Die Brennweite
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Nachdem der Begriff Brennweite bereits im ersten Kapitel im Zusammenhang mit der Blende gefallen ist, wollen wir uns in diesem Kapitel ein wenig näher damit beschäftigen. Neben seiner Lichtstärke, ist die Brennweite, eine der Kenngrößen eines Objektivs.
Die (lange) Brennweite, dient nicht (nur) dazu Fußmärsche zu sparen! Neben ihrer, rein technischen „Funktion“ den Abbildungsmaßstab in unserem Bild zu verändern, können wir mit Ihr gestalterisch tätig werden. In diesem Zusammenhang werden immer wieder die sooo starken Einflüsse der unterschiedlichen Brennweiten auf die Perspektive genannt, auch dazu kommen wir in diesem Zusammenhang noch, dem ist nämlich nicht so!
Noch vor gar nicht so vielen Jahren wurde ganz klar davon abgeraten, Objektive zu kaufen, bei denen die „längere“ Brennweite mehr als dreimal größer als die „kürzere“ war, weil deren optische Qualität viel zu schlecht sei.
Eine Vervielfachung des angegebenen kleineren Brennweitewertes entspricht einer gleich starken Vergrößerung des Abbildungsmaßstabs. Beispiel: Ein 50-150mm Objektiv hat eine dreifache Vergrößerung, man spricht auch von dreifach optischem Zoom (im Gegensatz zu digitalem) Zoom.
Mittlerweile werden Objektive mit zehnfacher oder gar fünfzehnfacher Vergrößerung angeboten und in vielen (Fach)-Zeitschriften wird diesen eine gute Abbildungsqualität attestiert.
Im Computer(Bild)Zeitalter gibt es für nahezu jeden genügend Möglichkeiten der Meinungsbildung. Und da Ihr dieses hier lest, scheint Ihr ganz offensichtlich Internet-Zugang zu haben. Oder hat dieses jemand für Euch ausgedruckt?
Zurück zu den technischen Grundlagen!
Die Brennweite bezeichnet den Abstand zwischen Objektiv und Film-/ Sensoroberfläche, der notwendig ist, um „unendlich“ weit entfernte Objekte scharf abzubilden, dieser Abstand wird in Millimetern angegeben. Auf alten Objektiven findet er sich teilweise noch in Zentimetern, auf alten Objektiven aus den USA gibt es Brennweitenangaben in Inch.
„Unendlich weit entfernt“ ist wieder ein nahezu philosophischer Begriff, wobei hier „unendlich weit“ eine Entfernung beschreibt, die mehr als 300mal weiter weg ist als die betrachtete Brennweite.
Die Brennweite beeinflusst maßgeblich den Bildausschnitt, den Bildwinkel und den Abbildungsmaßstab, deshalb wird sie auch zusammen mit der größten einstellbaren Blendenöffnung (Lichtstärke) auf jedem Objektiv angegeben und stellt einen wichtigen Gesichtspunkt bei der Objektivwahl dar.
Je länger die Brennweite, desto kleiner ist der Bildwinkel.
Je kürzer die Brennweite, desto größer ist der Bildwinkel.
Lange Brennweiten erzeugen große Bildkreise.
Kurze Brennweiten erzeugen kleine Bildkreise.
Schematische Darstellung einer Linse
mit kurzer Brennweite mit langer Brennweite
Aber auch heute ist ihre Nennung an erster Stelle nicht ganz unberechtigt, auch wenn Zoomobjektive den Markt zu dominieren scheinen. Es ist sicherlich für viele Fotografen die erste Festbrennweite die sie sich anschaffen, denn sie hat in den meisten Objektivsystemen zwei große Vorteile. Sie ist recht preisgünstig und dabei sehr häufig eines der lichtstärksten Objektive.
Es ist, ihr wißt es längst, die Normalbrennweite.
Normalobjektive
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Der Bildwinkel eines Normalobjektivs beträgt etwa 47° und soll nach Aussage vieler Bücher etwa dem Blickwinkel des menschlichen Auges entsprechen. Dieses gilt allerdings nur sofern man den Blick nicht auf etwas konzentriert (dann wird’s schmaler) oder die Augen leicht hin und her bewegt (was üblich ist und uns einen Blickwinkel von etwa 140° ermöglicht).
Da die Normalbrennweite in Bezug zur Bilddiagonale gesetzt wird, hat bei jedem Filmformat das „Normalobjektiv“ eine andere Brennweite.
