Schärfentiefe

Wenn ein Objektiv auf einen Punkt fokussiert ist, gibt es einen Bereich vor diesem Punkt (näher an der Kamera) und dahinter (weiter von der Kamera entfernt), der scharf aussieht. Der Umfang dieses Schärfebereichs wird Schärfentiefe genannt und kann als kreativer Effekt geringer oder tiefer eingestellt werden.

Die Schärfentiefe ist tatsächlich eines der wichtigsten kreativen Elemente für Fotografen, da du damit bestimmen kannst, in welchem Bereich das Bild scharf und in welchem Bereich es verschwommen ist. Bei einem Porträt möchtest du beispielsweise die Schärfentiefe begrenzen, sodass das Gesicht des Motivs scharf ist, während der unübersichtliche, störende Hintergrund verschwommen ist. Umgekehrt verwenden Landschaftsfotografen oftmals eine umfangreiche Schärfentiefe, sodass alles vom Vordergrund bis zum Hintergrund scharf aussieht.

Schärfentiefe existiert, weil unsere Augen den Unterschied zwischen einem Punkt und einem sehr kleinen Lichtkreis nicht erkennen können. Wenn ein Objektiv fokussiert, wird jeder Punkt des Motivs in der Fokusebene als ein Punkt auf dem Kamerasensor projiziert. Alle diese Punkte erschaffen ein scharfes Bild des Motivs. Falls das Motiv flach ist, wie der Pappschnitt einer Person, der perfekt senkrecht zum Objektiv ist, dann wäre tatsächlich alles davon im Fokus.

Teile der Szene, die nicht in der Fokusebene sind, bilden keine Bildpunkte auf dem Sensor ab. Die Lichtstrahlen von diesen Punkten fokussieren einen Punkt vor dem Sensor oder dahinter, was bedeutet, dass sie einen Kreis bilden, wenn sie auf den Sensor treffen.

Das ist genauso wie beim Fokussieren von Sonnenstrahlen auf einem Blatt Papier mithilfe einer Lupe – in der richtigen Entfernung fokussiert der Lichtkegel einen Punkt, andernfalls bekommst du einen grösseren oder kleineren Lichtkreis, als ob du durch den Kegel geschnitten hättest.

Falls der Kreis auf dem Sensor so klein ist, dass er weiterhin von unseren Augen als Punkt wahrgenommen wird, dann erscheint dieser Teil des Motivs weiterhin scharf auf dem Bild. Wenn unsere Augen dies als einen Kreis wahrnehmen, dann erscheint dieser Teil des Motivs unscharf. Der grösste Kreis, der weiterhin als Punkt wahrgenommen wird, heisst Unschärfekreis und ist der Hauptfaktor bei der Definition der Schärfentiefe.

Was ist also der Durchmesser dieses Kreises? Genau hier beginnt die Verwirrung, da verschiedene Faktoren berücksichtigt werden müssen. Etwa wie gut deine Sehstärke ist. Und aus welcher Entfernung schaust du?

Mit perfekter Sehkraft, unter idealen Lichtverhältnissen und bei normaler Leseentfernung kann ein Unschärfekreis bis zu 0,06 mm klein sein. Aber diese Bedingungen sind viel zu streng für die Wirklichkeit, und eine Zahl von etwa 0,17 mm wird in der Fotografie oft als der grösste Kreis verwendet, den die meisten Betrachter noch als Punkt wahrnehmen würden.

Es ist jedoch noch ein weiterer Faktor zu berücksichtigen. Vielleicht ist dir schon einmal aufgefallen: Wenn du auf das Miniaturbild eines digitalen Fotos oder auf das Display der Kamera schaust, sieht ein Bild scharf aus, aber wenn du das Bild auf dem Computerbildschirm anzeigst, sieht es auf einmal gar nicht mehr so scharf aus, wie du dachtest.

Das Problem hier ist die Betrachtungsgrösse. Das tatsächliche Bild hat die Grösse des Sensors – 36 x 24 mm im Fall eines Vollformatsensors, dieselbe Grösse wie ein 35-mm-Filmnegativ – aber es wird selten in Originalgrösse betrachtet. Traditionell wurde es als 13 x18 cm vergrössert gedruckt. Dies ist eine 5-fache Vergrösserung des Originalbilds, sodass der 0,17 mm grosse Unschärfekreis auf etwa 0,85 mm vergrössert wird – für die meisten Personen deutlich als Kreis erkennbar. Wenn wir also einen Kreis haben möchten, der bei dieser gängigen Betrachtungsgrösse weiterhin wie ein Punkt aussieht, dann benötigen wir auf dem Sensor einen Kreis, der die Grösse 0,17 mm hat, nachdem er fünfmal vergrössert wurde. Mit dem Taschenrechner lässt sich diese Grösse schnell als etwa 0,034 mm bestimmen.

