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Anfängerkurs, Lektion 6

Vorne scharf, hinten unscharf: Die Schärfentiefe

Ähnlich wie sich die (in der vorigen Lektion besprochene) Verwacklung kreativ nutzen lässt, indem Teilbereiche des Bildes scharf und andere verwischt erscheinen, kann man auch die Schärfe kreativ beeinflussen und je nach Situation beispielsweise den Hintergrund verschwommen erscheinen lassen, während das Hauptmotiv scharf erscheint. Möglich wird dies durch möglichst geschickte Beeinflussung der Schärfentiefe.

Als Schärfentiefe wird der Bereich vor und hinter der Scharfstellebene bezeichnet, der auf dem Foto noch als scharf wahrgenommen wird. Das Bildbeispiel links (das manchen Lesern dieser Homepage schon von meiner Rom-Seite bekannt ist) soll dies verdeutlichen: Während die Tauben (einigermaßen) scharf abgebildet sind, liegt der Hintergrund schon nicht mehr im Bereich der Schärfentiefe, sondern ist leicht unscharf. In diesem Falle ist dies so gewollt, um die Tauben plastischer vor dem Hintergrund erscheinen zu lassen. Gleichzeitig soll in diesem Fall der Hintergrund aber noch erkennbar sein, also nicht allzu unscharf. Daher ist es von Vorteil, die Schärfentiefe bewusst steuern zu können.

Wie aus der Definition von Schärfentiefe im vorigen Absatz erkennbar ist, kann man als Fotograf durch Bestimmung der Schärfentiefe nicht nur den Hintergrund in Unschärfe verschwimmen lassen. Das gleiche kann man auch mit dem Vordergrund eines Bildes machen. Ein Beispiel hierfür findet sich bei meinen Abbruzzen-Fotos auf dieser Homepage. Das Foto vom Lago di Bomba zeigt einen verschwommenen Vordergrund. Die unscharf abgebildeten Blätter des Baumes geben dem Blick auf den See einen gewissen Eindruck von Tiefe.

Übrigens: Statt „Schärfentiefe“ sagen manche Leute auch „Tiefenschärfe“, obwohl ich persönlich das unlogisch finde. Denn man sagt ja auch „Wassertiefe“ und nicht „Tiefenwasser“, und in beiden Fällen ist es die Tiefe, die sich ändert, und nicht die Schärfe des Fotomotivs. Mit anderen Worten: Es geht um die ‚Tiefe der Schärfe‘ und nicht um die ‚Schärfe der Tiefe‘. Aber von mir aus können sie auch gerne „Schiefentärfe“ oder „Tärfenschiefe“ sagen. :-) Ich sage jedenfalls „Schärfentiefe“, weil es mir am logischsten erscheint.

Um die Schärfentiefe steuern zu können, ist es wichtig zu verstehen, welche Faktoren einer Aufnahme sie in welcher Weise beeinflussen. In den nächsten Unterabschnitten werden wir uns daher mit dem Einfluss von Blende, Brennweite und Abbildungsmaßstab bzw. Entfernung des Motivs (der Scharfstellebene) beschäftigen. Die Begriffe Blende und Brennweite wurden ja in vorangegangenen Lektionen betrachtet. Wer sich damit noch nicht so sicher ist, kann es sich ja nochmal anschauen.

Schärfentiefe und Blende

Der wichtigste Faktor zum Beeinflussen der Schärfentiefe ist wohl die am Objektiv eingestellte Blende, denn die Blende lässt sich (im Gegensatz zu Brennweite und Motivabstand) ändern, ohne dass dadurch Bildausschnitt bzw. Perspektive verändert werden. Man bekommt also ‚das gleiche Bild‘, nur mit einer veränderten Schärfentiefe, wenn man die Blende verstellt. Die folgenden Fotos zeigen den Effekt der Blende auf die Schärfentiefe. Sie sind mit der EOS 20D und einer Brennweite von 55mm aufgenommen. Zwischen den einzelnen Bildern liegen jeweils 2 Blendenstufen:

Rosen, Blende 5.6, 11 und 22

Wie man eindeutig erkennen kann (insbesondere, wenn man das Bild durch Anklicken vergrößert), nimmt die Schärfentiefe mit kleinerer Blende (also größerer Blendenzahl) deutlich zu. Während bei Blende 5,6 die kleinen Schleierkraut-Blüten im Hintergrund der Rose außerhalb der Schärfentiefe liegen, sind sie bei Blende 22 mit im Schärfebereich.

Eine Verkleinerung der Blende bringt also eine Erhöhung der Schärfentiefe. Leider aber gleichzeitig auch eine Verlängerung der Belichtungszeit. Während das Bild mit der größten Blende (5,6) mit einer Verschlusszeit von ’nur‘ 1/15 Sekunde aufgenommen wurde, verlängert sich diese Verschlusszeit auf 1 Sekunde bei der kleinsten Blende (22). Daher sind diese Aufnahmen selbstverständlich mit Stativ gemacht.