9 x 11 (Minox) 15 mm
12 x 17 (APS) 20 mm
24 x 36 (Kleinbild) 50 mm
45 x 60 (Mittelformat) 75 mm
60 x 60 (Mittelformat) 80 mm
60 x 90 (Mittelformat) 110 mm
90 x 120 / 4*5 (Großformat) 150 mm
130 x 180 / 5*7 (Großformat) 180 mm
180 x 240 / 8*10 (Großformat) 300 mm
Hier seht ihr den Größenvergleich zwischen zwei Normalbrennweiten. Links jeweils ein 1,8/50mm Objektiv als Normalbrennweite an KB und rechts ein 1,9/80mm als Normalbrennweite an Mittelformat, genauer 45*60mm.
Weitwinkelobjektive
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Der Bildwinkel eines Weitwinkelobjektivs ist größer als 50°, die Brennweite kürzer als die Bilddiagonale.
Sie erzeugen klare und kontrastreiche Bilder bis in das kleinste Detail. Je kürzer die Brennweite, desto deutlicher werden allerdings die Verzeichnungen im Bild, bis hin zum bekannten Fisheye-Effekt.
Ein gutes Weitwinkelobjektiv erforder eine sehr aufwendige Bauweise, da bei ihnen die Korrektur der verschiedenen Abbildungsfehler (auf die wir später eingehen werden) sehr aufwendig wird.
Typische Vertreter der gemäßigten Weitwinkelobjektive sind 35mm und 28mm Objektive (alle Angaben bezogen auf Kleinbild, bzw. digitales Vollformat), ggf. vorhandene Crop-Faktoren sind natürlich auf die angegebene Brennweite aufzurechnen. An den Bildeindruck der ersteren hat man sich heute, gerade durch die Reportagefotografie schon so weit gewöhnt, das man diese fast schon wie eine Normalbrennweite einsetzen kann.
Dadurch, dass beispielweise die Füsse nur 30cm entfernt waren werden diese sehr groß, der Kopf der Person aber, welcher um ein mehrfaches weiter entfernt war, sehr klein dargestellt.
Fisheye-Objektive
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Fisheye-Objektive sind sozusagen Superextrem-Weitwinkel, mit kreisrunder Abbildung. Sie bilden gerade Linien nur dann gerade ab, wenn diese durch die senkrechte oder waagerechte Bildmitte verlaufen. Ansonsten verbiegen alles, was vor die Frontlinse kommt. Die angegebene Brennweite gilt nur in der Bildmitte, zum Bildrand nimmt diese immer mehr ab, der Abbildungsmaßstab wird zum Rand immer kleiner.
Bei Bildwinkeln von 180° (bis zu 220°) ist es häufig schwierig den eigenen Schatten, oder das Stativ aus dem Bild zu halten.
Formatfüllende Fisheye-Objektive
füllen das gesamte Bildformat aus. Der Bildwinkel über die Diagonale beträgt 180°, die Brennweite typischerweise 15 oder 16mm.
Nicht formatfüllende Fisheye-Objektive
erzeugen auf dem Film ein rundes Bild, Brennweiten sind 10 oder 8mm, sehr selten 6mm, letztere weisen dann einen Bildwinkel von 220° auf.
Bildbeispiele dürften bekannt (oder zu finden) sein, wir haben kein Fisheye-Objektiv.
Diese Objektive waren zeitweise mal sehr populär und alle möglichen und unmöglichen Bilder wurden damit gemacht., oder mit Vorsatzlinsen, welche den gleichen Effekt erzeugten.
Glücklicherweise (meine Meinung) ist dieses Welle wieder abgeflaut.
Allerdings gibt es Gelegenheiten und fotografische Themenbereiche die den Einsatz eines solchen Objektives sinnvoll erscheinen lassen, etwa bei der Astrofotografie, oder im Bereich Architektur, um Innenaufnahmen von runden Räumen, Hallen, Kuppeln zu machen.
Heute würde aber wahrscheinlich eher mit gestitchten Kugelpanoramen gearbeitet, da bei diesen aufgrund der vielen Bilder die Bildinformationen wesentlich höher sind als mit einem KB-Fisheye.
Als nächstes kommen die Fern-/Teleobjektive.
Fern-/Teleobjektive
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Fern-/Teleobjektive haben längere Brennweiten als die Normalobjektive. Ihre Brennweite ist länger als die Formatdiagonale, ihr Bildwinkel ist kleiner als 35°.
Merkmale / Anwendung
Echte Teleobjektive sind durch einen konstruktiven Trick kürzer als ihre Brennweite in Millimeter (etwa 1/3). „Echte“ Fernobjektive werden heute für KB und MF fast nicht mehr gebaut, ihre Baulänge entspricht ihrer tatsächlichen Brennweite. Üblicherweise heißt im normalen Sprachgebrauch (besonders bei ebay) heute alles „Tele“.Weiter geht es mit einer, gerade in letzter Zeit bei ebay oft angebotenen Bauart von Objektiven, den Spiegellinsenobjektive.
