Schärfentiefe

Schärfentiefe ist der auf einem Foto scharf abgebildete Entfernungsbereich. Die Bildschärfe ist für eine bestimmte Entfernung am höchsten, auf die das Objektiv fokussiert ist, davor und dahinter nimmt sie kontinuierlich ab. Es gibt keine klare Grenze, ab der die Abbildung plötzlich unscharf wird, Zahlenangaben zur Schärfentiefe sind daher mit etwas Vorsicht zu genießen. Wir kommen noch darauf, wie man diese üblicherweise berechnet, für das Verständnis und den praktischen Umgang mit der Schärfentiefe spielt das keine Rolle.

Die begrenzte Schärfentiefe ist je nach gewünschter Bildwirkung ein unerwünschter oder willkommener Effekt. Unerwünscht, wenn bildwichtige Teile nicht ausreichend scharf erscheinen. Willkommen ist sie als Mittel der Bildgestaltung:

• Sie kann weniger wichtige oder gar störende Vorder- oder Hintergründe verschwimmen lassen.
• Sie erlaubt, den Blick des Betrachters zu lenken, denn Schärfe zieht die Aufmerksamkeit an.
• Ein Kontrast zwischen scharfen und unscharfen Stellen im Bild verstärkt einen Eindruck räumlicher Tiefe.

Das Spiel mit Schärfe und Unschärfe ist ein Dauerbrenner in der Fotografie, egal ob digital oder analog. Auf dieser Seite geht es um den technischen, eher handwerklichen Aspekt der Schärfentiefe.

  Die Schärfentiefe hängt von vier Faktoren ab:

• Blende – eine kleinere Blende = größere Blendenzahl führt zu größerer Schärfentiefe.
• Brennweite – eine kleinere Brennweite bewirkt größere Schärfentiefe.
• Sensorgröße –ein kleinerer Bildsensor führt zu größerer Schärfentiefe.
• Entfernung –eine größere Entfernung zum Motiv bringt größere Schärfentiefe.

Die Änderungen der Schärfentiefe sind nicht linear, z. B. eine Halbierung der Brennweite wird die Schärfentiefe mehr als verdoppeln.

Die Abhängigkeit von der Blende ist in der Praxis am wichtigsten – da besteht bei fast jeder Aufnahme Spielraum. Brennweite und Entfernung können je nach Objektiv und Aufnahmesituation Anpassungen erlauben, die Größe des Bildsensors ist immer unveränderlich von der Kamera vorgegeben.

Bei Smartphones ist die Blende nicht veränderlich wie bei großen Kameras und die Bildsensoren sind sehr klein, daher wirst du bei ihnen immer eine recht große Schärfentiefe bekommen und kannst sie nicht variieren. Sie bieten inzwischen elektronische Alternativen, die mit einem Porträtmodus den Hintergrund von Personenbildern nachträglich unscharf werden lassen. 

Die Schärfentiefe kann sehr stark schwanken, nur wenige cm oder gar mm eng sein oder fast beliebig groß werden. Porträts können gestochen scharfe Augen haben und an der Nasenspitze bereits erkennbar unscharf sein. Mit anderen Kamera-Einstellungen kann hingegen ein Landschaftsfoto kann Vordergrund in ein paar Metern Entfernung haben und von dort bis zum Horizont scharf sein.

Hier zwei konkrete Beispiele für die möglichen extremen Unterschiede:

Große Schärfentiefe | Alle Faktoren wirken in Richtung einer größeren Schärfentiefe z.B. bei einer Landschaftsaufnahme mit einer guten Kompaktkamera:

• kleine Blende, Blendenzahl 11
• kurze Brennweite, Weitwinkel entsprechend 28 mm KB
• kleiner Bildsensor mit Crop-Faktor 2,7 (sog. 1 Zoll-Sensor, eine gängige Größe, 13,2×8,8 mm groß)
• fokussiert auf 5 m Aufnahmeentfernung.

Diese Einstellungen bringen eine Schärfentiefe von unter 1 m bis unendlich.

Geringe Schärfentiefe | Eine realistische Aufnahmesituation, bei der aller vier Faktoren für eine geringere Schärfentiefe sorgen, ist eine Nahaufnahme:

• große Blende, Blendenzahl 2
• mittlere Brennweite von 50 mm
• Vollformatkamera mit KB-Sensor
• 0,5 m Aufnahmeentfernung.

