanz kann für jede beliebige Gegenstandsweite der Nahpunkt errechnet werden. Der Nahpunkt gibt die Entfernung zur Hauptebene der Linsen des Objektivs an, ab der die Zerstreuungskreise nicht größer als der zulässige Zerstreuungskreis sind.

Nahpunkt

Fernpunkt

Der Fernpunkt ist die Entfernung zur Hauptebene der Linsen des Objektivs, ab der die Zerstreuungskreise wieder größer als der zulässige Zerstreuungskreis werden.

wenn Gegenstandsweite < hyperfokale Distanz:

Fernpunkt

wenn Gegenstandsweite >= hyperfokale Distanz:

Fernpunkt

Schärfentiefebereich

Aus Nah- und Fernpunkt kann nun der Schärfentiefebereich errechnet werden.

Schärfentiefebereich

Wenn der Fernpunkt unendlich ist, gilt:

unendlich

Abbildungsmaßstab

Der Abbildungsmaßstab gibt an, wie groß ein Objekt im Verhältnis zur tatsächlichen Größe des Objekts auf den Sensor projiziert wird. Der Maßstab 1:1 bedeutet, dass ein 1 cm großen Objekts mit 1 cm Größe auf den Sensor projiziert wird, beim Maßstab 1:4 nur mit 0,25 cm Größe und beim Maßstab 1:100 nur mit 0,01 cm Größe. Der Maßstab 2:1 gibt eine Vergrößerung an, da nun das Objekt mit 2 cm Größe auf den Sensor projiziert wird.

Je größer die Gegenstandsweite ist, umso kleiner ist der Abbildungsmaßstab. Außerhalb der Makrofotografie ist der Abbildungsmaßstab meist kleiner als 1:10.

Der Abbildungsmaßstab hängt von der Brennweite und der Gegenstandsweite ab.

Abbildungsmaßstab

Förderliche Blende

Die förderliche Blende wird vom Abbildungsmaßstab beeinflusst.

förderliche Blende

Die mittlere Wellenlänge des Lichts beträgt 0,00055 mm. Daraus folgt:

mittlere Wellenlänge