Schärfentiefe und Brennweite

Ein weiterer wichtiger Faktor, der die Schärfentiefe beeinflusst, ist die Brennweite des Objektivs. Um dies zu zeigen, habe ich den gleichen Rosenstrauß mit einer Brennweite von 100mm abgelichtet:

Blende 5.6, 11 und 22 bei 100mm Brennweite

Vergleicht man diese Fotos, die mit 100mm Brennweite aufgenommen wurden, mit der vorangegangenen Serie, deren Brennweite 55mm betrug, so stellt man leicht fest, dass die Verlängerung der Brennweite zu einer geringeren Schärfentiefe führt. Mit einer längeren Brennweite (Teleobjektiv) ist es also bei möglichst offener Blende ganz einfach möglich, ein scharfes Motiv vor einem unscharfen Hintergrund abzubilden. Will man dagegen eine größere Schärfentiefe, muss man im Telebereich stärker abblenden, was aufgrund der dann längeren Verschlusszeiten nicht immer ganz einfach ist, sondern leicht zu Verwacklungen führen kann.

Typische Portrait-BrennweiteDie geringere Schärfentiefe bei längerer Brennweite ist übrigens ein Grund dafür, warum sich leichte Tele-Objektive im Bereich von ca. 80 bis 135mm Brennweite sehr gut für Portrait-Aufnahmen eignen. Denn bei Portraits und Portrait-Schnappschüssen macht sich der ‚Trick‘ mit dem verschwommenen Hintergrund meist recht gut, wie auch das Foto ‚Kleiner Italiener‘ aus meiner Fotogalerie belegt.

Mit Blende und Brennweite haben wir nun 2 der 3 Faktoren betrachtet, die die Schärfentiefe eines Fotos maßgeblich beeinflussen. Einer bleibt noch übrig, die Entfernung. Bevor wir dazu kommen, möchte ich jedoch noch kurz auf einen in diesem Zusammenhang wichtigen Begriff zu sprechen kommen:

Der Abbildungsmaßstab

Maßstäbe kennen wir z. B. von Plänen und Landkarten. Während ganz Europa in dem winzigen Maßstab von 1:16.000.000 (1 zu 16 Millionen) auf eine Schulatlas-Doppelseite passt, braucht die Zeichnung der heimischen Küche vielleicht einen Maßstab von 1:25. Das Uhrwerk einer Armbanduhr wird man vielleicht in dem großen Maßstab von 5:1 auf einer technischen Zeichnung darstellen. Kleine Maßstäbe stellen also Gegenstände kleiner dar als größere Maßstäbe. 1:100.000 ist ein kleinerer Maßstab als 1:10, der wiederum kleiner ist als z. B. 1:1 oder gar 2:1. Soviel erst einmal zu den Begriffen „größer“ und „kleiner“ bei Maßstäben, die (ähnlich wie bei den Blendenzahlen) manchmal verwechselt werden.

In der Fotografie wird häufig vom „Abbildungsmaßstab“ gesprochen – insbesondere im Zusammenhang mit der Schärfentiefe und dem Fotografieren im Nahbereich (Makrofotografie). Daher möchte ich an dieser Stelle erläutern, was mit dem Abbildungsmaßstab gemeint ist:

Wenn ich eine 1 cm große Fliege so nah fotografiere, dass sie auch auf dem Film bzw. Bildsensor der Kamera in einer Größe von 1 cm abgebildet wird, spricht man von einem Abbildungsmaßstab von 1:1. Es geht also um die Abbildung in der Kamera und nicht etwa um eine spätere Vergrößerung. Wenn ich also von der Fliegen-Nahaufnahme später einen Abzug bestelle, ist sie natürlich viel größer als 1:1, denn Abzüge aus dem Fotolabor (oder auch Ausdrucke am PC) sind ja Vergrößerungen des Negativs (bzw. der vom Bildsensor aufgezeichneten winzigen Pixel). Für einen Abbildungsmaßstab von 1:1 braucht man schon eine etwas speziellere Ausrüstung; entweder ein Makroobjektiv, einen Retro-Adapter, Zwischenringe, Nahlinsen, etc. Mehr dazu vielleicht später in einer anderen Lektion.

Wenn ich eine 4cm große Rosenblüte so fotografiere, dass sie auf dem (15mm breiten) Bildsensor etwa 1cm breit erscheint, beträgt der Abbildungsmaßstab 1:4 – die Rose ist also 4fach verkleinert. Diese Werte, die vielleicht in etwa den oben gezeigten Rosenfotos entsprechen, erreicht man z.B. mit dem „Kit-Objektiv“ (18-55) der Canon EOS 20D (und anderer) problemlos, also auch ohne zusätzliche Makro-Ausrüstung.

Wenn ich einen Brunnen von vielleicht 1 Meter Durchmesser so abbilde, dass er auf dem Chip eine Breite von 5 Millimetern einnimmt, beträgt der Abbildungsmaßstab 1:200, er ist also 200fach verkleinert in der Kamera abgelichtet worden.

Natürlich kann ich auch versuchen, die Fliege zu fotografieren, während sie auf dem Brunnen sitzt. Sollte ich aber nicht näher rangehen, wird man sie kaum erkennen, denn der Abbildungsmaßstab bei der Brunnen-Entfernung beträgt ja 1:200, die Fliege ist also auf dem Chip 1/200stel Zentimeter, also 0,05mm groß. Wie man an diesem (etwas unsinnigen) Beispiel erkennt, ist der Abbildungsmaßstab eines Motivs abhängig von dessen Entfernung zur Kamera (und nicht von der Größe des Objekts, wie manchmal behauptet wird). Allerdings wird man als Fotograf wohl automatisch einen Abbildungsmaßstab wählen, der bei der Größe des Motivs eine sinnvolle Darstellungsgröße ergibt.

