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.

 

 

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