Spiegellinsenobjektive
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Spiegellinsenobjektive (katadioptrische Systeme) 
bündeln das durch die Frontlinse einfallende Licht mit einem ringförmigen Hohlspiegel am hinteren Objektivende und reflektieren es über einen zweiten, hinten auf der Frontlinse aufgeklebten Spiegel. Der Strahlengang wird "zusammengefaltet", die Baulänge erheblich verkürzt. Es entstehen meist kostengünstige kompakte Teleobjektive langer Brennweite und geringer optischer Qualität. Achtung, damit das keiner falsch versteht! Ich spreche hier von den preisgünstigen Super-Spiegel-Teleobjektiven, wie sie gerade bei ebay angeboten werden, welche mit „echten“ Teleobjektiven definitiv nicht mithalten können.
Sie weisen eine geringe Lichtstärke auf und haben eine feste Blende von meist 8 bei 500mm. Hierbei wird üblicherweise der „gesamte“ Durchmesser der Frontöffnung für die Errechnung der Blende genutzt. In einem solchen Falls kann die Belichtung nur über die Belichtungszeit oder durch Verwendung von neutralen Graufiltern (ND-Filter) vorgenommen werden. Die Möglichkeit der Bildgestaltung durch Veränderung der Schärfentiefe durch Variation der Blende ist natürlich ebenfalls nicht mehr gegeben.
Meine Gedanken über Spiegellinsenobjektive
Falls Du (wie häufig bei Angeboten in Internetauktionshäusern) irgendwo den Spruch lesen solltest: "Manche Fotografen setzen diesen Effekt aus gestalterischen Gründen ein", so stammt dieser garantiert nicht von einem Fotografen, sondern hier versucht ein „Werbetexter“ ein Kaufargument zu generieren.
Das aufgrund geringer Lichtstärke sehr dunkle Mattscheibenbild erschwert das Fokussieren. Wenn Du damit versuchst auf nur schwach strukturierte Elemente scharf zu stellen (diese Objektive haben meist keinen Autofokus), so kann es passieren, dass Du bei der Scharfstellung durch den stark unruhigen Hintergrund irritiert wirst, oder einfach gar nichts mehr erkennen kannst.
Brennweite und Perspektive
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Auch wenn es in manchen Büchern geschrieben wird:
Hier der „Beweis!“
Verwenden wir vom exakt gleichen Aufnahmestandort ein 200mm Objektiv, so zeigt das Bild einen kleineren Bereich der Landschaft um den Schuppen herum.
Nehmen wir nun unser zuerst gemachtes Foto (100mm Brennweite) und vergrößern es so, das wir den exakten Bildausschnitt des zweiten Fotos gleich groß dargestellt haben, so stellen wir fest, dass der Ausschnitt der Gleiche ist.
Der einzige Unterschied ist hier (wahrscheinlich auch im echten Foto) ein Unterschied in der Körnigkeit.
Ganz offenbar nicht, es kann also nicht an der Brennweite liegen! Die wirkliche Veränderung ergibt sich dann, wenn man beim Wechsel der Brennweite den Standort ändert.
Um mit 100mm Brennweite in Realität den gleichen Ausschnitt zu erzeugen, wie mit 200mm musst Du näher an das Motiv heran gehen. Dieses ändert die Perspektive, allerdings auch den Standort.
Als nächstes wollen wir uns die Bildschärfe mal verschärft ansehen. Dazu beginnen wir mit der Auflösung des Objektivs.
Die Auflösung eines Objektives
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Neben der Vergütung stellt das Auflösungsvermögen der Linsen ein Qualitätsmerkmal dar, das sich allerdings in den technischen Daten von Objektiven nur selten findet. 
Es bezeichnet die Fähigkeit eine gewisse Anzahl von Linien(paaren) pro Millimeter (L/mm oder Lp/mm) getrennt wiedergeben zu können.
Wirklich hochwertige Objektive übertreffen mit 200 L/mm die Leistungsdaten vieler Filme, ein 100ASA Diafilm bringt zum Beispiel meist etwa 125 L/mm.
Die Frage, die sich in diesem Zusammenhang bei mir immer aufdrängt ist, wie diese Filme eine solch hohe Auflösung erreichen, wenn die Objektive nur 200 L/mm auflösen. Mit solchen Werten ist die Leistung des Films wesentlich besser als die des verwendete Objektiv, es bleibt also fraglich wie groß die Verbesserung der Schärfe ausfällt.