Manchmal wird der Abbildungsmaßstab nicht als Verhältnis „1 zu X“ angegeben, sondern als Faktor. Beispielsweise habe ich für mein Kit-Objektiv per Google erfahren: „Abbildungsmaßstab 0,28-fach. Kleinstes Objektfeld 54 x 81 mm“. Eine 4cm-Rose kann also maximal (0,28×4) 1,12cm groß auf dem Bildsensor abgebildet werden. Der sichtbare Gesamt-Bildausschnitt beträgt dann 54 mal 81 Millimeter. Wenn ich versuche, ein kleineres Objekt formatfüllend aufzunehmen, wird es sich nicht fokussieren lassen, weil ich für dieses Motiv näher ran müsste, als das Objektiv scharfstellen kann.

Wer die Faktor-Angaben (unter 1,0) in Verhältnis-Angaben umrechnen will, muss einfach einen Bruch draus machen. Ein Abbildungsmaßstab „0,25-fach“ ist also das gleiche wie „1:4“.

Schärfentiefe und Entfernung

Die Entfernung des Motivs beeinflusst ganz wesentlich, wie groß die Schärfentiefe ist. Wenn das Objektiv auf ein sehr nahes Motiv scharfgestellt ist, wird die Schärfentiefe wesentlich kleiner. Dies ist eines der Hauptprobleme bei der Makrofotografie.

Um sichtbar zu machen, wie sich die Schärfentiefe bei gleicher Brennweite und Blende nur durch die Scharfstell-Entfernung verändert, schauen wir uns noch einmal die ersten Rosen-Fotos an (die ich hier noch einmal zeige, um lästiges Zurückscrollen zu ersparen), die mit 55mm Brennweite aufgenommen wurden. Um eine Rose in dieser Größe zu fotografieren, ist die Kamera schon recht nahe an dem Blumenstrauß. Mit anderen Worten: Die Rose wird in einem großen Abbildungsmaßstab auf den Film (bzw. den Bildsensor) aufgenommen.

Im Gegensatz dazu zeigt die danach folgende Reihe Fotos einige Bilder, bei denen auf ein weiter entferntes Motiv scharfgestellt wurde – auf den Brunnen im Kreuzgang des Bonner Münsters. Das gleiche Objektiv, die gleiche Brennweite (55mm) und die gleichen Blenden-Einstellungen. Aber eine größere Entfernungs-Einstellung, und daraus folgend ein kleinerer Abbildungsmaßstab des Brunnens:

Rosen, Blende 5.6, 11 und 22

Kreuzgang, Blende 5.6, 11 und 22

Es zeigt sich, dass die Veränderung der Blende bei den Brunnen-Fotos bei weitem nicht so starke Auswirkungen auf die Schärfentiefe hat wie bei den Rosen-Fotos. Selbst bei offener Blende (5,6) ist der Bogen im Vordergrund nur leicht unscharf, und die Wand im Hintergrund liegt noch im Bereich der Schärfentiefe. Dabei ist die Wand doch viel weiter von der Scharfstellebene (Brunnen) entfernt, als dies die Schleierkraut-Blüten von der Rose sind. Wie man sieht, beträgt also bei gleicher Brennweite und Blende die Schärfentiefe im Nahbereich nur wenige Zentimeter, während sie bei entfernteren Objekten viele Meter einschließt.

Die Schärfentiefe-Skala

Canon AE-1
Canon AE-1

Nun drängt sich die Frage auf, wie man als Fotograf denn wissen kann, von wo bis wo die Schärfentiefe reicht, wenn diese doch von so vielen verschiedenen Faktoren abhängig ist – von der Blende, der Brennweite und der Fokussier-Entfernung. Im Sucher der Spiegelreflexkamera kann man den Bereich der Schärfentiefe ja auch nicht so einfach sehen, da dieser vor dem Auslösen meist das Sucherbild bei Offenblende zeigt. Erst mit dem Drücken des Auslösers wird dann auf die eingestellte Blende abgeblendet, aber das sieht man ja dann nicht mehr.

Hierzu haben sich die Kamera-Entwickler schon vor längerer Zeit etwas sehr praktisches einfallen lassen: Eine Skala am Objektiv, die die fokussierte Entfernung anzeigt, aber auch die zu erwartende Schärfentiefe bei verschiedenen Blenden. Leider ist diese praktische Skala heutzutage an vielen Autofokus-Objektiven gar nicht mehr vorhanden. Daher zeige ich sie Euch am Normalobjektiv der abgebildeten Canon AE-1.

Schärfentiefe-Skala
Schärfetiefe-Skala

Wie man an der Zahl über dem orangefarbenen Strich sehen kann, ist das Objektiv auf eine Entfernung von 5 Metern fokussiert. Natürlich sollte man nicht mit dem Maßband fokussieren oder gar die Entfernung nur schätzen, sondern die Kamera hat ja einen Schnittbildindikator, um präzise auf das Motiv scharf zu stellen (siehe Manuelle Scharfstellung in Lektion 4).

Rechts und links des Ablese-Striches für die Fokussier-Entfernung sieht man einige Zahlen symmetrisch um den orangefarbenen Strich angeordnet. Es sind die schon bekannten Blendenzahlen 4, 8, 11, 16 und 22. Sie deuten an, wie weit bei der jeweiligen Blende die Schärfentiefe geht. Bei der derzeit am Objektiv eingestellten Blende 4 reicht die Schärfentiefe demnach nur von ca. 4,5 Meter bis ca. 7 Meter. Ein Abblenden auf Blende 8 würde den Schärfentiefe-Bereich ausdehnen von ca. 3,5m bis 10m. Und falls die Situation es zulässt, auf Blende 16 oder 22 abzublenden, reicht die Schärfentiefe bis unendlich, auch wenn nach wie vor auf 5 Meter fokussiert ist. Blende 16 würde alles ab einer Entfernung von ca. 2,70m scharf abbilden, Blende 22 sogar schon ab ca. 2,20m.

