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4. 2. 3. Blende - Schärfentiefe

Schärfentiefe ist die Möglichkeit, fotografisch nicht nur in einer bestimmten Entfernung, sondern in einem Entfernungsbereich Objekte scharf (siehe Kapitel 9. 2. 5. 4. "Auflösung") abzubilden.

Schärfentiefe groß.leerSchärfentiefe klein.
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Fälschlich wird die Schärfentiefe auch Tiefenschärfe genannt.
Dabei beschreibt sie doch die Tiefe der Schärfe (siehe Kapitel 9. 2. 5. 4. "Auflösung") und nicht die Schärfe der Tiefe.

Jedes Foto hat eine Tiefe, die von ganz nah je nach Motiv bis "unendlich"*) reichen kann. Aus physikalischen Gründen wird diese Bildtiefe zwar immer abgebildet, nie aber in jedem Tiefenbereich scharf. Möchte man bis "unendlich"*) weit fotografieren und fokussiert auf "unendlich"*), ist natürlich das Foto in den hinteren Tiefenbereichen scharf, dafür aber in den vorderen um so unschärfer. Es entsteht also eine Schärfe (siehe Kapitel 9. 2. 5. 4. "Auflösung") in der weit entfernten Bildtiefe.
Fokussiert man mit Einstellung auf die Nahgrenze, auch Naheinstellgrenze genannt, also die geringste Aufnahmeentfernung, tritt der umgekehrte Fall ein. So gibt es immer in irgendeiner Motivebene eine gewisse Tiefenschärfe.

Wie scharf nun ein Foto vor und hinter dieser Tiefenschärfe noch ist, hängt von der Schärfentiefe ab.

Die Schärfentiefe ist neben der Brennweite (siehe Kapitel 6. 2. "Eigenschaften") abhängig von der Blendenöffnung (siehe Kapitel 2. 2. 5.) und wird nur dadurch ermöglicht, daß das Foto eine Anhäufung von Unschärfekreisen ist, die das Auge nicht auflöst.

Unschärfekreise
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Durch Vergrößerung der Blendenzahl, also Verkleinerung des Blendendurchmessers, wird die Schärfentiefe vergrößert.

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Blende.

Der oben genannte Unschärfekreis wird auch maximal zulässiger Zerstreuungskreisdurchmesser genannt.
Die Grenze zwischen Schärfe und Unschärfe ist fließend.
Je nach Betrachtungsabstand hat der Unschärfekreis auf dem Foto eine bestimmte Größe. In der Praxis wird als Betrachtungsabstand die Bilddiagonale (siehe Kapitel 2. 1. 1. "Bildformat") zugrunde gelegt. Mit einem gesunden menschlichen Auge sieht man eine Kreisfläche, die mit einem Bogenmaß von 2 Minuten erscheint, als Punkt.

Das Bogenmaß von 2´ ergibt umgerechnet einen Winkel α von 0,033°.
Im Kleinbildformat (siehe Kapitel 2. 1. 1. "Bildformat") von 24 mm x 36 mm und einem angenommenen Betrachtungsabstand entsprechend der Bilddiagonale (siehe Kapitel 2. 1. 1. "Bildformat") e von 43,3 mm
ergibt sich ein Unschärfekreis nach u = e * sinα von 0,025 mm.

Zwei Kreise solcher Größe, die nebeneinander liegen, kann das Auge gerade noch optisch voneinander trennen, also auflösen. Kleinere und enger als 1 Bogenminute nebeneinanderliegende Kreise verschmelzen beim Betrachten zu einem insgesamt größeren Kreis.
In älteren Veröffentlichungen wird der maximale Unschärfekreisdurchmesser mit etwa einem 1/1000 der Bilddiagonale (siehe Kapitel 2. 1. 1. "Bildformat"), dem Betrachtungsabstand beziehungsweise der Normalbrennweite (siehe Kapitel 6. 2. 1. "Normalobjektiv") angegeben.
Derzeit wird für das Kleinbildformat (siehe Kapitel 2. 1. 1. "Bildformat") ein Zerstreuungskreisdurchmesser von 1/30 mm genannt. Das entspricht einem 1/1500 der Normalbrennweite (siehe Kapitel 6. 2. 1. "Normalobjektiv") oder grob gerundet diesem Bruchteil der Bilddiagonale (siehe Kapitel 2. 1. 1. "Bildformat").

