Schärfentiefe, Einflussfaktoren und deren Gewicht.

[tom1502]

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Mich würde mal interessieren wie stark in etwa welcher Faktor die Schärfentiefe beeinflusst. Mir bekannte Faktoren sind:

Brennweite

Abstand zum Objekt

Blende

Sensorgröße

 

Gibt es weitere?

Gibt es in etwa eine Gewichtung der einzelnen Faktoren zueinander?

Außerdem frage ich mich:

Ändert sich der schärfeverlauf bei Änderung der sensorgröße? Ist also bei Kleinbildsensoren der Verlauf von scharf bis unscharf anders als z.b. Bei mFT bei gleich großer schärfeebene?

 

Eine Bitte:

Ich würde mich freuen, wen wir das ganz neutral und sachlich diskutieren und völlig ignorieren, ob nun KB, Aps-C oder mFT die beste sensorgröße sind usw.

[m.c.]

Brennweite und Abstand zum Objekt würde ich vorschlagen, als Abbildungsmaßstab zusammenzufassen. Ich gerinnere mich vage, dass der Abbildungsmaßstab eine Basisgröße in den Formeln zur Berechnung der Schärfentiefe ist. Damit eliminierst Du auch gleich das Sensorformat als Einflußfaktor.

Es bleiben also der Abbildungsmaßstab und die Blende als bestimmende Größen übrig.

 

Egal, welche Brennweite und welche Sensorgröße man einsetzt. Man legt zuerst fest, wie groß das interessierende Motivteil abgebildet werden soll. Anhand des Abbildungsmaßstabes (auch wenn das praktisch eher auf den Bildanteil am Sensorformat erfolgt, ist es doch immer auf den Abbildungsmaßstab rückführbar). Dann schaut man, ob man auf- oder abblendet, je nachdem wieviel man in scharf sehen möchte.

 

Da man insgesamt bei allen Sensorformaten über die Festlegung der Blende bei einigermassen normalem Abbildungsmaßstab deutlich unterschiedlich zwischen knapper Schärfentiefe und großer Schärfentiefe variieren kann, ist die Blende der stärkere Einflussfaktor.

[kirschm]

Am wichtigsten in der Schärfentiefeformel ist m.E. der CoC (Circle of Confusion). Es ist sozusagen das 'Anspruchsniveau', welches man an DOF stellt: 'Erscheint' es einigermassen scharf auf einem 10x15 Foto oder hält die Schärfentiefe/DOF auch Pixelpeepen stand?

 

Bei mir gilt letzteres und so muss ich den CoC auf Pixelschärfe korrigieren, Beispiel 16MPix MFT:

 

Der klassische CoC ist viel zu lasch (reicht nur, um z.B. ein 10x15 Foto 'anzuschauen').

 

Für Pixelpeeping muss dieser kleiner sein. Um Pixelschärfe zu erreichen, muss er sein:

 

Breite des Sensors / Pixel (lange Seite), für einen 16Mpix MFT-Sensor also ca:

17,31mm / ca 4600 = 0.004mm, statt 0.015mm

 

... oder bei 0.015mm bleiben und knapp 4 Blenden 'schlechter rechnen', also z.B. Blende2 im DOF-Rechner eingeben anstatt der gewünschten Blende8.

[kirschm]

Zur eigentliche Abhängigkeitsfrage... schau Dir diese Formel an, dann sieht man die Abhängigkeiten. Ich habe mir Formel in ein XLS gebastelt und kann dann je nach Fragestellung damit rumspielen:

 

http://www.dofmaster.com/equations.html

[flyingrooster]

Mich würde mal interessieren wie stark in etwa welcher Faktor die Schärfentiefe beeinflusst. Mir bekannte Faktoren sind:

Brennweite

Abstand zum Objekt

Blende

Sensorgröße

 

cBlur   -   Freeware mit graphischer Darstellung der Schärfentiefe in Abhängigkeit allerlei relevanter Parameter. Zeigt, im Gegensatz zu Dofmaster, auch die Schärfe/Unschärfe des Hintergrundes in beliebiger Entfernung an.