Außerdem werden diese extrem hohen Werte bei einem Kontrast von 1:1000 (10 Blenden) ermittelt. Einen solchen Kontrast werden die wenigsten Motive großflächig aufweisen. Diese Werte sind aufgrund des Verwendungszwecks dieser Filme in der Dokumentenverfilmung verständlich, dort ist scharfe Auflösung von schwarz und weiß gefordert, Grauwerte interessieren dort nicht wirklich.
Aus diesem Grund ist die Anwendung dieser Filme nicht unbedingt immer angeraten. Für bildmäßige Nutzung von Motiven die später aus dem Negativ wenig vergrößert werden, sind sie ungeeignet, da bringt ein herkömmlicher Film aufgrund seiner besseren Grauwertdarstellung bessere Ergebnisse. Als Beispiel für eine sinnvolle Nutzung ist die Kathedrale zu nennen, die mit 28mm auf KB fotografiert und dann auf 40*60 cm Poster vergrößert werden soll.
Als Vergleichswert am Rande: Das menschliche Auge löst etwa 5lp/mm auf, um 600 oder gar 800L/mm sehen zu können, muss man schon überaus stark vergrößern!
Als Faustregel gilt: Sehr hochwertige Objektive (teure, lichtstarke Festbrennweiten) solltest Du, um optimale Leistung zu erhalten, um 2 Blendenstufen abblenden. Viele Festbrennweiten mit einer Offenblende von 2,8 haben optimale Werte bei Blende 5,6 bis 11. Preisgünstigere Objektive wie Standard-Zoomobjektive (keine Weitwinkelzooms) solltest Du lieber um bis zu 4 Blendenstufen abblenden.
Neben der Tatsache, dass das Objektiv (zumeist) die Blende aufnimmt, ist es für die technische Qualität der Bilder, das wichtigste Teil Deiner Kamera. Die 100 tollen Funktionen des Kameragehäuses sind völlig bedeutungslos, wenn das Objektiv ungeeignet oder von schlechter Qualität ist. Professionelle Fotografen suchen (besonders für spezielle Aufgaben) ihr Kamerasystem üblicherweise nach Qualität und Angebot an Objektiven aus und nicht nach den Kameragehäusen.
Leichtes Abblenden eines Objektivs verringert zwar seine Auflösung, kann aber unter Umständen ein schärfentieferes Bild ergeben. Wird jedoch zu stark abgeblendet, bewirkt die Beugung des einfallenden Lichtes an den Kanten der Blende eine weitere, diesmal allerdings vollflächige Verringerung der Auflösung, die Schärfe nimmt insgesamt und vor allem sichtbar ab. Je kleiner die Blendenöffnung durch Abblenden wird, desto größer wird der Anteil an gebeugten Licht (sozusagen vebogenen) Lichtstrahlen, die nicht dort auftreffen, wo sie für eine scharfe Abbildung des Motivs auftreffen sollten. Die Unschärfe im Bild nimmt zu.
Kontrast und Auflösung
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In dieser Grafik sind mehrere Linienpaare abgebildet, in der oberen Reihe sind die Linien sauber voneinander getrennt, in der unteren nicht, sie erscheinen unscharf. Je näher sich die Linien kommen, desto geringer wird der trennende weiße Bereich. Ein Objektiv mit hoher Auflösung ist in der Lage (bis zu zweihundert Linienpaare pro Millimeter oder lp/mm) sauber zu trennen. Ein weniger gut auflösendes, würde ein Negativ entsprechend der unteren Reihe erzeugen.
Wenn Du die entstandenen Negative so stark vergrößerst, das die Linienpaare für uns wieder erkennbar werden), wird aus zwei schmalen, rasch eine unscharfe breite Linie, weil der trennende weiße Zwischenraum unscharf und zugelaufen ist. Es stellt sich deshalb (noch einmal) die Frage: Wann ist ein Bild scharf?
Kontrast (durch Auflösung, nicht Helligkeit!)
Auflösung-/ Schärfeleistungsmessungen
Aus diesem Grunde kann ein Objektiv mit guter Kontrastleistung aber geringerer Auflösung „schärfer“ erscheinen als ein Objektiv mit hoher Schärfe aber geringerem Kontrast.
- Zum einen erkennen wir Unterschiede im Kontrast viel besser und außerdem erscheinen
- ausgewaschene Farben (durch unsaubere Trennung einzelner verschieden farbiger Farbflächen) immer unscharf.
Allerdings ist das Empfinden von Schärfe im Bild, wie auch im Essen, immer vom Betrachter abhängig, letztendlich subjektiv und damit stark Geschmackssache.
Mancher Betrachter mag knackig scharfe Bilder, ein anderer kann auf ein wenig Schärfe verzichten, wenn dafür die Farbwiedergabe besser ist. Und letztendlich kommt es immer auf das Motiv an, ob 100% Schärfe im Bild überhaupt notwendig, ja überhaupt gewünscht ist. 100% scharfe Protraitaufnahmen sind nicht immer gerade schmeichelhaft....
