Schärfentiefe oder Tiefenschärfe

Hm, erstmal denke ich, dass jeder Fotograf beide Begriffe versteht und dem gleichen Phänomen zuordnet. Damit könnten wir es eigentlich gut sein lassen. Für einen echten Klugscheißer reicht mir aber so eine lakonische Antwort nicht. Nehmen wir die Wörter also mal nach ihrem Sinn auseinander:

Geht es um die Tiefe der Schärfe oder die Schärfe der Tiefe? Das Ganze soll ja nicht beschreiben, wie scharf die Tiefe ist, sondern wie tief die Schärfe reicht. Das erste beschreibt den Sachverhalt offenbar eindeutig besser, also ist Schärfentiefe wohl der richtige Begriff. Im Englischen heißt es übrigens depth of field (DOF), falls einem die Abkürzung mal in einem Text über den Weg läuft.

Schärfentiefe also. Und was ist das nun?

Bedeutung

Ich habs ja schon erwähnt: Man will damit beschreiben, wie weit die Schärfe vor und hinter der Fokusebene reicht. Auch wenn heutzutage die meisten Fotografen digital arbeiten, sind nicht alle Werte entweder an oder aus. Auch die Schärfe ist es nicht. Nicht nur die eine Ebene (je nach Objektiv eher Sphäre) wird als sharf empfunden, die ich im Fokus habe, sondern ein gewisser Bereich davor und dahinter.

Das Spannende dabei ist, dass dieser Bereich nicht fix ist. Er hängt ab von

• Brennweite – Je größer die Brennweite, desto kleiner. Deswegen hat man im Telefoto meistens einen verschwommenen Hintergrund, im Weitwinkel aber eher nicht.
• gewählter Blende – Je größer die Blende (kleine Blendenzahl), desto kleiner. Als Portraitfotograf braucht man die große Blendenöffnung nicht wegen dem vielen Licht (das macht man sich im Zweifel mit Lampe oder Blitz), sondern für die tolle Unschärfe im Hintergrund.
• Abstand vom Objektiv – Je näher dran, desto kleiner. Deswegen brauchen Makrofotografen eine ruhige Hand. Sonst sitzt die Schärfe mal schnell auf dem Hinterleib der Libelle und nicht auf dem Kopf – zum Beispiel.

Ach so, der Bereich, von dem ich hier rede, ist natürlich die Schärfentiefe.

Warum gibt es überhaupt Unschärfe?

Die Schärfentiefe oder vielmehr die Unschärfe entsteht, weil auf einen Bildpunkt im Sensor Lichtstrahlen treffen, die über den gesamten Querschnitt des Objektivs verteilt sind und dabei durch die Blende begrenzt sind. Wenn ein Objektpunkt außerhalb der Schärfeebene liegt, laufen die Strahlen von diesem Objektpunkt hinter der Blende als Kegel weiter. Auf dem Sensor wird dann kein Punkt abgebildet, sondern ein Kreis. Dieser Kreis heißt Zerstreuungskreis. Je weiter der Objektpunkt von der Schärfeebene entfernt ist, desto größer der Kreis. Je größer das Verhältnis Brennweite/Blendenöffnung, desto größer der Zerstreuungskreis. Das führt zu den oben geschilderten Abhängigkeiten.

Anwendung

Bei jeder Aufnahme habe ich eine Schärfentiefe. Wovon sie abhängt, habe ich oben dargelegt. Anwendung meint hier also eher die geschickte Wahl der Parameter, um das (und nur das) Hauptmotiv scharf im Bild zu haben.

Wenn man die drei Punkte oben mal zusammenfasst, dann habe ich die größte Schärfentiefe bei einem Weitwinkel mit geschlossener Blende und einem Objekt, das weit weg steht. Noch Fragen, warum Schärfe bei Landschaftsfotografie meistens kein Problem ist? 😉

Auch Mobiltelefone fotografieren meistens weitwinklig und haben damit eine große Schärfentiefe. Früher hatten die meisten Handy-Kameras sogar Fixfokus – das heißt, alles im Bild war scharf.