[kirschm]

cBlur   -   Freeware mit graphischer Darstellung der Schärfentiefe in Abhängigkeit allerlei relevanter Parameter. Zeigt, im Gegensatz zu Dofmaster, auch die Schärfe/Unschärfe des Hintergrundes in beliebiger Entfernung an.

 

... guter Tipp... frage mich nur, warum bei denen der 16MPix MFT Pixelpeep CoC fast doppel so gross ist, wie meine Vermutung (0.004mm)

bearbeitet 4. Juni 2015 von kirschm

[nightstalker]

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Also ich weiß nicht.... Bis ihr da lang rumrechnet Kuck ich doch einfach aufs display

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Ich würde dir das Adobe Creative Cloud Foto-Abo mit Photoshop und Lightroom empfehlen

[kirschm]

Also ich weiß nicht.... Bis ihr da lang rumrechnet Kuck ich doch einfach aufs display

 

Deine Praktikabilität in Ehren, aber nichts ist so praktisch wie eine gute Theorie...

[flyingrooster]

... guter Tipp... frage mich nur, warum bei denen der 16MPix MFT Pixelpeep CoC fast doppel so gross ist, wie meine Vermutung (0.004mm)

 

Weiß auf den ersten Blick auch nicht welches Kriterium deren Wahl zugrunde liegt. Lässt sich aber ohnehin manuell nach Wunsch definieren.

 

 

Also ich weiß nicht.... Bis ihr da lang rumrechnet Kuck ich doch einfach aufs display

 

Ehhm, naja, das ist bei cBlur doch nicht anders - da kuckt man auch auf's Display ...

 

 

Mal abgesehen von akademischem Interesse an den Zusammenhängen, kann es zwecks Einschätzung (noch) nicht im Besitz befindlicher Ausrüstung praktisch sein.

Bsp.: Ich möchte mir für Portraits mit mFT ein Teleobjektiv zulegen, welches weit entfernte Hintergründe möglichst effektiv auflöst - hol ich mir lieber das 75/1.8, 35-100/2.8 oder 42.5/1.2? Mittels ein paar Klicks wird anhand der Grafik deutlich ersichtlich wie sich der Verlauf der Schärfentiefe am Motiv und dem Hintergrund bei verschiedenen Blenden äussert. Liefert doch eine ganz nette und anschauliche Visualisierung relativer Zusammenhänge, oder?

 

Wer verwendet in der Praxis "im Feld", mit Kamera/Objektiv der Wahl ohnehin bereits in der Hand, schon Schärfentieferechner? Das würde mir ebenfalls merkwürdig anmuten.

bearbeitet 4. Juni 2015 von flyingrooster

[kirschm]

...Mal abgesehen von akademischem Interesse an den Zusammenhängen, kann es zwecks Einschätzung (noch) nicht im Besitz befindlicher Ausrüstung praktisch sein

 

Bei mir sind solche Rechnereien auch immer im Einsatz, um bereits im Besitz befindliche Ausrüstung zu verstehen.

 

Hatte kürzlich Bilder gemacht, die nicht auf den Punkt bzw. 'recht volatil' scharf waren... als ich dann den Pixelpeep-DOF nachgerechnet hatte, kam ein DOF von <2cm raus (ich hatte eher mit 5-10cm gerechnet und hätte dann die Unschärfen nicht nachvollziehen können)... damit hat man dann schon mal ein paar Erklärungsansätze...

[Kleinkram]

Die Rechnerei bzw. die Formel beantwortet die Eingangsfrage nach der Gewichtung der verschiedenen Einflussfaktoren: Es gibt keine einfach zu erkennende Wichtung! Wenn der Mathematiker oder Physiker sie doch errechnet, dann findet er keine signifikanten Unterschiede. Außerdem sind sie durch die Klammerwerte mit Addition und Subtraktion auch noch untereinander abhängig. Z. B.ändert sich der Einfluss der Brennweite mit geänderter Entfernung.

