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Die Schärfentiefe

Die Schärfentiefe beschreibt, wie "tief" die Schärfe ist. Oft liest man auch den Begriff "Tiefenschärfe", der meiner Meinung nach nicht ganz richtig ist. Am Beckenrand im Schwimmbad steht ja auch "Wassertiefe" und nicht "Tiefenwasser". Genauso sagt man "Kabellänge" und nicht "Längenkabel"...

Obwohl Google den Begriff "Tiefenschärfe" 10 mal öfter findet wie den Begriff "Schärfentiefe" bleibe ich da meiner Linie treu. Es heißt "Schärfentiefe".

 

 Die Schärfentiefe hängt ab von genau (und nicht mehr) zwei Faktoren:

  • Blendenöffnung: je offener, desto geringer die Schärfentiefe. (siehe das Kapitel "Blende")
  • Abbildungsmaßstab: je größer der Abbildungsmaßstab, desto geringer die Schärfentiefe (Problematik: Makrofotografie, Kompaktkameras mit kleinem Sensor)
  • Ein dritter Faktor, ist hardwareabhängig: Der Zerstreuungskreis ist an die Sensorgröße gekoppelt und, weil er nicht veränderbar ist werde ich diesen hier nicht behandeln (das Thema "Zerstreuungskreis" behandle ich im Kapitel "Blende")

Fälschlicherweise wird immer wieder behauptet, dass die Brennweite die Schärfentiefe beeinflusst. In Wirklichkeit verändert sich durch die Brennweite der Abbildungsmaßstab und infolgedessen die Schärfentiefe. Bei gleichem Abbildungsmaßstab ist auch die Schärfentiefe bei Telebrennweiten und Weitwinkelbrennweiten gleich.

 

Der Abbildungsmaßstab:

Mit dem Abbildungsmaßstab wird das Verhältnis zwischen der Objektgröße und der Bildgröße auf dem Sensor beschrieben. Wenn man z.B. eine Ameise in Lebensgröße auf den Sensor einer Kamera "projiziert" spricht man von einem Maßstab von 1:1. Je größer der Abbildungsmaßstab ist, desto geringer wird die Schärfentiefe. Obwohl ich bei folgendem Bild hier die Blende sehr weit geschlossen hatte (Blende 9), ist ganz deutlich zu erkennen, dass die Schärfentiefe gering ist:

 

Und genau mit diesem Abbildungsmaßstab hängt es auch zusammen, dass man mit einer Kompaktkamera fast immer eine große Schärfentiefe bekommt. Der Sensor einer Kompaktkamera ist in der Regel sehr klein (Diagonale: 7,7 mm gegenüber Kleinbildformat 43,3 mm). Dadurch ist bei diesen Kameras der Abbildungsmaßstab immer sehr klein. Um z.B. eine Zwetschge formatfüllend zu fotografieren kommt man beim Kleinbildformat auf einen Abbildungsmaßstab von 1:1. Bei der Kompaktkamera beträgt der Abbildungsmaßstab (bei der gleichen Zwetschge, ebenfalls formatfüllend) 1:0,18. Der Abbildungsmaßstab ist also um das 5,6 fache kleiner. Dadurch ist die Schärfentiefe 5,6 mal so tief (bei gleicher Blendeneinstellung).

In vielen Büchern und auf Internetseiten habe ich gelesen, dass der Schärfentiefenbereich, gemessen von der Schärfenebene um 1/3 nach vorne und 2/3 nach hinten geht. Ich habe aber keine Literatur gefunden, die mir den Grund erklärt. Schaut man sich den Strahlenverlauf mit den Zerstreuungskreisen an, erkennt man deutlich, dass es damit nichts zu tun haben kann, weil die Zerstreuungskreise immer aus zwei exakt gleich großen Winkeln bestehen:

 

 Da ich also mit diesen Skizzen nicht weiterkomme und auch keine plausible Erklärung für dieses Phänomen gefunden habe, musste ich den Selbstversuch machen. Das heißt Fotokram auspacken und ein querstehendes Lineal fotografieren. Und tatsächlich, die Schärfentiefe geht um 2/3 nach hinten und nur um 1/3 nach vorne. Nur warum ist das so?? Den Zusammenhang nicht zu verstehen war eine Plage, die ich in meine hinterste Gehirnecke versteckte. In einer schlaflosen Nacht kam dann der Lichtblitz. Da die Schärfentiefe NUR von zwei Parametern abhängt, nämlich der Blende und dem Abbildungsmaßstab, muss es am Abbildungsmaßstab liegen. Und die Lösung ist so einfach:

Wenn ich ein Objekt von vorne fotografiere, wird nach hinten der Abbildungsmaßstab immer kleiner und damit steigt die Schärfentiefe nach hinten an.