Bei einer Digitalkamera mit beispielsweise 10,1 Megapixel und einer Sensorgröße von 22,2 mm x 14,8 mm beträgt die Pixelgröße ziemlich exakt 1/175 mm, also etwa 0,0057 mm.
Demnach beginnt für das Auge die Unschärfe bezogen auf 1/1500 der Bilddiagonale (siehe Kapitel 2. 1. 1. "Bildformat") von 26,7 mm unterhalb von 3 Pixel.
Bei einer Kamera, die lediglich 6 Megapixel leistet, beginnt die Unschärfe bereits unter 2 Pixel.


Verschiedenen Bildformaten werden also Unschärfekreisdurchmesser zugeordnet, die sich bei Verwendung von Film überwiegend auf die Normalbrennweite (siehe Kapitel 6. 2. 1. "Normalobjektiv") und bei Digitalkameras auf die reine Bilddiagonale (siehe Kapitel 2. 1. 1. "Bildformat") beziehen:

Bildformat [mm x mm] 24 x 36
Film
 60 x 60
Film
 60 x 90
Film
 22,2 x 14,8
Digital
Durchmesser Unschärfekreis [mm] 0,033 0,050 0,070 0,018


Die folgende Tabelle gestattet es nicht nur, verschiedene miteinander im Zusammenhang stehende Werte abzulesen, sondern diese auch zu berechnen.

 Grafik als Hilfestellung einblenden 


 
00 Brennweite ( f ):  mm Gesamte Tabelle
Blendenwert ( f/ ):
Durchmesser Unschärfekreis:  mm
leer
Entfernung
a+a'
 Vergrößerung
β
 Objektweite
a
 Bildweite
a'
 Schärfe (Objektweite)
nah
 Schärfe (Objektweite)
fern
Hier ist eine Eingabe für spezifische Berechnungen möglich ! (Auf Maßeinheit achten !)
unendlich       50  mm 9.47  m unendlich   
10  m 0.005 9.95  m 0.05  m 4.86  m unendlich   
5  m 0.010 4.95  m 0.05  m 3.26  m 10.26  m
2  m 0.026 1.95  m 0.05  m 1.62  m 2.44  m
1  m 0.056 0.95  m 0.05  m 0.87  m 1.05  m
0.5  m 0.127 0.44  m 0.06  m 0.42  m 0.46  m
Makrobereich
360  mm 0.200 300  mm 60  mm 292.3  mm 308.1  mm
245  mm 0.400 175  mm 70  mm 172.7  mm 177.3  mm
213  mm 0.600 133  mm 80  mm 131.8  mm 134.2  mm
203  mm 0.800 113  mm 90  mm 112.3  mm 113.8  mm
200  mm 1.000 100  mm 100  mm 99.5  mm 100.5  mm
208  mm 1.500 83  mm 125  mm 82.7  mm 83.3  mm
225  mm 2.000 75  mm 150  mm 74.8  mm 75.2  mm
245  mm 2.500 70  mm 175  mm 69.9  mm 70.1  mm
267  mm 3.000 67  mm 200  mm 66.9  mm 67.1  mm
289  mm 3.500 64  mm 225  mm 63.9  mm 64.1  mm
313  mm 4.000 63  mm 250  mm 62.9  mm 63.1  mm
leer

Auf die Zusammenhänge im Makrobereich wird in Kapitel 7. 1. näher eingegangen.

Einige Objektive haben in der Nähe des Entfernungsringes eine Gravur zur groben Abschätzung der Schärfentiefe (Kapitel 6. 5. 2.).



*) unendlich: diese Entfernung entspricht der 1000fachen Brennweite des verwendeten Objektivs


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