Das Ablesen einer solchen Schärfentiefe-Skala ist also ganz einfach. Auch an manchen Zoom-Objektiven gibt es solche Skalen. Da sich die Schärfentiefe jedoch mit zunehmender Brennweite verringert, sind für die verschiedenen Blendenzahlen Kurvenpaare auf dem Objektiv angebracht, die die Schärfentiefe bei der jeweils eingestellten Brennweite anzeigen. Bei Auszug des Zoom-Objektivs, also Einstellen einer höheren Brennweite, laufen die Kurvenpaare zur Mitte hin zusammen.

Lage der Schärfentiefe

Zaun mit geringer SchärfentiefeWenn wir uns die im vorigen Abschnitt gezeigte Schärfentiefe-Skala genauer anschauen, stellen wir fest, dass die Verteilung der Schärfentiefe vor und hinter dem fokussierten Objekt nicht symmetrisch ist. Das Objektiv ist auf 5 Meter fokussiert, und wie die Skala zeigt, würde beispielsweise bei Blende 11 alles ab ca. 3 Metern scharf abgebildet. Die Schärfentiefe reicht also in diesem Falle ungefähr 2 Meter in Richtung Vordergrund. Gleichzeitig geht sie bis deutlich über 10m Entfernung, also über 5m hinter die Scharfstellebene.

Als Faustformel hat sich daher eingebürgert, dass etwa 2/3 der Schärfentiefe hinter dem Fokussierpunkt liegen, und etwa 1/3 davor. Dies ist aber nur ein sehr grober Anhaltspunkt bei ’normalen‘ Fotografierentfernungen, und spätestens dann, wenn die Schärfentiefe bis Unendlich reicht, kann das mit dem Drittel überhaupt nicht mehr hinkommen, denn was ist schon ein Drittel der Unendlichkeit? Eine Frage für Philosophen, aber nicht für Fotografen. :-)

Im Makrobereich kehrt es sich übrigens um. Bei Abbildungsmaßstäben über 1:1 ist der Bereich der Schärfentiefe vor der Scharfstellebene größer als dahinter. Hab ich jedenfalls irgendwo gelesen – ausprobiert habe ich das noch nicht…

Die Abblendtaste

Abblendtaste der Canon AE-1Um vor der Aufnahme im Spiegelreflex-Sucher die Ausdehnung der Schärfentiefe überprüfen zu können, haben viele Kameras eine sogenannte „Abblendtaste“. Wird sie betätigt, verringert sich die Blende im Objektiv auf den eingestellten Blendenwert. Dadurch wird das Sucherbild zwar dunkler, aber man sieht dafür den Schärfeeindruck der späteren Aufnahme, so dass man die Schärfentiefe besser bestimmen kann. Hat man eine kleine Blende (hohe Blendenzahl) wie z.B. 16 oder 22 eingestellt, dann verdunkelt sich das Sucherbild natürlich stärker als bei weiter geöffneten Blenden.

Unschärfekreise (Zerstreuungskreise)

Natürlich sind die Grenzen der Schärfentiefe nach vorne und nach hinten keine festen Linien, zwischen denen alles gleich scharf ist, während direkt davor und dahinter mit einem Schlag alles unscharf wird. Vielmehr ist es ein fließender Übergang. Je weiter ein Motiv von der eingestellten Schärfeebene entfernt ist, um so unschärfer wird es. Nur genau auf der Schärfeebene ist ein Punkt des Motivs auch wirklich als Punkt abgebildet. Alles, was ein wenig davor oder dahinter liegt, wird etwas unscharf abgebildet, also nicht als Punkt, sondern als winzig kleines Scheibchen. Bis zu einer gewissen Größe erscheinen diese „Unschärfekreise“ (auch „Zerstreuungskreise“ genannt) dem menschlichen Auge jedoch noch als scharfe Punkte, sofern man einen ’normalen‘ Betrachtungsabstand zum Foto hat, also nicht mit einer Lupe über dem Foto hängt.

Nun hat man sich bei verschiedenen Kameratypen darauf geeinigt, wie groß diese Zerstreuungskreise maximal sein dürfen, um noch als ’scharf‘ durchzugehen. Für Kleinbildfilm-Kameras beträgt dieser Wert meist 0,03 mm. Alles, was mit Unschärfekreisen von maximal drei hundertstel Millimetern auf dem Dia oder Negativ abgelichtet wurde, erscheint auch in der Vergrößerung (bei einem Betrachtungsabstand, der die Erfassung des ganzen Fotos ermöglicht) noch als scharfe Wiedergabe – jedenfalls für menschliche Augen. Adler mögen da anders drüber denken…

Macht man nun von einem solchen Negativ oder Dia eine Ausschnittsvergrößerung (auf die gleiche Größe wie das Gesamtfoto) und betrachtet diese dann ebenfalls im ‚idealen‘ Betrachtungsabstand, dann sind auch die Unschärfekreise natürlich stärker vergrößert worden, so dass nun auch Unschärfekreise von 0,03 mm eventuell schon unscharf erscheinen. Das, was also bei Betrachtung des Gesamtfotos noch innerhalb der Schärfentiefe-Zone lag (an deren Rand), erscheint nun bei einer Betrachtung der Ausschnittsvergrößerung nicht mehr scharf. Nur Unschärfekreise, die deutlich kleiner sind als 0,03 mm werden noch scharf abgebildet. Daher sind die Schärfentiefe-Skalen, die weiter oben besprochen wurden, auch nur für Aufnahmen im Kleinbildfilm-Format zutreffend, von denen keine Ausschnittsvergrößerungen gemacht werden. Hilfreich für eine grobe Abschätzung der Schärfentiefe sind sie aber dennoch.

