Schärfentiefe im Makrobereich

Der Unschärfekreis

Bei der fotografischen Abbildung gibt es zu jeder Bildebene genau eine Gegenstandsebene. Ein Gegenstandspunkt auf der Gegenstandsebene wird als Bildpunkt auf der Bildebene scharf abgebildet. Die Gegenstandsebene wird daher oftmals auch Schärfeebene genannt.

Ein Gegenstandspunkt hingegen, welcher vor der Schärfeebene liegt wird als Punkt hinter der Bildebene fokussiert. Gleichermassen wird ein Punkt hinter der Schärfeebene wiederum als Punkt vor der Bildebene abgebildet. In beiden Fällen formt ihr Strahlenbündel auf der Bildebene ein Bild mit der Form der Objektivblende. Dieses Blendenbild wird Unschärfekreis (oder auch Unschärfekreis) genannt.

In beiden Fällen gilt: Je grösser die Distanz zwischen dem Bildpunkt und der Bildebene ist, desto grösser fällt der Durchmesser des Unschärfekreises aus. Ab einem bestimmten Mass werden wir den Punkt als nicht mehr scharf abgebildet wahrnehmen.

Das Schärfekriterium

Werden kleine Lichtpunkte sehr unscharf foto-
grafiert, so werden die entsprechenden
Unschärfekreise einzeln wahrnehmbar.

Am diesem Unschärfekreis wird das Kriterium zur Unterscheidung von scharf und unscharf festgemacht. Dabei orientiert man sich an der Kombination von zwei Eigenschaften des menschlichen Sehen:

Als Fazit daraus hat sich für den Durchmesser des zulässigen Unschärfekreisen ein Wert von 1/1500 der Bilddiagonale etabliert. Dies ist fortan also die die Festlegung der Grenze zwischen scharf und unscharf. Grösser abgebildete Punkte werden fortan als unscharf betrachtet.

Makroschärfentiefe

Die Tatsache, dass ein Unschärfekreis mit einem Durchmesser unter einer festgelegten Grenze als scharf abgebildet betrachtet wird, erlaubt die scharfe Abbildung von Gegenständen innerhalb eines begrenzten Bereiches vor und hinter der exakten Schärfeebene. Die Tiefe dieses Raumes wird Schärfentiefe genannt.

Es gibt auch eine Formel für die Schärfentiefe im Makrobereich:

Formel für Makroschärfentiefe

Die Schärfentiefe bei Massstab 1:1 und Blende 11
beträgt noch 1,3mm. Nicht gerade viel.

Für die Schärfentiefe im Makrobereich gilt:

Die Formel enthält allerdings auch ein paar Vereinfachungen und gilt daher nur für den Makrobereich mit Abbildungsmassstäben von 1:10 bis 10:1. Nicht berücksichtigt ist der Einfluss des Pupillenmassstabes und der Beugung.

Blende ->
Abbildungsm.
2,0 2,8 4,0 5,6 8,0 11 16 22
1:10 12,7 17,8 25,4 35,6 50,8 69,8 102 139
1:3 1,39 1,94 2,77 3,88 5,54 7,62 11,1 15,2
1:2 0,69 0,97 1,39 1,94 2,77 3,81 5,54 7,62
1:1 0,23 0,32 0,46 0,65 0,92 1,27 1,85 -
2:1 0,087 0,12 0,17 0,24 0,35 0,48 - -

Schärfentiefen in mm für das Kleinbildformat (36mm x 24mm)

Blende ->
Abbildungsm.
2,0 2,8 4,0 5,6 8,0 11 16 22
1:10 8,46 11,8 16,9 23,7 33,8 46,5 67,7 93,1
1:3 0,92 1,29 1,85 2,58 3,69 5,08 7,38 -
1:2 0,46 0,65 0,92 1,29 1,85 2,54 - -
1:1 0,15 0,22 0,31 0,43 0,62 - - -
2:1 0,058 0,081 0,12 0,16 - - - -

Schärfentiefen in mm für das APS-C Bildformat (24mm x 16mm)

Oftmals enthält die Objektiv-Dokumentation auch eine Tabellen mit Werten für die Schärfentiefe des jeweiligen Objektivtyps. Bei diesen Angaben sind auch weitere Einflussgrössen wie zum Beispiel der Pupillenmassstab des Objektivs berücksichtigt. Daher ergeben sich für die Angabe der Schärfentiefe leichte Abweichungen. Eine Idee für die ungefähre Grössenordnung der Schärfentiefe - mehr ist meist auch nicht notwendig - lässt sich aber auch so gewinnen.

Anmerkung: Gemäss dieser Tabelle hat das APS-C Format bei gleichem Abbildungsmassstab die grössere Schärfentiefe. Dies ist richtig, die Bildausschnitte sind jedoch infolge der unterschiedlichen Sensorgrösse bei gleichem Abbildungsmassstab nicht identisch. Bei gleichem Motivausschnitt hat das kleinere Format die grössere Schärfentiefe. Siehe dazu auch: Formatfaktor.

Nochmals kurz zur Aussage der Schärfentiefe: sie beschreibt die Tiefe des Bereich im Motiv vor und hinter der exakten Schärfeebene, welcher im Bild genügend scharf abgebildet wird, so dass wir in diesem Bildbereich bei normaler Betrachtung - dies bedeutet, dass der Betrachtungsabstand der Bilddiagonale entspricht - keine Unschärfe erkennen. Über den ganzen Rest der Aufnahme und insbesondere zu unscharfen Bildbereichen sagt die Schärfentiefe selbst nichts aus.

Jenseits der Schärfentiefe

Die Aufnahme lebt vom knappen Schärfebereich,
welcher ein Detail im Bild heraushebt.

Was wir bei hohen Abbildungsmassstäben hauptsächlich zu sehen kriegen ist Unschärfe. Obwohl die Schärfentiefe im Makrobereich praktisch unabhängig von der Brennweite ist, hat die Brennweite auf den Verlauf der Unschärfe ausserhalb der Schärfentiefe aber durchaus einen Einfluss:

Ein Bild aufgenommen mit einem Objektive längerer Brennweite bei ansonsten identischen Verhältnissen zeigt im Hintergrund eine stärkere Zunahme der Unschärfe als der gleiche Bildausschnitt aufgenommen mit einem Objektive kürzerer Brennweite. Zunehmende Brennweite bewirkt im Hintergrund jenseits der Schärfentiefe also eine stärkere Unschärfe.

Die Ästhetik der Unschärfe kann in der Makrofotografie durchaus ein Thema sein. Für den Anteil des Objektivs an dieser Ästhetik gibt es den Begriff des Bokeh.