Ein Unschärfekreis basiert auf Wahrnehmung und lässt sich daher nicht exakt berechnen. Deshalb kommt es bei verschiedenen Schärfentiefediagrammen und -tabellen oftmals zu unterschiedlichen Ergebnissen. Sie basieren auf unterschiedlichen Werten für den Unschärfekreis. Canon verwendet bei Berechnungen der Schärfentiefe für seine Vollformat-Kameras den Wert 0,035 mm. Auf EOS Kameras mit einem kleineren APS-C-Formatsensor muss das Bild für den Abzug 13 x 18 stärker vergrössert werden, weshalb auf dem Sensor ein kleinerer Unschärfekreis benötigt wird. Canon verwendet für seine Berechnungen 0,019 mm.

Es gibt ein paar Faktoren, die die Schärfentiefe bzw. ihre Wahrnehmung regeln:


Blende

Die Objektivblende ist die einfachste Möglichkeit, die Schärfentiefe zu steuern. Die Regel ist einfach: je geringer die Blende (also je grösser die f-Zahl), desto grösser die Schärfentiefe. Beispielsweise erhältst du mit einer Blendenöffnung von 1:16 eine viel grössere Schärfentiefe als mit einer Blende von 1:4.

Der Grund ist, dass bei einer kleinen Blende ein schmalerer Lichtstrahl von jedem beliebigen Punkt des Motivs aus den Sensor erreicht. Das bedeutet, sofern alle anderen Dinge gleich sind, dass der Lichtkreis von einem Bereich hinter dem Fokuspunkt kleiner ist, wodurch dieser Teil des Bilds schärfer als bei einer grossen Blendenöffnung aussieht.

Als allgemeine Regel sollten für Porträts, bei denen der Hintergrund nicht fokussiert werden soll, Blenden zwischen 1:2,8 und 1:8 verwendet werden. Hingegen solltest du für Landschaften, bei denen alles vom Vordergrund bis zum Hintergrund scharf aussehen soll, eine Blende zwischen 1:11 und 1:22 verwenden.


Motiventfernung

Je grösser die Entfernung zwischen Objektiv und Motiv ist, desto höher ist die Schärfentiefe. Denn je weiter du von einem Motiv entfernt bist, desto senkrechter (oder weniger abweichend) trifft das Licht auf den Sensor, wenn es auf das Objektiv trifft. Das bedeutet, dass nicht fokussierte Bereiche einen kleineren Kreis auf dem Sensor bilden, als wenn sich das Objektiv auf ein näheres Motiv fokussiert.

Ein näheres Motiv reflektiert mehr abweichendes Licht auf das Objektiv, welches, nachdem es die Objektivelemente durchquert hat, einen relativ grossen Kreis auf dem Sensor bildet.

Jeder, der schon einmal Nahaufnahmen gemacht hat, wird gesehen haben, wie gering die Schärfentiefe ist, wenn man sehr nah am Motiv ist. Bei einem 1:1-Abbildungsmassstab erscheint kaum etwas ausser dem Motiv in der Fokusebene scharf, und dein Fokuspunkt ist entscheidend für den Erfolg der Fotografie.

Brennweite

Die meisten Fotografen wählen üblicherweise die Brennweite des Objektivs so aus, dass es dem Motiv oder den Aufnahmebedingungen anstatt der Schärfentiefe entspricht. Allgemein gilt jedoch, dass du mit Weitwinkelobjektiven mehr Schärfentiefe als mit Teleobjektiven erhältst. Diese Regel ist jedoch irreführend. Tatsächlich vergrössert ein Weitwinkelobjektiv das Motiv weniger als ein Teleobjektiv, wodurch ein grösserer Teil des Bilds schärfer erscheint.