Damit kommen wir zur Schärfentiefe, dem nächsten Abschnitt dieses Kapitels.
Die Schärfentiefe
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Eine kurze Definition
Schärfentiefe bezeichnet die Ebene in unserem Bild (quer zur optischen Achse liegend), auf der in unserem Bild später die Abbildung scharf wiedergegeben, oder als scharf erkannt wird.
"Äh, ja und das heißt...?" wird sich jetzt mancher denken.
Wenn man sich die gängigen Fotobücher ansieht, so sieht man immer wieder die folgende Aussage:
„Der Bereich der Schärfentiefe wird durch drei Faktoren bestimmt:
- Brennweite des Objektivs,
- Abstand zwischen Kamera und Motiv,
- verwendete Blende."
Sehen wir uns diese Aussage mal genauer an, denn sie ist so nicht richtig!
Gleiches gilt für die oft gemachte Aussage, dass bei gleichbleibender Abblendung des Objektivs die Schärfentiefe geringer wird, je länger die Brennweite wird!
Beides trifft nämlich nur bei gleicher Aufnahmeentfernung zu.
Das Motiv wird in diesem Falle aber verschieden groß abgebildet!
Ein Weitwinkelobjektiv zeigt Dein Motiv kleiner als ein Tele. Vergrößerst Du bei längerer Brennweite die Entfernung so, dass das Motiv wieder in gleicher Größe abgebildet wird, wie vorher mit dem Weitwinkel, so wirst Du erkennen, dass die Schärfezone bei beiden Bildern identisch ist.
Ein Objekt mit einem 50mm-Objektiv aus einer Entfernung von 1m aufgenommen, wird gleich groß abgebildet, wie bei einer Aufnahme mit einem 200mm-Objektiv aus 4m Entfernung. Sofern Du beide Aufnahmen mit gleicher Blende gemacht hast, so wird auch die Schärfentiefe gleich sein. Falls Du es nicht glaubst, kannst Du es gerne einmal ausprobieren.
Wir stellen also fest:
Die Schärfentiefe hängt nicht von der Brennweite sondern vom Abbildungsmaßstab ab!
Von unserer oben gemachten Liste bleibt also nur noch übrig:
Streiche: - Brennweite des Objektivs
Streiche: - Abstand zwischen Kamera und Motiv
Setze: - Abbildungsmaßstab
behalte: - verwendete Blende.
Nun habe ich jedoch oben geschrieben:
„Schärfentiefe bezeichnet die Ebene in unserem Bild... Abbildung scharf wiedergegeben, ....“
Eine Ebene! Nun wirst Du sagen, „wir haben aber doch gesagt: Bereich der Schärfentiefe.“ STIMMT! Aber es folgt in dem Satz: „oder aber als scharf erkannt wird.“
Was erkennt man denn als scharf? Und vor allem warum? Ein paar Gedanken haben wir uns dazu schon im vorherigen Abschntt gemacht, in dem es um Kontrast und Auslösung ging. Dieses Wissen und das aus dem folgenden Abschnitt, der die Bildschärfe behandelt, wird, da bin ich mir sicher, zum Verständnis der Schärfentiefe erheblich beitragen.
Bildschärfe
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Ein Betrachter erkennt etwas als scharf,
- wenn besonders Linien oder Kanten klar abgegrenzt sind,
- wenn das Betrachtete zwar nicht mehr als Punkt sondern als Kreis abgebildet wird, (dem sogenannter Unschärfekreis) dieser jedoch durch das Auflösungsvermögen des menschlichen Auges immer noch als Punkt erkannt wird.
VORSICHT PHYSIK!
Für Mittel- und Großformat rechnet man üblicherweise 1/1000 der Normalbrennweite, d.h. für 6*4,5cm sind dieses 0,08mm.
Fertigst Du allerdings von einem Negativ oder Dia eine Ausschnittvergrößerung an (auf die gleiche Größe wie das vorherige Gesamtfoto) und betrachtet diese ebenfalls im 'idealen' Betrachtungsabstand, so sind auch hier Unschärfekreise erkennbar. Diese sind natürlich auch vergrößert worden, so dass auch schon Unschärfekreise von vormals 0,03 mm unscharf erscheinen können.
Zerstreuungskreise
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- Geschrieben von Thomas
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Wie entstehen Zerstreuungskreise?
Was bestimmt ihre Größe und damit die Schärfentiefe?
Bildschärfe oder Schärfentiefe und ihre Entstehung zu erklären ist nicht ganz so einfach, weil hier immer mehrere optische Phänomene aufeinandertreffen, die sich teilweise verstärken (positiv wie negativ), teilweise aber auch ausschließen.