 

bearbeitet 4. Juni 2015 von Kleinkram

[kirschm]

...Weil der Unschärfekreis ein rein theoretischer Parameter ist, der keine Auswirkung auf das sichtbare Bild hat

 

Aha, hoch interessant...

 

Der CoC Parameter ändert sich mit der 'Filmgrösse'... ist der CoC also sichtbar irrelevant, dann haben auch alle Sensorgrössen c.p. die gleichen DOFs...

 

Ist aber gut, dass endlich mal jemand aufgeklärt, dass der CoC irrelevant für das sichtbare Bild ist.

[Kleinkram]

Ich habe mich verrannt und den Unschärfekreis-Teil in meinem vorigen Beitrag gelöscht.

bearbeitet 4. Juni 2015 von Kleinkram

[flyingrooster]

Berechne den Schärfebeich mit einem [...]

 

Jetzt fragst Du Leute, für welches Bild der geringere Unschärfekreis berechnet wurde. Ob sie es erkennen können?

Erkennen sie ziemlich einfach, sofern man nicht in sehr kleinem Format ausgibt. Scon probiert.

 

Der klassisch-konservative CoC führt zu einer Bildauflösung von lediglich 1 MP (an den eigentlich noch "perfekt" scharf beabsichtigten Randbereichen der Schärfezone).

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Guck dir auch mal das Sony 12-24 G Master an

[padiej]

Faktoren:

 

1) Die "Augenauflösung" - Klassisch 1/1500 Bildpunkte in der Diagonale - oder 1/2500 bei full HD - oder noch mehr bei 4K (=wie Poster) ... gekoppelt mit fixem Betrachtungsabstand

 

2) Blende

 

3) Brennweite

 

4) Sensorgröße

 

Ich hatte einmal eine heftige Forendiskussion zu diesem Thema.

Ich wollte nicht verstehen, warum ein Crop aus einem Bild eine andere Schärfentiefe hat, als das nicht gecroppte, das gesamte Bild. Ich habe immer nur Blende, Brennweite und Sensorgröße in Betracht gezogen, aber nicht meine Augenauflösung bei einem fixen Betrachtungsabstand.

Ich sehe ein FF-Bild in A3 aus 50cm Entfernung. Ein schräg anfotografierter Maßstab zeigt mir 10cm Schärfentiefe (als Beispiel). Ich mache einen Crop, vergrößere den Ausschnitt vom Maßstab und was passiert - ich sehe nur mehr 6cm scharf (auf jeden Fall weniger Schärfentiefe), weil ich ja eine Ausschnittsvergrößerung betrachte.

 

Es geht immer ums Ausgabemedium und um den Betrachtungsabstand. Gehe ich näher ran ans Bild, sehe ich weniger Schärfetiefe.

 

 

[kirschm]

Faktoren:

 

1) Die "Augenauflösung" - Klassisch 1/1500 Bildpunkte in der Diagonale - oder 1/2500 bei full HD - oder noch mehr bei 4K (=wie Poster) ... gekoppelt mit fixem Betrachtungsabstand

Das ist halt der CoC:

Klassisches DOF mit klassischem CoC geht davon aus, dass man ein ungecropptes 10x15cm Bildchen (oder gar nur 9x13?) im Fotoalbum anschaut.

Mein Favorit Pixelschärfe gilt auf Pixelebene und damit für jeden Crop.

 

Zwischen beiden Extremen liegen etwa 4 Blendenstufen... für jeden was dabei...

bearbeitet 5. Juni 2015 von kirschm

[nightstalker]

immer wieder gut:

 

 

 

Circle of Confusion:  a group of photographers sitting around discussing Depth of Field.

[kirschm]

Na endlich, Nightstalker, auf den hatte ich schon sehnsüchtig gewartet...