Der Parameter, den man recht einfach ändern kann, ist die Blende. Will ich einen größeren Bereich scharf abbilden, reicht einfaches Abblenden. Umgekehrt kann ich mit dem Öffnen der Blende mein Hauptmotiv wirkungsvoll vom Hintergrund abheben. Dazu muss aber das Objektiv hinreichend lichtstark sein.

Ein Thema, das bei gewollter Unschärfe immer mit diskutiert wird, ist das Bokeh. Aber das ist eine andere Geschichte – für einen eigenen Erklärbär 😉

Die Fokus-Systeme im Laufe der Zeit

Analog-Kamera mit manuellem Fokus

Ich will nicht beim Urschleim anfangen, aber fast. Meine erste Kamera war eine Praktica Super TL 1000. Da war nix mit Autofokus. Aber sie hat drei optische Systeme, um die Schärfe im Sucherbild zu kontrollieren:

• Schnittbild-Indikator
• Mikroprismen-Ring
• Mattglas-Ring

Die drei Systeme spielen ihre Stärke in jeweils verschiedenen Situationen aus. Ich war damit ziemlich zufrieden und hab nix vermisst. Damals hab ich aber auch noch keine rennenden Hunde fotografiert…

Meine nächste Kamera – die Praktica BX-20 hatte die gleiche Technologie eingebaut – nix Neues.

Analoge Autofokus-Kamera

Ich glaube, etwa 1994 hab ich mich dann nach einer neuen Kamera umgeschaut und war vom Autofokus-System bei Minolta fasziniert. Und dem Kamera-System bin ich über Konica-Minolta bis zu Sony treu geblieben. Wie meine Super TL 1000 hab ich auch meine Dynax 7000 i noch im Studio. Dank Minolta- bzw. Sony-A-Mount kann ich auch einige aktuellen Objektive an das Teil schrauben. Aber naja, wer fotografiert noch mit Film im Alltag? Ich denke über ein Tutorial zum Vergleich der Bildqualität nach. Aber das hat eher akademischen Wert.

Doch zurück zum Fokus. Die Kamera hatte einen (in Worten: EINEN) Autofokus-Sensor in der Mitte des Sucherbildes. Fokussieren war damit einfach und schwierig. Einfach, weil man das Objekt der Begierde nur schön in der Mitte halten musste – nicht viele Möglichkeiten also. Schwierig, weil das für die Bildkomposition natürlich enge Schranken setzt. Die Dynax hatte sogar einen prädiktiven Autofokus, der Objektbewegungen registriert und das Objektiv im Moment des Auslösens richtig fokussiert hat. Wenigstens in der Theorie. Damals habe ich vorwiegend Landschaft fotografiert. Wenn man dabei nicht gerade umfällt, bewegt die sich eher selten auf einen zu.

Aktuelle Digitalkameras

Ich mach mal einen Sprung zu jetzt. In den aktuellen Kameras (gleich welcher Marke) kommt üblicherweise ein Array von Messpunkten zum Einsatz. Es gibt zwei prinzipiell verschiedene Technologien: Phasen-Autofokus und Kontrast-Autofokus.

Kontrast-Messung

Hier wird einfach der Kontrast an Kanten gemessen – je steiler, desto schärfer – eigentlich recht simpel.

Pros: präzise, preiswert

Cons: richtungsinvariant (Kamera sieht nur unscharf, weiss aber nicht, in welche Richtung sie fokussieren muss), langsam, benötigt viel Licht

Phasen-Messung

Ähnlich dem Schnittbildindikator an meiner Super TL 1000 werden zwei unterschiedliche Strahlengänge verglichen.

Pros: schnell, bei jeder Messung wird die Richtung und der Stellwert bis zur Schärfe ermittelt – kein Pumpen

Cons: aufwändig, versagt bei wenig Licht, jeder Sensor kann nur Kanten in einer Ausrichtung messen (horizontal oder vertikal)

In vergangenen Jahren waren die Phasen-Sensoren immer separat in der Kamera eingebaut, sie bekamen das Licht dann z.B. über den Spiegel in den SLR Kameras.