Für einen einfachen Test kannst du zwei Fotos desselben Motivs an der gleichen Stelle aufnehmen, eines mit einem Weitwinkelobjektiv und eines mit einem Teleobjektiv. Vergrössere dann den Mittelpunkt des Weitwinkelbilds, damit dieses der Ansicht des Telebilds entspricht. Dabei wirst du feststellen, dass die Schärfentiefe identisch ist.

Bei der Schärfentiefe geht es jedoch um akzeptable Schärfe, und eine Weitwinkelaufnahme erweckt die gesamte Szenerie die Wirkung von mehr Schärfe.

Alternativ kannst du mit einem Weitwinkel- und einem Teleobjektiv die gleiche Komposition und Einrahmung erzeugen. Mit dem Weitwinkelobjektiv musst du viel näher an das Motiv herangehen, um dieselbe Einrahmung wie mit dem Teleobjektiv zu erhalten, wodurch die Schärfentiefe bei derselben Blende sehr ähnlich ist.

Allgemein gilt, dass Weitwinkelobjektive gut für Landschaftsaufnahmen sind, bei denen Schärfe vom Vorder- bis zum Hintergrund erwünscht ist. Ein mittleres Teleobjektiv (etwa 100 mm oder 135 mm) ist für Porträts gut, wenn du Hintergrundunschärfe haben möchtest.

Wie du siehst, ist die Schärfentiefe eine eher willkürliche Angelegenheit. Wie kannst du also darauf hoffen, die Ergebnisse zu kontrollieren, die deine Kamera aufnimmt? Hier sind einige Optionen.


Eine Orientierungshilfe

Wenn du eine umfangreiche Schärfentiefe haben möchtest, stelle eine kleine Objektivblende (höhere f-Zahl) ein, beispielsweise f/16 oder f/22 (Blende von 1:16 oder 1:22). Für eine kleine Blende ist möglicherweise eine lange Verschlusszeit für die richtige Belichtung erforderlich. Verwende daher ein Stativ, um Verwackelungseffekte zu reduzieren. Verwende ausserdem ein Weitwinkelobjektiv, um den grösstmöglichen Effekt zu erzielen.

Wenn du eine niedrigere Schärfentiefe haben möchtest, stelle eine grosse Blendenöffnung (niedrige f-Zahl) ein, also f/2,8 oder f/4 (Blende von 1:2,8 oder 1:4), und nutze zur Steigerung des Effekts ein Teleobjektiv.

Wenn Schärfentiefe kein entscheidender Faktor für deine Komposition ist, verwende eine Blende von 1:5,6, 1:8 oder 1:11. Dein Objektiv erzielt bei diesen Einstellungen die beste Leistung.


Standardmodi

Man sollte meinen, dass die Verwendung der verfügbaren Einstellungen des Standardmodus der EOS Kameras dir Zeit und Mühe sparen. Die Vermutung liegt nahe, dass der Landschaftsmodus dir eine weite Schärfentiefe gibt, während du im Porträtmodus einen unscharfen Hintergrund erhältst. Leider nicht. Die Standardaufnahmemodi sind die betriebssicheren Einstellungen für Anfänger, bei denen extreme Blenden oder Verschlusszeiten vermieden werden, also die Einstellungen, die echte kreative Kontrolle bieten. Der beste Rat zum Kontrollieren der Schärfentiefe ohne weitere komplizierte Einstellungen sind Aufnahmen im Zeitautomatikmodus (AV).


Schärfentiefe-Vorschau und Fokus-Peaking

Auf einer Spiegelreflexkamera ist das Bild, das du im Sucher siehst, üblicherweise die Ansicht der grössten verfügbaren Blende deines Objektivs. Das bedeutet, dass du die Schärfentiefe nicht sehen kannst, bevor du ein Bild aufnimmst. Wenn deine Kamera aber eine Schärfentiefe-Vorschautaste hat, wird die aktuelle Blendeneinstellung des Objektivs eingefroren, sodass du im Sucher und noch besser im Livebild auf dem LCD-Bildschirm sehen kannst, welcher Teil der Szene im Fokus liegt.

Wenn deine Kamera diese Schärfentiefe-Vorschautaste nicht besitzt, kannst du diese Funktion der SET-Taste deiner Kamera als benutzerdefinierte Funktion zuweisen, während du in den Modi P, Tv, Av oder M fotografierst.

