Tiefenschärfe

Die Tiefenschärfe (Schärfentiefe) definiert in der Fotografie den Bereich, innerhalb dessen ein Objekt hinlänglich scharf abgebildet wird. Ganz scharf werden Punkte nur in einem bestimmten Abstand hinter der Linse abgebildet. Dahinter und davor gibt es jedoch einen Bereich, in welchem Punkte zwar nicht mehr 100% scharf abgebildet werden, aber die Unschärfe nicht als solche wahrgenommen wird. Diese Bereiche nach hinten weiter als nach vorne, wobei der Unterschied mit zunehmender Gegenstandsweite deutlich zunimmt.

Je flacher die Lichtstrahlen durch das Objektiv gebrochen werden, desto weiter erstreckt sich die Tiefenschärfe in den Raum.

Je kleiner die Blendenöffnung gewählt wird, desto flacher werden die Lichtstrahlen gebrochen. Daraus folgt, dass mit einer kleinen Blendenöffnung die Tiefenschärfe vergrössert werden kann. Allerdings führen ganz geschlossene Blenden oftmals zur Beugungsunschärfen, was den Gesamteindruck bezüglich Schärfe wiederum negativ beeinflussen kann.

Die Tiefenschärfe wird zudem auch vom Abbildungsmassstab beeinflusst. Je kleiner dieser ist, desto grösser ist die Tiefenschärfe bezogen auf das abgebildete Motiv. Dies gilt allerdings nur bei gleichbleibender Gegenstandsweite (= Abstand des Motivs von der Linsenebene). Damit ergibt sich die Möglichkeit, die Tiefenschärfe mit dem Einsatz weitwinkliger Objektive zu erhöhen.

Je grösser die Gegenstandsweite ist, desto kleiner wird der Abbildungsmassstab. Damit hat man die Möglichkeit, die Tiefenschärfe bezogen auf ein Motiv zu erhöhen, indem der Abstand zum Motiv erhöht wird.

Und schliesslich kann die Tiefenschärfe auch noch mit der Wahl der Bilddiagonale (Sensorgrösse) beeinflussen werden. Je geringer diese Bilddiagonale ist, je kleiner also der Sensor ist, desto grösser die Tiefenschärfe. Dies bei gleichbleibenden Voraussetzungen wie Blendenzahl, Gegenstandsweite und bereinigter Brennweite (Crop-Faktor).

Wird ein Motiv mit einem Weitwinkelobjekt und einem Teleobjektiv gleich gross abgebildet, ändert sich die Tiefenschärfe nicht, da die unterschiedliche Gegenstandsweite den Gewinn an Tiefenschärfe mit dem Weitwinkelobjektiv ausgleicht.

Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass sich die Tiefenschärfe mit folgenden Massnahmen erhöhen lässt:

• Blendenöffnung verkleinern (abblenden)
• Weitwinkelobjektiv einsetzen
• Gegenstandsweite erhöhen
• Kamera mit kleinem Sensor einsetzen

Will man aus gestalterischen Gründen die Tiefenschärfe reduzieren, so müssen die vorgenannten Massnahmen gegenteilig eingesetzt werden.

Betrachtet man das Motiv durch den Sucher oder am Display, so geschieht das mit offener Blende (Offenblende). Die Tiefenschärfe lässt sich so nur schlecht beurteilen. Viele Kameras bieten nun die Möglichkeit mittels entsprechender Taste (Abblendtaste) den Anzeigemodus zu wechseln. Der Schärfeverlauf wird korrekt dargestellt. Die Tiefenschärfe kann exakt beurteilt werden.

Kamera scharfstellen

Autofokus
Die meisten Kameras verfügen über einen Autofokus. Dabei kommt entweder die Matrixmessung (Standard) oder die Spotmessung zum Einsatz.

Matrixmessung
Bei der Matrixmessung versucht die Automatik das Hauptmotiv zu erkennen und aktiviert dann die Messpunkte, die diesem Objekt entsprechen. Aus den gemessenen Werten wird die Entfernung bestimmt und scharf gestellt.
In vielen Aufnahmesituationen genügt diese Automatik, um Fotos mit scharf abgebildetem Hauptmotiv zu erhalten. Problematisch wird es, wenn die Automatik das Hauptmotiv nicht richtig bestimmt. Dies ist vielfach dann der Fall, wenn sich das Hauptmotiv bewegt, sich tief in den Raum ausdehnt, sich am Bildrand befindet oder sich kontrastmässig nicht vom Hintergrund abhebt. In diesen Fällen führt die Matrixmessung zu unscharf abgebildeten Hauptmotiven.

