Blende und Tiefenschärfe

Oder: Wie kann man den Bildhintergrund verschwommen / unscharf machen? 

Anmerkung vorab: Dieser Artikel richtet sich vor allem an Fotografen, die Kameras mit Wechselobjektiven bzw. mit Zooms nutzen, und die es ermöglichen, in die Blendensteuerung, die ISO-Einstellungen und die der Belichtungszeit einzugreifen. Mit Smartphones und einfachen Kompaktkameras kommt man hier nicht viel weiter. Aber der Artikel kann auch diesen Fotografen wichtige Einsichten vermitteln. 

Das Wichtigste ist: Durch Abblenden (= kleinere Objektivblenden-Öffung = höhere Blendenzahl) lässt sich die Tiefenschärfe eines Fotos vergrößern. Und durch Aufblenden (= größere Blendenöffnung = kleinere Blendenzahl) wird die Tiefenschärfe kleiner.

Abgesehen von diesem einfachen Prinzip gibt es noch eine Reihe weiterer relevanter Faktoren zu Tiefenschärfe bzw. Schärfentiefe incl. der Frage, ob diese beiden Begriffe dasselbe bezeichnen, die in diesem Artikel zu Nahaufnahmen und Makrofotografie behandelt werden. Das ganze Thema ist leider recht komplex, weshalb es hier erstmal nur um die grundlegenden Gesetzmäßigkeiten gehen soll. Aslo schauen wir uns das mal anhand einiger Beispiele näher an. Im Anschluss daran gibt es noch etwas Theorie, die erklärt, warum das alles so ist.

Untere 3 Fotos

Die Fotos habe ich mit einer Nikon D200 und einer Brennweite von 105 mm (entspricht auf Kleinbild bezogen ca. 150 mm) geschossen. Das erste Foto entstand mit Blende 16, was eine recht lange Belichtungszeit von 1/10 Sekunde erforderte. Durch die große Tiefenschärfe ist die Eden-Blüte ganz scharf, und selbst die Knospen weiter vorne oder hinten sind zum großen Teil noch scharf. - Zunehmendes Aufblenden verringert die Tiefenschärfe, sodass schließlich bei ganz offener Blende 2,8 nur noch einige Blütenblätter scharf sind.

Der Hintergrund zeigt einen gestalterisch wichtigen Effekt der unterschiedlichen Tiefenschärfen: Je geringer die Tiefenschärfe ist, desto unschärfer und damit verschwommen-gleichmäßiger wird er.

Bei den Beispielfotos habe ich die Kamera auf ein Stativ montiert, damit Aufnahmewinkel und Abstand gleich sind (die geringen Unterschiede in der Blütenposition entstanden durch leichten Wind). - Ich habe eine Brennweite von 105 mm im Nahbereich gewählt, damit der Tiefenschärfeneffekt besonders deutlich wird.

Rechte 3 Fotos (Marginalie)

Die Fotos entstanden mit einem ausgeliehenem Zeiss Planar 135 mm Makroobjektiv (eigentlich für Hasselblad, d.h. Format 6x6 cm) an der Nikon D200. Es ergibt sich eine Brennweite bezogen auf Kleinbild von ca. 200 mm. - Der Abblendeffekt ist deutlich sichtbar: Ist zunächst nur die mittlere Blüte scharf, so werden durch das Abblenden auch die anderen Blüten schärfer dargestellt. Durch die geringere Schärfentiefe der Telebrennweite bleibt der Hintergrund auch beim Abblenden noch recht ruhig.

 

Erklärungen

Digitalkameras steuern alle hier erläuterten Funktionen automatisch, d.h. man braucht sich darum nicht unbedingt zu kümmern. - Wenn man aber bestimmte Effekte erzielen und mit gestalterischem Anspruch fotografieren möchte, dann muss man in diese Funktionen eingreifen. Die folgenden Zeilen sollen helfen zu verstehen, was da geschieht und wie man die Tiefenschärfe gezielt verändern kann.

 

Faktoren, von denen die Belichtung abhängt

Die Belichtung eines Fotos hängt ab von drei Faktoren:

  • vorhandenem Licht
  • Empfindlichkeit des Films oder Sensors
  • Lichtmenge, die auf den Sensor / den Film fällt.

Das vorhandene Licht kann man meist nicht verändern (Ausnahmen: Blitzlicht, Scheinwerfer). - Die Empfindlichkeit kann bei Digitalkameras stark verändert werden. Die Maßzahl ist ISO; normale Werte 100 oder 200, höhere Empfindlichkeiten: ISO 400, 800, 1.600, 3.200 etc. bis in den 5stelligen, ja 6stelligen Bereich. Bei analogen Kameras gibt es entsprechend Filme mit unterschiedlichen Empfindlichkeiten, allerdings reichen die ISO der Filme nicht annähernd so weit.