Crop-Faktor und Schärfentiefe

Der in der Lektion über Brennweite erläuterte Crop-Faktor digitaler Spiegelreflexkameras führt ja bekanntlich zu einer angeblichen „Brennweiten-Verlängerung“. Ein 50mm-Objektiv erzeugt an einer DSLR mit Crop-Faktor 1,6 einen Bildausschnitt, der dem eines 80mm-Objektivs an einer Kleinbild-SLR entspricht. Daher kann man sich fragen: Wie verhält es sich mit der Schärfentiefe bei Fotos mit Digitalkameras, deren Bildsensor kleiner als das Negativformat ist? Ändert sie sich, oder nicht? Und welche Auswirkungen hat dies?

Wie wir gesehen haben, hängt die Schärfentiefe zunächst einmal überwiegend von Eigenschaften des Objektivs ab: Brennweite, Blende und Fokussier-Entfernung. Die Kamera selbst hat darauf nur indirekten Einfluss. Den Lichtstrahlen im Objektiv ist es sozusagen ‚egal‘, ob sie dahinter auf einen Film oder einen Bildsensor fallen, und wie groß der ist.

Allerdings spielt die Frage der Unschärfekreise nun eine wichtige Rolle. Denn genauso, wie eine Ausschnittsvergrößerung den Wert des maximal ‚zulässigen‘ Zerstreuungskreis-Durchmessers verändert, tut dies der Crop-Faktor ebenso. Auf der Brennweiten-Seite wurde ja bereits anschaulich gemacht, dass der Crop-Faktor ja im Prinzip nichts anderes ist als eine Ausschnittsvergrößerung.

Für digitale Spiegelreflexkameras wie z.B. meine EOS 20D (und viele andere Kameras mit einem Chip im APS-C-Format) wird die Größe der Unschärfekreise mit maximal 0,019 mm angegeben. Dies ist ziemlich genau der Wert, wenn man die 0,030 mm des Kleinbildfilms durch den Cropfaktor 1,6 teilt. Dies sollte man im Sinn behalten, wenn man tatsächlich Nah- und Ferngrenze der Schärfentiefe genau bestimmen will. Die passenden Formeln und einige anschauliche Abbildungen gibt es hierzu beispielsweise bei Wikipedia.

Wem es aber in erster Linie darum geht, die Schärfentiefe ‚kreativ‘ zu nutzen, um sein Motiv elegant vor einem unscharfen Hintergrund ‚freizustellen‘, muss sich nicht mit Formeln und Zerstreuungskreisen plagen. Um einen richtig unscharfen Hintergrund zu erreichen, muss dieser weit genug von der Fokussierebene entfernt sein, und die Brennweite muss ausreichend lang sein. Denn aus dem bisher gesagten folgt, dass ein 50mm-Objektiv an der digitalen Spiegelreflexkamera zwar den Bildausschnitt eines 80mm-Kleinbildfotos widergibt, dass die Schärfentiefe aber nach wie vor einem 50mm-Objektiv ähnelt – speziell, wenn es um den Freistellungs-Effekt geht.

Beispiel: APS-C-Format als Ausschnitt aus KleinbildformatDie Schärfentiefe ist hauptsächlich von der ECHTEN Brennweite abhängig und wird durch den „Verlängerungsfaktor“ nur indirekt beeinflusst. Der Cropfaktor schneidet bekanntlich sozusagen nur die Ränder ab, macht aber KEINE längere Brennweite. Lediglich die Tatsache, dass man aufgrund der ‚abgeschnittenen Ränder‘ für ein gleich großes Foto stärker vergrößern muss, verschiebt ein wenig die Grenzen zwischen scharfer und unscharfer Wahrnehmung. Portraitfotografen wird es vermutlich nicht erfreuen, dass die Schärfentiefe eines 50mm-Objektivs an der Crop-Kamera trotz gleichem Bildausschnitt deutlich größer ist als die eines 80mm-Objektivs an der Kleinbildkamera. Denn sie benötigen ja die geringere Schärfentiefe einer längeren Brennweite, um das Gesicht vor dem unscharfen Hintergrund freizustellen. Dazu brauchen sie nach wie vor die längere Brennweite. Damit aber die Köppe nach wie vor auf’s Bild passen, müssen sie nun mit ihrer Kamera ein Stück weiter weg rücken. Hoffentlich ist das Studio groß genug, sonst stehen sie evtl. ‚mit dem Rücken zur Wand‘. :-)

Nahaufnahme PassionsblumeIm Nah- und Makrobereich, wo die sehr geringe Schärfentiefe ohnehin meist das Hauptproblem ist, bringt der kleinere Chip jedoch den Vorteil größerer Schärfentiefe bei gleichem Bildausschnitt. Hier haben digitale Sucherkameras eventuell sogar noch größere Vorteile, denn sie haben einen wesentlich kleineren Chip und verwenden daher Objektive mit sehr kurzen Brennweiten, beispielsweise 6,5-19,5mm (auch wenn evtl. 35-105mm draufsteht, weil es auf Kleinbildformat umgerechnet wurde). Das gezeigte Foto einer Passionsblume wurde mit einer digitalen Sucherkamera, deren Brennweite 6,5 bis 19,5 mm beträgt, aus freier Hand (im ‚Makro-Modus‘) fotografiert.