Wir können die Schärfentiefe nicht alleine betrachten; die allgemeine Bildschärfe kommt hier auch noch zum Zug. Ich werde versuchen, diese Phänomene einzeln zu erklären und hoffe, dass es mir gelingt das Ganze irgendwie verständlich zu machen. Du magst vielleicht sagen, dass dieses Dir hier zu weit geht, aber ich denke es ist wichtig! Schärfentiefe ist in diesem Handbuch, wie auch in vielen anderen Veröffentlichungen (ich sage das jetzt absichtlich mal so schwammig) eines der am meisten gebrauchten „Fachbegriffe“, so dass man meinen könnte, es gibt nichts Wichtigeres! Da ist es wichtig ist zu wissen was dahinter steht und wie ernst man das Ganze nehmen muss.
Beginnen wir mit der Blende und der durch sie verursachten Schärfentiefe.
Wie schon erwähnt kann nur eine Fokusebene scharf abgebildet werden!!! Das ist grundsätzlich richtig, jedoch wie eben erst festgestellt haben davon abhängig was „wirklich“ scharf dargestellt wird und was wir als scharf erkennen. Sehen wir uns die drei folgenden Grafiken an. 
Wir betrachten hier zuerst mal ausschließlich das Licht, dass von einem Motiv extakt in der Schärfeebene ausgeht und das Objektiv NICHT in der unmittelbaren Nähe der Blende passiert! Also im Prinzip ein freigestelltes Motiv ohne Vorder- und Hintergrund!
Ist die Blende weit geöffnet, verlaufen die Lichtstrahlen, die von diesen Punkten ausgehen, sehr steil. Nur ein sehr schmaler Bereich der auf den Film treffenden Lichtstrahlen kann Zerstreuungskreise bilden, die im Sinne der oben vorgestellten Definition noch als scharf werden können.
Immer weiteres Schließen der Blende verengt den Winkel zwischen den Lichtstrahlen immer mehr, so dass der Bereich der zulässigen Unschärfekreise immer breiter wird. Für unseren Punkt, der genau im Fokus liegt, ist dies egal, er wird sowieso scharf abgebildet.
Doch was passiert mit einem Punkt der nicht genau im Fokus liegt?
Der Schnittpunkt der von ihm ausgehenden Lichtstrahlen liegt nicht exakt in der Filmebene sondern liegt davor oder dahinter.
Bei offener Blende überschreiten die entstehenden Unschärfekreise schnell die „erlaubte“ Größe, bei kleiner Blende jedoch landen auch noch Punkte, die eigentlich gar nicht so genau fokussiert wurden, ebenfalls im „erlaubten“ Unschärfekreis. Klar, oder?
Das bedeutet jedoch, das bei stark geschlossener Blende auch noch Motivteile, welche eigentlich vor oder hinter der Fokusebene liegen Bildpunkte erzeugen, welche den Anforderungen an optisch scharfe Bildpunkten genügen. Die Schärfentiefe wird noch größer! Allerdings steigt auch die Anzahl der Lichtstrahlen an, die in diesem bereich landen, so dass, je nach Motiv zwar der Bereich der Schärfentiefe, bei starker Abblendung groß ist, jedoch die Bildschärfe abnimmt, weil der Sensor, oder der Film, die Menge an "Bildinformationen" gar nicht mehr darstellen kann.
Ein Sensorpixel, oder ein Filmkorn kann nur eine Information speichern, wenn dort grüne Lichtstrahlen landen, dann ist diese Information halt "Hier ist ein grüner Bildpunkt!" Wenn allerdings aufgrund der großen Schärfentiefe die Informationen einmal Rot, dreimal Gelb, zweimal Braun, vier verschiedene Grüntöne.....ist, wird das letztendlich gespeicherte Ergebnis nicht wirklich deutlicher. Also ist ein Anstieg der Schärfentiefe nicht im Endergebnis immer ein Bild mit mehr Bildschärfe.
Wie schon in der Einleitung angesprochen, es spielen immer mehrere optische Phänomene zusammen. Der Einfachheit haben wir hier ausschließlich die Strahlen besprochen, welche genau aus der Fokusebene stammen und die nicht in der Nähe der Blende verlaufen. Genau diese Kandidaten haben wir ausgeschlossen, weil diese hier nämlich, wie eigentlich jedes Mal, wenn sie ins Spiel kommen "Ärger" machen. Diese Lichtstrahlen werden, wie schon zu einem früheren Zeitpunkt erwähnt, an der Blende gebeugt, einfach gesagt verbogen. Das können natürlich Lichtstrahlen sein, die sowieso zu große Zerstreuungskreise bilden würden. Könnte uns egal sein, jedoch landen diese Chaoten unter Umständen genau dort, wo bisher eigentlich nur ein paar kleine Zerstreuungskreise gelandet sind, also scharfe Bildpunkte liegen. Und diese werden natürlich gestört. Von optischen Fehlern des Objektivs wollen wir hier erst einmal garnicht reden.