Eine Verdopplung der ISO-Zahl bedeutet, dass sich die Lichtempfindlichkeit des Sensors verdoppelt. Dazu gibt es weiter unten eine Tabelle.

Wichtig: Je höher die Empfindlichkeit des Sensors, desto stärker wird das Rauschen der Bilder (analog bei hochempfindlichen Filmen: die Körnigkeit). D.h. die Qualität der Bilder wird schlechter, je höher die Empfindlichkeit ist. Bei den modernen Digitalkameras wirkt sich das aber oft erst bei ISO-Zahlen höher als 1.600 störend aus.

Die Lichtmenge, die auf den Sensor fällt, wird reguliert duch die Belichtungszeit und die Blende. Darum geht es auf dieser Seite in erster Linie.

 

Blende und Belichtungszeit

Die Belichtungszeit wird in Sekunden bzw. Sekundenbruchteilen angegeben. Typisch sind z.B. Werte von 1/125 Sekunde. - Je länger die Belichtungszeit ist, umso eher verwackelt man, da man die Kamera ja nicht absolut ruhig halten kann, und umso eher wirken sich Bewegungen des Fotomotivs aus (z.B. windbewegte Blüten). - Längere Brennweiten (Teleobjektive) erfordern kürzere Belichtungszeiten, da sich mit zunehmender Brennweite der Verwacklungseffekt stärker auswirkt.

Die Blende ist eine ringförmige Konstruktion im Objektiv, die die Offnung, durch die Licht auf den Sensor / Film fällt, verkleinern oder vergrößern kann. Die Blende wird in Zahlen angegeben, die das Verhältnis von Objektivbrennweite und Öffnung angeben. Je größer die Blendenöffnung, desto kleiner ist die Blendenzahl, und umgekehrt. Folgende Blendenzahlen kennzeichnen eine zunehmende Verkleinerung der Blende (= Abblenden), wobei bei jedem Schritt eine Halbierung der Lichtmenge erfolgt:
1,4 - 2 - 2,8 - 4 - 5,6 - 8 - 11 - 16 - 22 - 32.

Blende und Belichtungszeit steuern zusammen die Lichtmenge, die auf den Sensor fällt. So sind die folgenden Kombinationen im Hinblick auf die Lichtmenge gleichweitig, d.h. sie erzeugen eine richtige Belichtung:

Blende 16 - 1/15 Sek.
Blende 11 - 1/30 Sek.
Blende 8 - 1/60 Sek.
Blende 5,6 - 1/125 Sek.
Blende 4 - 1/250 Sek.
Blende 2,8 - 1/500 Sek.
Blende 2 - 1/1000 Sek.
Blende 1,4 - 1/2000 Sek.

Für die Werte in dieser Tabelle gilt: Bei Blende 16 ist die Tiefenschärfe am größten, aber auch die Verwacklungsgefahr. Bei Blende 1,4 ist die Tiefenschärfe am geringsten, ebenso die Verwacklungsgefahr.

 

Zusammenhang mit der Empfindlichkeit

Eine Verdoppelung der ISO-Zahl entspricht immer einer Blendenstufe. Also sind die folgenden Kombinationen im Hinblick auf die Lichtmenge gleichwertig::

ISO 100 - Blende 16 - 1/15 Sek.
ISO 200 - Blende 16 - 1/30 Sek.
ISO 400 - Blende 16 - 1/60 Sek.
ISO 800 - Blende 16 - 1/125 Sek.

oder aber:

ISO 100 - Blende 5,6 - 1/125 Sek.
ISO 200 - Blende 8 - 1/125 Sek.
ISO 400 - Blende 11 - 1/125 Sek.
ISO 800 - Blende 16 - 1/125 Sek.

Mit höherer Empfindlichkeit kann man also entweder kürzer belichten oder stärker abblenden. Aber in höheren ISO-Bereichen nimmt die Bildqualität ab, wie weiter oben dargelegt: Das Rauschen nimmt zu und mindert die Abbildungsqualität. - Aber auch die gewählte Blende hat Einfluss auf die Abbilungsqualität. Davon handelt der nächste Absatz (und dann ist erstmal Schluss mit der Theorie ...).

 

Blende und Abbildungsqualität

Nahezu alle Objektive haben ihre beste Abbildungsqualität im mittleren Blendenbereich zwischen 5,6 und 8. Kleinere Blenden von 16, 22 und mehr vergrößern zwar die Tiefenschärfe, aber gleichzeitig verschlechtert sich die Abbildungsleistung in den Bildpartien, auf die scharf gestellt wurde.

Es gibt eine alte Fotografenregel:

"Wenn die Sonne lacht, nimm Blende acht.
Und in der Nacht nimm Blende acht."

Ganz so starr muss man es nicht machen. Aber wenn es in erster Linie auf höchste Schärfe ankommt, sollte man eine Blende aus dem mittleren Blendenbereich wählen.


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