Nachdem nun die Grundlagen zur richtigen Belichtung und zur kreativen Beeinflussung von Verschlusszeit und Blende alle behandelt wurden, wird es nun Zeit, noch einen weiteren wichtigen Aspekt der Belichtungssteuerung anszusprechen: Die Filmempfindlichkeit, um die es in Lektion 7 geht.

Alles klein, auch die Schärfentiefe: Miniatur-Wunderland Hamburg

 

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Anfängerkurs, Lektion 2

Der Bildwinkel: Über Brennweite, Weitwinkel, Tele und Zoom

Bleiben wir noch etwas bei Objektiven: Neben der Blende, um die es in Lektion 1 ging, ist eine weitere (und noch wichtigere) Größe zur Unterscheidung von Objektiven die sogenannte „Brennweite“. Sie entscheidet gewissermaßen, ob das Fotomotiv groß oder klein abgelichtet wird. Also, wie nah man etwas ‚heranholen‘ kann, bzw. wie viel Vordergrund und Umgebung mit auf das Foto kommt. Um das Wichtigste, was man zum Thema Brennweite und den dazugehörigen Begriffen (Weitwinkel, Tele, Zoom, etc.) wissen sollte, geht es auf dieser Seite.

Bevor wir uns aber genauer mit diesen Begriffen beschäftigen, sollte man sich jedoch Folgendes klar machen: Auch wenn das Ding vorne an der Kamera „Objektiv“ genannt wird, ist Fotografie eigentlich nur sehr selten wirklich objektiv. Denn schon alleine durch Veränderung des Bildausschnitts kann sich die Aussage und Wirkung eines Fotos gewaltig verändern. Ob ich (wie im Beispiel rechts) ein interessantes Detail an einer Mauer des Bonner Münsters zeige, oder ob ich deutlich mache, wie die Kunst zwischen Bauholz und Dixiklos fast verschwindet, ist hier nur eine Frage der Brennweite bzw. des Bildwinkels des Objektivs.

Ein anderes Beispiel für die unterschiedliche Wirkung zweier Fotos bei gleichem Kamera-Standort sind zwei Fotos auf meiner Rom-Seite. Ob man das Forum Romanum nun mit 28mm-Weitwinkel oder mit 200mm-Tele zeigt, macht einen riesigen Unterschied.

Brennweite

Damit sind wir auch schon bei der Maßeinheit, in der die Brennweite eines Objektivs gemessen wird, nämlich in Millimeter. Je größer die Millimeterzahl der Brennweite, desto ’näher‘ erscheint das Motiv auf dem Foto. Betrachten wir die folgenden Bilder, die den Blick von der Kennedybrücke in Bonn auf den Posttower zeigen: Das linke Foto wurde mit einer Brennweite von 80 Millimetern aufgenommen, das rechte mit 200 mm. Wie bei einer Betrachtung durch ein Fernglas wird bei dem rechten Foto nur ein kleiner Bildwinkel aus der gesamten Szene betrachtet, der dadurch umso größer abgebildet wird:

Vergleich 80mm und 200mm Brennweite

Der Begriff „Brennweite“ erinnert an den „Brennpunkt“ einer Linse (Vergrößerungsglas), mit der man vielleicht früher im Physikunterricht oder Pfadfinderlager versucht hat, nur durch das Sonnenlicht ein Stück Papier zu entzünden. Und tatsächlich hat die Brennweite eines Objektivs etwas mit dem Abstand des Brennpunktes zu tun. Darauf wollen wir jetzt hier jedoch nicht näher eingehen.

Wichtig für den Fotografen ist vielmehr die Tatsache, dass der Bildeindruck, also wie ’nah‘ oder ‚fern‘ das Motiv auf dem Foto erscheint, nicht nur von der Brennweite des Objektivs abhängig ist, sondern auch von der Größe des Films bzw. des Bildsensors der Kamera.

Dies kann man sich ganz einfach klar machen, wenn man das Bild rechts betrachtet: Stellen wir uns vor, das Bild rechts wäre mit einem ganz normalen „Kleinbildfilm“ aufgenommen worden, der Dias bzw. Negative im üblichen Format von 24 mal 36 Millimetern erzeugt. Die Brennweite des Objektivs wurde so gewählt, dass auf dieser Filmfläche von 24x36mm das gesamte Motiv (also das Schiff und der Posttower) abgebildet wird – angedeutet durch den aufgehellten Bereich des Fotos.

Wenn nun jemand in die gleiche Kamera mit der gleichen Objektiv-Brennweite einen kleineren Film mit einer Größe von 15 mal 22,5 Millimetern einlegen würde (mit einiger Bastelarbeit wäre das durchaus möglich), dann hätte er logischerweise trotz gleicher Brennweite nur den mittleren Bildausschnitt auf seinem Film. Die äußeren Bereiche würden also einfach fehlen und weder der Posttower noch das Schiff wären komplett im Bild.