Wenn man die eben genannten Ausnahmen und "Bildstörungen" mal wegläßt, hört es sich nun eigentlich so an, als müsstest Du nur zwei Bedingungen erfüllen, um maximal scharfe Bilder zu erhalten.
1 stark abblenden (s.o.)
2 mit einem Teleobjektiv fotografieren. Aufgrund seines kleineren Bildwinkels verhält sich ein Tele bauartbedingt schon fast wie ein stark abgeblendetes Objektiv.
Dss stimmt, wenigstens annähernd solche Fotos machst, wie zu den Grafiken beschrieben, nämlich freigestelltes Objekt ohne Vorder- und Hintergrund, aber wer will das schon?
Jede weitere Bildinformation, von außerhalb der Schärfeebene muss ja auch irgendwo auf Deinem Film/ Sensor untergebracht werden und das gelingt nicht immer ohne gewisse Opfer an Bildschärfe.
Womit wir nun zum Fokussieren kommen.
Fokussieren
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Um "scharfe" Bilder (unabhängig vom Motiv) zu erhalten, musst Du fokussieren, auch wenn viele das nicht, oder nur selten von Hand tun, sondern das mittlerweile meist der Automatik überlassen. Trotzdem sollten wir uns ein paar kleine Gedanken über das Fokussieren machen.
Sie haben einen gewissen „Verstellweg“ um zu fokussieren, für das Fokussieren von Hand meist weniger als eine „Umdrehung“ am Fokusring. Und auf diesen recht begrenzten Platz muss für die Entfernungen zwischen der Nahgrenze und der unendlich Einstellung alles irgendwie reinpassen. Das gilt (besonders) für moderne Autofokus-Objektive. Es wird immer mehr Wert auf einen super-mega-schnellen AF gelegt, wie uns die Objektivtests der Zeitschriften immer wieder beweisen. Dieses ist neben einem schnellen Motor, nur mit einem kurzen Fokussierweg zu erreichen. Wenn der Weg sehr lang ist, wird der schnellste Motor ausgebremst.Anmerkung: Die Unendlich-Einstellung am Objektiv ist als das 300-fache der Brennweite definiert. Auf diesen Punkt fokussiert, wird dahinter alles scharf abgebildet! Für ein Weitwinkel ist aufgrund dieser Definition dieser Punkt wesentlich näher am Objektiv, als bei einem Tele.
Beispiel: 300-fache Brennweite eines 28mm Objektiv = 8,4m; bei 200mm = 60m.
Für das exakte Fokussieren, egal ob von Hand oder mit Autofokus, ist es ein ganz erheblicher Unterschied, ob auf dieser Drehung am Fokusring 8m aufgetragen sind, oder aber 60 oder noch mehr Meter. Du hast eine relativ ungenaue Skala und eine relativ ungenaue Verstellung am Objektiv um auf eine Mattscheibe zu fokussieren.
Zudem ist der Winkel der einfallenden Strahlen sehr flach, daher ist der genaue Schnittpunkt der Strahlen schlecht erkennbar, das exakte Fokussieren wird erschwert. Du kannst also auf weite Entfernungen schlecht auf der Mattscheibe selbst fokussieren und auch nicht exakt über die Entfernungseinstellung am Objektiv. Gleiches gilt selbstverständlich für den Autofokus. Starkes Abblenden (über die Abblendtaste) zur Beurteilung der Schärfentiefe bei Arbeitsblende macht das Sucherbild dunkel und erschwert das genau Fokussieren zusätzlich, irgendwann muss dann auch der Autofokus aufgeben. Er stellt dann entweder direkt falsch ein, oder versucht durch mehrmaliges durchfahren des Fokusbereichs eine scharfe Bildeinstellung zu Erreichen. Der Autofokus braucht für seine Arbeit klar abgegrenzte Bereiche im Motiv, am besten senkrechte oder waagerechte klare Kanten. Hat er dieses nicht, dauert das Einstellen entweder lange oder ist nicht möglich.