Alles auf einmal

Inzwischen ist die Kameraevolution bei den spiegellosen Systemen angekommen. Es gibt nun keine separaten Autofokus-Sensoren mehr, sondern alles sitzt auf dem Sensor. Das hat gravierende Vorteile:

• Auf den Spiegel wird verzichtet, je nach Bauart bedeutet das enorm weniger Mechanik (bei den klassischen DSLR) beziehungsweise volles Licht auf dem Sensor (bei den SLT Kameras von Sony)
• Der (über einen Spiegel beleuchtete, separate) Autofokus-Sensor muss nicht mehr im gleichen Abstand zum Objektiv kalibriert werden wie der Sensor. Da der Fokus auf dem Sensor gemessen wird, entfällt diese Fehlerquelle komplett.

Los gehts

In meinem ersten Tutorial möchte ich mich gleich dem Thema widmen, mit dem ich aktuell am meisten kämpfe – dem Fokus. Dabei sollte man doch denken, das ist bei all den Fortschritten in der Kameraentwicklung kein Thema mehr. Weit gefehlt. Belichtung und Weißabgleich verzeihen auch mal einen Fehler bzw. sind bei RAW problemlos zu korrigieren. Wenn bei der Aufnahme aber mein Objekt nicht im Fokus liegt, kann ich daran fast nichts mehr löten.

Vielleicht staunen auch einige von Euch und empfinden es gar nicht so schwer, scharf zu stellen. Das kann gut sein und hängt stark von Motiv, Objektiv, Blende und Arbeitsmodus (PASM) ab.

Also haken wir erst mal die Situationen ab, in denen fokussieren tatsächlich unproblematisch sein sollte:

• Wenn ich Landschaft fotografiere und die Blende auf 8 oder größer stelle, da ist es überhaupt kein Problem, wenn der Fokus ein klein wenig daneben sitzt. Es ist eh fast alles scharf. Die Schärfentiefe kommt mir hier entgegen. Das kann man dann auch bewußt einsetzen und auf die Hyperfokaldistanz scharfstellen anstatt auf ein Objekt. Dafür wird es hier irgendwann mal einen eigenen Erklärbär geben.
• Wenn ich mit einem Objektiv fotografiere, dessen kleinste Blende 3,5 oder im Telebereich vielleicht nur 5,6 ist, dann muß mein Fokus auch schon tüschtsch daneben liegen, damit ich das sehe. Wieder aufgrund der Schärfentiefe.

Umgekehrt ist nun die Schlüsselfrage, in welchen Situationen richtig Fokussieren zum Thema wird:

• Offene Blende
• Kontrastarmes oder dunkles Motiv
• Bewegtes Objekt
• Am schlimmsten: Kombinationen davon 😉

Die große Frage bleibt natürlich, was ich in solchen Situationen mache. Die etwas lakonische Antwort: Üben, üben, üben. Je komplexer das Autofokus-System meiner Kamera ist und je mehr Parameter es hat, desto intensiver muss ich mich damit beschäftigen. Den Vogel schießt dabei Sony ab. Erwähnte ich bereits, dass ich mit Sony-Kameras fotografiere :-/ Ein paar konkrete Tipps gebe ich dann weiter unten. Vorher möchte ich mich mit Euch aber durch die Grundlagen wühlen.

Die Fokus-Systeme im Laufe der Zeit

Den Teil gibts im Erklärbär Nr 2 – Fokussysteme

Zeit für einen kleinen Abstecher zur Schärfentiefe

Was ist das eigentlich und heißt das Schärfentiefe oder Tiefenschärfe?

Auch dem hab ich einen eigenen Beitrag gewidmet: Erklärbär Nr 3 – Schärfentiefe

Bewegungsunschärfe/Verwackler

Echter Fehlfokus

Zu dunkel

Falsche Kontrastrichtung

Autofokus wählt den falschen Punkt

Autofokus ist zu langsam