Würde man aber nun hingehen und von beiden Fotos je einen Abzug im Format 10x15cm bestellen, dann sähe das Bild mit dem kleineren Negativ-Format so aus, als sei das Motiv von der Kamera ’näher‘ abgebildet. In Wirklichkeit ist es aber nur im Fotolabor stärker vergrößert worden. Genausogut hätte man von dem 24×36-Negativ einen größeren Abzug bestellen können und dann mit der Schere die Randbereiche abschneiden können.

Genau das gleiche geschieht übrigens in den meisten Digitalkameras: Der Bildsensor ist fast immer kleiner als die Filmfläche eines Kleinbildfilms – im obigen Beispiel um den Faktor 1,6 (24/15 bzw. 36/22,5). Dadurch entsteht der Eindruck, als sei mit einer größeren Brennweite fotografiert worden, was allerdings nicht zutrifft, obwohl sich dafür der irreführende Begriff „Brennweiten-Verlängerungsfaktor“ eingebürgert hat. Am Objektiv und seiner Brennweite ändert sich ja nichts, egal ob man es an eine analoge oder digitale Spiegelreflex-Kamera ansetzt. Passender finde ich daher den englischen Begriff Crop-Faktor, denn „to crop“ bedeutet so viel wie „beschneiden“ oder zuschneiden eines Fotos – und dies trifft wesentlich genauer, was durch den kleineren Bildsensor mit dem Foto geschieht.

Die folgende Tabelle zeigt 6 Aufnahmen auf Negativfilm und 6 Aufnahmen mit einer Digitalkamera, deren Crop-Faktor 1,6 beträgt (Canon EOS 20D). Es wurden jeweils Fotos mit einer Objektiv-Einstellung von 28, 35, 50, 80, 135 und 200mm Brennweite gemacht. Deutlich ist zu erkennen, dass das Motiv auf der Digitalkamera-Bildern bei gleicher Brennweite des Objektivs deutlich näher erscheint. Beispielsweise zeigt bereits das 50mm-Bild der Digitalkamera sozusagen den gleichen Bildausschnitt wie das 80mm-Bild auf Kleinbildfilm. Kein Wunder, denn wenn man die 50mm mit dem Cropfaktor von 1,6 mulipliziert, kann man ganz einfach ausrechnen, dass es einem Bildeindruck von 80mm auf Kleinbildfilm entspricht. Dieses Beispiel habe ich in der Tabelle rot markiert. Auch die grün bzw. blau gekennzeichneten Bildpaare zeigen jeweils einen fast gleichen Bildausschnitt trotz unterschiedlicher Brennweite – wegen des Crop-Faktors von 1,6.

Brennweite Kleinbildfilm-Format
Negativgröße 24×36 mm
EOS 60D/500D-Format
Bildsensorgröße 15×22,5 mm
28 mm Brennweite 28mm 28mm KB x 1,6 ≈ 45mm
35 mm Brennweite 35mm 35mm KB x 1,6 ≡ 56mm
50 mm Brennweite 50mm 50mm KB x 1,6 ≡ 80mm
80 mm Brennweite 80mm 80mm KB x 1,6 ≡ 128mm
135 mm Brennweite 135mm 135mm x 1,6 ≡ 216mm
200 mm Brennweite 200mm 200mm x 1,6 ≡ 320m

Normalobjektive

Wenn man die obenstehenden Kleinbildfilm-Fotos vergleicht, dann stellt man leicht fest, dass die Brennweite von 50mm wohl am ehesten unseren normalen Sehgewohnheiten entspricht. Die Bilder darüber (mit kleinerer Brennweite) zeigen einen größeren Bildwinkel, als man gewöhnlich mit den Augen bewusst und scharf wahrnimmt, ohne die Augen zu bewegen. Und die darunter stehenden Bilder (mit größerer Brennweite) wirken zunehmend ‚wie durch ein Fernglas fotografiert‘.

Objektive, deren Darstellung der menschlichen Wahrnehmung am ähnlichsten sind, werden daher „Normalobjektive“ genannt. Für Kleinbildfilm, was ja die mit Abstand weitverbreitetste Filmgröße ist, hat ein Normalobjektiv eine Brennweite von ca. 50mm. Bei einer Kamera wie der Canon EOS 20D mit einem Crop-Faktor von 1,6 entpricht eine Brennweite von ca. 31mm am ehesten dem Normalobjektiv. Die üblichen Brennweiten von 28 oder 35 mm sind an dieser Digitalkamera also als Normalobjektive anzusehen.

Weitwinkelobjektive

Wie oben schon angedeutet, werden Objektive mit einer kürzeren Brennweite als Normalobjektive als „Weitwinkel-Objektive“ bezeichnet. Sie nehmen einen wesentlich größeren Bildwinkel auf das Foto, wodurch gerade Motive im Hintergrund oft winzig klein erscheinen.

Teleobjektive

Als „Tele-Objektive“ bezeichnet man Objektive mit Brennweiten, die deutlich größer als bei Normalobjektiven sind. Dadurch wird der Bildwinkel kleiner (wie beim Blick durch ein Fernrohr), aber dafür erscheinen die Objekte auch größer, wirken also ’näher‘.

Zoomobjektive und Festbrennweiten

Als Festbrennweite wird die Weite oder Entfernung bezeichnet, bis zu der sich Fettspritzer aus einer heißen Pfanne noch auf dem Herd festbrennen. :-)

Scherz beiseite, es geht ja hier um Fotografie: Es gibt Objektive mit jeweils einer festen Brennweite, also beispielsweise ein 50mm Normalobjektiv, oder ein 200mm Teleobjektiv. Und es gibt Zoom-Objektive, bei denen sich die Brennweite durch Drehen oder Schieben eines Einstellringes am Objektiv verstellen lässt. Bei Sucherkameras wird der Zoom, also die Veränderung der Brennweite, meist über eine Wipptaste bedient, die einen Motor im Objektiv steuert.