Auf der EOS 90D im Livebild und auf Systemkameras wie der EOS R5, EOS R6, EOS R, EOS RP, EOS M6 Mark II und der EOS M50 Mark II kannst du auch manuelles Fokus Peaking (MF Peaking) einstellen, eine visuelle Hilfe, die dir zeigt, welche Teile des Bilds im schärfsten Fokus liegen. In der Theorie entspricht der fokussierte Bereich dem Bereich mit dem höchsten Kontrast, weshalb der Kontrast im Bild ausgewertet wird und die entsprechenden Bereiche in deiner eingestellten Farbe auf dem Display hell hervorgehoben werden. Du kannst beobachten, wie sich die hervorgehobenen Bereiche der Szene ändern, während du den Fokus verschiebst.


Fokussierung auf hyperfokaler Entfernung

Schärfentiefe erstreckt sich von vor dem Fokuspunkt bis dahinter. Ausser in Fällen, in denen das Motiv sehr nah ist, erstreckt sie sich ungefähr zweimal so weit hinter den Fokuspunkt wie davor. Das bedeutet, dass du beim Fokussieren auf unendlich oder auf den Horizont einen Teil der Schärfentiefe „verschwendest“ und in deinem Bild nicht die breitestmögliche schärfste Zone erhältst.

Mit der Technik der Fokussierung auf der hyperfokalen Entfernung nimmst du hingegen die grösstmögliche Schärfentiefe in einem Foto auf. Das Ziel liegt darin, so zu fokussieren, dass die äusserste Grenze der Schärfentiefe gerade unendlich erreicht (oder den am weitesten entfernten Punkt in der Szene). Der Punkt, den du dazu fokussieren musst, wird als hyperfokale Entfernung bezeichnet.

Die hyperfokale Entfernung ist die nahe Grenze der Schärfentiefe, wenn du auf unendlich fokussierst. Und wenn du auf die hyperfokale Entfernung fokussierst, erstreckt sich die Schärfentiefe von etwa der halben hyperfokalen Entfernung bis unendlich.

Im Internet gibt es zahlreiche Schärfentiefe-Tabellen, die die hyperfokale Entfernung für jede beliebige Kombination aus Objektiv und Kamera enthalten. Doch die hyperfokale Entfernung ist kein fester Wert für ein Objektiv, sondern ändert sich je nach Blende und Brennweite. Am einfachsten lässt sie sich daher mit dem „Rechner für Schärfentiefe und hyperfokale Entfernung“ in der kostenlosen App Photo Companion von Canon berechnen. Diese findest du unter „Know-how“ – „Rechner“. Stelle dann dein Kameraobjektiv auf manuelle Fokussierung (an der Seite der meisten Canon Objektive gibt es einen AF/MF-Schalter), und drehe den Entfernungsring auf diese Distanz.

Wenn du keine Zeit für Berechnungen hast, gilt als Faustregel, etwa 1/3 der Strecke in die Szene hinein zu fokussieren.

Die Verwendung einer kleinen Blende liefert eine grosse Schärfentiefe. Doch du solltest bedenken, dass dadurch auch der Effekt der Beugung (der Brechung des Lichts beim Durchqueren der seitlichen Blendenlamellen) offensichtlicher wird.

Du kannst das selbst feststellen, wenn du eine Reihe von Bildern untersuchst, die von derselben Stelle aufgenommen wurden, wobei die Blende von der grössten zur kleinsten Einstellung geändert wird. Das zunehmende Schliessen der Blende sorgt zwar zunächst für schärfere Bilder, aber bei genauerem Hinsehen kannst du erkennen, dass die Bilder, die mit der kleinsten Blende aufgenommen wurden, nicht ganz so scharf sind, auch nicht beim Fokuspunkt. Das liegt daran, dass sich gebrochenes Licht nicht auf einen kleinen Punkt fokussieren lässt.

Die Beugungskorrektur von Canon kann die gröbsten Auswirkungen der Beugung verringern, um bei kleinen Blendeneinstellungen schärfere Bilder zu liefern. Sie ist bei einigen Kameras kameraintern verfügbar, wenn du JPEGs oder HEIFs aufnimmst, und kann bei RAW-Aufnahmen mit der Software Digital Photo Professional (DPP) von Canon während der Nachbearbeitung angewendet werden. Beugungskorrektur ist auch Teil der DLO-Technologie von Canon zur digitalen Objektivoptimierung, die in manchen Kameras sowie in DPP verfügbar ist.