Spotmessung
Dort wo die Matrixmessung versagt, kann die Spotmessung Abhilfe schaffen. Bei der Spotmessung wird ein einzelner Messpunkt aktiviert. Die Automatik stellt dann genau auf das Bildelement scharf, das mit diesem Messpunkt angepeilt wird. Die so gemessene Distanz kann gespeichert werden, indem der Auslöser halb gedrückt und so gehalten wird. Die Kamera kann nun geschwenkt werden, bis dass der gewünschte Bildausschnitt angezeigt wird. Beim Auslösen wird die Aufnahme mit der zuvor ermittelten und zwischengespeicherten Schärfedistanz gemacht.

Manuelle Fokussierung
Bei schlechten Licht- oder Kontrastverhältnissen kann es sein, dass die Automatik nicht mehr richtig fokussieren kann. In diesen Fällen muss auf die manuelle Fokussierung umgeschaltet werden. Das kann entweder am Objektiv oder in den Kameraeinstellungen gemacht werden.

Manuell wird fokussiert, indem der Distanzring am Objektiv so lange gedreht wird, bis das Motiv im Sucher oder am Bildschirm scharf dargestellt wird. Einige Kamerasysteme bieten dem Fotografen eine Hilfe, indem ein Bildausschnitt vergrössert dargestellt werden kann und so die Beurteilung der eingestellten Schärfe vereinfacht.

Unschärfe verhindern

Auch wenn mittels Automatik oder manuellem Fokussieren die Schärfe korrekt eingestellt wurde, kann es vorkommen, dass unscharfe Bilder entstehen. Die Gründe dafür können verschiedenster Art sein. Ebenso die Massnahmen, die helfen, diese «Fehler» zu verhindern.

Belichtungszeit
Wird mit zu langer Belichtungszeit fotografiert, kann es vorkommen dass die Aufnahme verwackelt oder dass eine bewegtes Motiv unscharf abgebildet wird.

Verwackelung
Je länger die Brennweite gewählt wird, desto grösser die Gefahr der Verwackelungsunschärfe bei der Aufnahme. Kann mit einem Weitwinkelobjektiv eine Belichtungszeit von 1/30 noch zu einem scharfen Foto führen, so ist diese bei gleichbleibender Belichtungszeit mit einem starken Teleobjektiv nicht mehr möglich, es sei denn es kommt ein Stativ zum Einsatz oder die Kamera wird aufgelegt.

Als Faustregel gilt, dass die längste Belichtungszeit den Kehrwert der Brennweite nicht überschreiten soll. So kann mit einem Objektiv mit der Brennweite 30mm mit einer Belichtungszeit von 1/30 Sekunde erfolgreich fotografiert werden. Mit einem Objektiv der Brennweite 250mm sollte die Belichtungszeit von 1/250 Sekunde nicht überschritten werden. Diese Werte gelten für Vollformatkameras. Bei Kameras mit kleineren Sensoren muss der Crop-Faktor entsprechend berücksichtigt werden.

Bildstabilisator
Es gibt Objektive, die einen Bildstabilisator haben. Dieser kann zugeschaltet werden und ermöglicht die verwackelungsfreie Verlängerung der Belichtungszeit um das 2- bis 4-fache.

Je nach Kamerasystem kann der Bildstabilisator auch im Kameramenü zugeschaltet werden.

Bewegungsunschärfe
Bewegt sich das Motiv schnell, so muss eine entsprechend kurze Belichtungszeit eingestellt werden. Ist die Belichtungszeit zu lang, so wird die Bewegung nicht eingefroren und es kommt zu Bildern mit Bewegungsunschärfe.
Wird nun wiederum die Belichtungszeit zu kurz gewählt, so reicht das Licht eventuell nicht für eine korrekt belichtete Aufnahme und es kommt zu einer Unterbelichtung. In diesem Fall kann der ISO-Wert erhöht werden, wobei eine Verdoppelung des ISO-Wertes eine Halbierung der Belichtungszeit ausgleicht. Mit der Erhöhung des ISO-Wertes steigt die Gefahr des Bildrauschens. Ein hohes Bildrauschen vermindert seinerseits das Schärfeverhalten. Stark rauschende Bilder werden als unscharf empfunden.

Bewegungsunschärfe kann verhindert werden, wenn die Kamera mit dem sich bewegenden Hauptmotiv mitgezogen wird. Dadurch lässt sich dieses einfrieren, die Bewegungsunschärfe wird auf die sich nicht bewegenden Bildelemente verlagert.

Auch eine Änderung des Aufnahmestandpunktes kann helfen, Bewegungsunschärfe zu reduzieren. Je mehr sich das Objekt auf die Kamera zu oder von dieser weg bewegt, desto weniger Bewegung erscheint im Bild. Bewegt sich das Objekt parallel zur Kamera, so kommt die Bewegung am deutlichsten zum Tragen.

Die zugehörigen Übungsaufgaben finden Sie hier: Bildschärfe.