Hauptvorteil von Zoomobjektiven ist natürlich die Flexibilität im Alltag. Alle 12 Bilder in der obigen Brennweiten-Vergleichstabelle wurden beispielsweise mit einem einzigen (wenn auch einem nicht besonders guten und leicht defekten) Zoom-Objektiv aufgenommen. Die Brennweite lässt sich daran von 28mm bis 200mm stufenlos verstellen. Daher sind die Zwischenschritte oben auch nicht ganz genau. Auch wenn ich mich bemüht habe, das Objektiv beispielsweise auf 135mm einzustellen, kann es durchaus sein, dass es z.B. nur 130mm sind. Dies spielt aber im fotografischen Alltag nur selten eine Rolle.

Auch Kostengründe sprechen für Zoom-Objektive. Das eine Zoom war deutlich günstiger als der Kauf von 6 oder mehr verschiedenen Festbrennweiten.

Allerdings haben Zoomobjektive auch gewisse Nachteile. Dazu gehören meist eine etwas reduzierte Abbildungsqualität, beispielsweise weniger Lichtstärke (also eine kleinere Maximalblende), leichte Verzerrungen bei manchen Brennweiten-Einstellungen (Tonnen- bzw. Kissenverzerrung), leichte Abdunklungen an den Bildrändern, etc. Eine gute Festbrennweite zu konstruieren ist wesentlich einfacher als ein gutes Zoom-Objektiv. Dennoch haben die Zooms in den letzten Jahren technisch gewaltig aufgeholt, so dass viele Fotografen heute lieber raus- und reinzoomen als ständig Objektive zu wechseln.

Bei Zoom-Objektiven wird der Brennweiten-Bereich angegeben, innerhalb dessen sie sich verstellen lassen, und oft auch noch das Verhältnis von größter zu kleinster Brennweite. Mein Sigma-Zoom (mit defektem Autofokus und Blenden-Problemen an der EOS 20D) hat beispielsweise einen riesigen Brennweitenbereich von 28-200mm, also ungefähr einen 7fach-Zoom. Ein Objektiv mit 35-105 nennt man Dreifachzoom, eines mit 35-350 ein Zehnfachzoom.

Daraus lässt sich folgern, dass ein Begriff wie ‚Dreifachzoom‘ noch nicht besagt, ob es sich um ein Weitwinkel-, Tele- oder Universalzoom handelt. Denn sowohl ein 15-45mm Weitwinkelzoom als auch das genannte 35-105mm Universalzoom oder ein 100-300mm Telezoom sind alles Dreifachzooms, wenn auch in völlig unterschiedlichen Brennweitenbereichen.

Vor- und Nachteile des Crop-Faktors

Bevor wir das Thema ‚Brennweite‘ verlassen, noch ein paar Worte zum oben erklärten Crop-Faktor, den die meisten digitalen Spiegelreflexkameras aufweisen:

Für Paparazzi und Tierfotografen ist der Crop-Faktor natürlich eine tolle Sache: Sie kaufen sich beispielsweise ein Teleobjektiv mit 300mm Brennweite, und es zeigt die fotoscheuen Adligen bzw. Gelbschwanzlibellen fast wie ein 500er Tele.

Wer allerdings auf echte Weitwinkel-Objektive angewiesen ist, dem macht der Crop-Faktor eventuell zu schaffen: Denn je kürzer die Brennweite, desto teurer i. A. die Objektive – zumindest dann, wenn sie so konstruiert sind, dass sie bei ihrer kurzen Brennweite dennoch das komplette Kleinbildfilmformat belichten können. Daher hat beispielsweise Canon begonnen, Objektive zu bauen, die nur für Digitalkameras mit verkleinertem Chip geeignet sind.

Wenn man jedoch ein ’normales‘ Objektiv an eine Kamera mit Crop-Faktor setzt, erfordert dies von dem Objektiv eine höhere Schärfe. Denn die 8 Megapixel der EOS 20D ’schauen‘ ja gewissermaßen nur durch den mittleren Bereich des Objektivs auf die Außenwelt, und sie sitzen wesentlich dichter zusammen. Daher muss dieser Bereich höher auflösen, als wenn sich die 8 Megapixel über die Fläche von 24x36mm verteilen würden.

Andererseits machen beispielsweise Objektivfehler wie Abdunklungen oder Unschärfen in den Randbereichen, die nicht selten bei Zoom-Objektiven auftreten, an einer Digitalkamera mit verkleinertem Bildsensor nicht so große Probleme. Denn die Ränder, wo die Probleme auftreten, werden ja einfach nicht mitbelichtet.

Nachdem wir nun auf dieser Seite gesehen haben, dass eine größere Brennweite das Motiv ’näher‘ heranholt, stellt sich natürlich die Frage: Welchen (fotografischen) Unterschied macht es, ob ich per Objektiv heranzoome, oder ob ich den ‚Zweibein-Zoom‘ :-) benutze und die Kamera ‚zu Fuß‘ näher zum Motiv bringe? Dies ist das Thema der Lektion 3: Brennweite und Perspektive.

Weitwinkel und Tele: Wallis Bird Worms 2007