Das Ergebnis ist eine Schärfentiefe von gerade mal 1 cm. Der Fokus lag auf der 50 cm-Markierung, die auch tatsächlich ca. 50 cm vom Kamera-Sensor entfernt lag.

Falls du dich fragst, woher plötzlich die exakten Zahlenangaben kommen: Es gibt in der Optik Formeln, um die Abbildungsunschärfe zu berechnen. Sie liefern Zahlen, wie groß ein einzelner, winzig kleiner Punkt des Motivs im Foto abgebildet wird, in Abhängigkeit von den vier Einflussfaktoren. Da, wo die entstehende Unschärfe das Auflösungsvermögen des menschlichen Auges erreicht, zieht man für solche Berechnungen die Grenze zwischen scharf und unscharf.

Der Ausdruck Schärfentiefe ist sprachlich korrekt, allerdings ist der Begriff Tiefenschärfe ebenfalls verbreitet und meint dasselbe. Schärfentiefe ist wörtlich genommen die räumliche Tiefe des scharf abgebildeten Bereichs, und darum geht es. 

Ein paar sprachliche Analogien zur Veranschaulichung: Eine Kamerabatterie ist die Batterie der Kamera, nicht die Kamera der Batterie; eine Pfeffermühle ist eine Mühle für den Pfeffer, nicht der Pfeffer der Mühle. Und in der Fotografie reden wir über Schärfentiefe, die räumliche Tiefe der Schärfe.

Tiefenschärfe wäre die Schärfe der Tiefe, etwas anderes.

Google-Suchergebnisse liefern zwar für den Begriff Tiefenschärfe mehr Suchergebnisse als für Schärfentiefe, das belegt aber nur seine Häufigkeit, nicht seine Korrektheit. Ich bleibe auf dieser Webseite aus dem genannten Grund bei „Schärfentiefe“.

Wie weit die Schärfentiefe von der fokussierten Entfernung aus nach vorne oder nach hinten reicht, schwankt ebenfalls sehr stark. Irgendwelche Faustformeln, wieviel der Schärfentiefe davor oder dahinter liegt, gelten wenn überhaupt nur unter bestimmten engen Annahmen über Kameratyp, Brennweite, Entfernung.

Das zeigen schon die beiden oben gezeigten Beispiele: Das Landschaftsfoto hat um eine fokussierte Entfernung von 5 m herum eine Schärfentiefe von 4 m nach vorne und unendlich weit nach hinten. Bei der Nahaufnahme reicht die Schärfentiefe von 0,5 m Fokusentfernung aus ungefähr gleich weit von vorne und nach hinten.

Ein genauerer Blick durch weitere  Zahlenbeispiele zeigt, dass sich dies verallgemeinern lässt:

• Bei sehr geringer Schärfentiefe, die sich für jede Brennweite, Blende und Sensorgröße mit sehr kurzer Aufnahmeentfernung einstellt, liegt ca. die Hälfte des Schärfentiefe-Bereiches vor und hinter der fokussierten Entfernung. Dass deine Kamera möglicherweise gar nicht dicht fokussieren kann, um das zu erreichen, steht auf einem anderen Blatt.
• Je größer die Schärfentiefe wird, desto mehr liegt hinter und desto weniger vor der fokussierten Entfernung. Bei steigender Aufnahmeentfernung reicht die Schärfentiefe irgendwann ins Unendliche, also viel weiter hinter die fokussierte Entfernung als davor.

In der möglichen Kontrolle über die Schärfentiefe liegt ein Vorteil der Kameras mit großem Bildsensor, insbesondere Vollformat-Kameras. Neben den reinen Zahlenwerten für eine größere theoretisch berechnete Schärfentiefe spielt dabei eine große Rolle, dass ein unscharfer Hintergrund bei großem Sensor einfach weicher und gefälliger aussieht.

Bei Kameras mit kleinerem Sensor, also einem Crop-Faktor größer als 1, steigt die Schärfentiefe – gleiche KB-äquivalente Brennweite und Blendenzahl vorausgesetzt. Sie haben eine Schärfentiefe wie die Kamera mit größerem Sensor und einer um den Crop-Faktor größeren Blendenzahl.

Beispiel: Eine Kamera mit Crop-Faktor 2, Brennweite 50 mm (KB) und Blende 4 hat dieselbe Schärfentiefe wie eine Vollformat-Kamera mit gleicher Brennweite 50 mm und Blende 8.

Smartphones besitzen die kleinsten Sensoren, von daher eine größere Schärfentiefe und verwenden zudem fast immer eine feste Blende.