Was bei der Betrachtung der Schärfentiefe in Bezug auf die Blende eben noch ein Vorteil war, wird für uns hier zum Nachteil! Die zunehmende Entfernung und der immer kleiner werdende Einfallswinkel, der bei der Betrachtung eines einzelnen Punktes an der Blende noch eine Zunahme der Schärfentiefe bewirkt hat bewirken in ihrer Gesamtheit betrachtet einen Schärfeverlust über das ganze Bild. Bei vielen verschiedenen zu betrachtenden Bildpunkten landen immer mehr Lichtstrahlen übereinander und verwischen. Wir haben auf der gleichen Stelle des Films viele, für sich alleine betrachtet, zulässige Zerstreuungskreise. Ihre Menge ist jedoch so groß, das die Schärfe aufgrund von Überlagerungen insgesamt abnimmt. Ein Gemälde wird schließlich auch nicht deutlicher, nur weil du versucht noch mehr Farbe auf einen Punkt zu bringen.
Soviel vorerst zum Einfluss der Blende und der Brennweite, die wir ja vorhin erst von der Liste unserer Verdächtigen zugunsten des Abbildungsmaßstabes gestrichen haben.
Abbildungsmaßstab
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Im Prinzip gilt hier das Gleiche wie eben behandelt, auch bei Veränderung von Brennweite und Kamera/Motiv-Abstand. Beide zusammen haben wir ja bereits in einem vorherigen Text für den Abbildungsmaßstab verantwortlich machen wollen.
Allerdings ist das hier nicht mehr ganz so einfach. Hier wird an beiden Enden der Entfernung die Schärfentiefe wieder effektiv kleiner, jedoch nicht unbedingt die Bildschärfe selbst.
Betrachten wir es an einem Beispiel: Aufgabe ist es, ein Gesicht immer mit der gleichen Größe auf dem Film/ Sensor abzubilden.
Betrachten wir dazu die Grafik.
Willst Du ein Weitwinkelobjektiv verwenden, (in der Grafik grün dargestellt) so musst Du nah ran um die gewünschte Abbildungsgröße zu erreichen. Die Lichtstrahlen fallen in diesem Falle sehr steil ein, so wie bei weit geöffneter Blende, Du erhältst eine geringe Schärfentiefe. Jedoch werden die Punkte klein und exakt auf dem Film abgebildet. Wir erhalten eine größere Menge an eindeutigen Bildinformationen auf die gleiche Fläche. Die Punkte sind heller und klarer, das vom Motiv ausgesendete Licht bleibt ja gleich, es wird hier, aufgrund des geringeren Abstandes zwischen Motiv und Film, weniger gestreut.
Ein weiter entferntes Gesicht müssen wir, bei vorgegebener Abbildungsgröße auf dem Film mit einem Teleobjektiv fotografieren. Hier ist die Schärfentiefe groß. Oben in der Grafik sehen wir, dass die Strahlen in einem sehr flachen Winkel einfallen. Das bedeutet, wie wir an der Grafik mit der kleinen Blende weiter oben sehen konnten, einen großen Schärfentiefebereich, möglicherweise kombiniert mit dem Nachteil, das die allgemeine Schärfe nachlässt, da sich viele Bildinformationen von verschiedenen Punkten überlagern.
Ein Objektiv langer Brennweite ist primär ein Vergrößerungsglas, es bildet alles vergrößert ab, Bildpunkte allerdings ebenso wie Zerstreuungskreise. Ein noch extremeres Vergrößerungsglas ist das Makroobjektiv. Bei Maßstäben über 1:1 macht es aus den meisten Bildpunkten Zerstreuungskreise!
Wieso?
Ganz einfach. Unser erlaubter Zerstreuungskreis sei 0,03mm (KB). Das ist für unser alltägliches Leben betrachtet ziemlich klein. Wenn wir aber genauer darüber nachdenken nicht wirklich. Ein typisches und vor allem bildwichtiges Motiv(teil) ist Haar. Das ist bei Europäern üblicherweise etwa 0,07mm dick, also mehr als doppelt so groß wie die zugelassenen Zerstreuungskreise. Wenn wir uns jedoch in den Makrobereich vorwagen, mit Abbildungsmaßstäben von über 1:1, kannst Du Dir unschwer vorstellen, wie gering der Bereich der Schärfentiefe ist. Winzige Details, die vorher noch unter der Größe der Zerstreuungskreise lagen und mit bloßem Auge nicht zu erkennen waren, werden bei Maßstäben von 4:1 schnell erschreckend groß.
Um Makroaufnahmen zu machen, musst Du definitiv immer ganz nah ran an Dein Opfer. Wenn Du zum Vergleich noch einmal auf das Bild mit den steil einfallenden Strahlen an der großen Blende sehen kannst, bedeuten steil einfallende Strahlen eine geringe Schärfentiefe, da sie nur in einem sehr schmalen Bereich innerhalb der definierten Zerstreuungskreise bleiben und davor oder dahinter rasend schnell erheblich größer werden.