[tom1502]

danke für die lebhafte Diskussion! ich wollte gestern egtl. noch etwas zu meiner Motivation bzgl. dieses Threads schreiben... leider macht die Pollenallergie mein Hirn manchmal etwas "matschig", zur Zeit fliegt irgendwas ganz fieses :-(

Also:

Ich bin ja noch nicht sehr erfahren was Fotografie angeht und ich würde gerne im Kopf abschätzen können, was ich für ne Blende bei gegebenem Abstand wählen muss um z.B. meine Frau UND Tochter in der Schärfeebene zu haben. Oder bei der Bildkontrolle auf dem Display zu wissen, "da kann ich noch etwas weiter auf machen", oder abschätzen zu können, wie unscharf der Hintergrund bei einer bestimmten Distanz zum Motiv wird usw.

Meine wohl etwas naive Hoffnung bestand darin z.B. sagen zu können "eine Blende weiter abblenden bringt eine ca. 20% größere Schärfeebene". Das scheint wohl so nicht möglich zu sein. 

 

Muss ich also wohl doch einfach Erfahrung sammeln :-). Das Handy während des Fotografierens zu zücken um eine App rechnen zu lassen ist sicher möglich, für mich aber keine attraktive Option.

Wie gut klappt bei euch egtl. die "Schärfekontrolle" im Sucher oder auf dem Display der Kamera? Ich habe das Gefühl, dass sich das von meinem Eindruck später am Computer teilweise signifikant unterscheidet...

[kirschm]

....Ich bin ja noch nicht sehr erfahren was Fotografie angeht und ich würde gerne im Kopf abschätzen können, was ich für ne Blende bei gegebenem Abstand wählen muss um z.B. meine Frau UND Tochter in der Schärfeebene zu haben.

 

Da Tiefenschärfe ja in der Praxis nix 'Digitales' i.S.v. 'ein/aus' ist, sondern stufenlos und mit fliessenden Grenzen, würde ich hier ganz pragmatisch vorgehen:

 

Lerne die Tiefenschärfe für ein paar Brennweiten und ein paar Entfernungen (z.B. 2Meter und 10Meter) für z.B. Blende 5.6 auswendig... das sind ja nur ein paar Scenarien.

 

Wenn Du dann für 'Zwischensituationen' die Abhängigkeiten weisst, kannst Du für jede konkrete Situation die DOF gut einschätzen:

 

o je weiter die Entfernung, desto grosszügiger DOF

o je grösser die Blendenzahl, desto mehr DOF

o DOF liegt rund 1/3 vor und 2/3 hinter dem Fokuspunkt

o etc.

[kirschm]

Ich machts eigentlich ganz pragmatisch ohne Rechner:

 

Ich fokussiere als Default auf das 'Zentrum des Interesses' bzw. kurz davor (wg. der 1/3 - 2/3 Abhängigkeit). Fertig.

 

Im Hinterkopf weiss ich dann halt, dass diese 'Drittel' je nach Blende oder Brennweite etc. mal grösser oder kleiner sind.

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[pizzastein]

Ich würde auch zu Praxis und nicht zu Theorie raten. Blendserien in typischen Situationen und dann bei typischer Ausgabegröße auswerten, was noch scharf erscheint oder auch nicht und wie erkennbar der Hintergrund sein soll. Je nach persönlicher Vorliebe könnte es z.B. auch sein, dass die Hauptmotive nicht von vorne bis hinten knackig scharf sein sollen und dafür der Vorder- und Hintergrund verschwommener.

[systemcam128]

Mich würde mal interessieren wie stark in etwa welcher Faktor die Schärfentiefe beeinflusst. Mir bekannte Faktoren sind:

Brennweite

Abstand zum Objekt

Blende

Sensorgröße

 

Gibt es weitere?

Gibt es in etwa eine Gewichtung der einzelnen Faktoren zueinander?

Außerdem frage ich mich:

Ändert sich der schärfeverlauf bei Änderung der sensorgröße? Ist also bei Kleinbildsensoren der Verlauf von scharf bis unscharf anders als z.b. Bei mFT bei gleich großer schärfeebene?

 

 

Der Schärfeverlauf hängt allein vom Bildwinkel ab. Kleinere Bildwinkel stellen deshalb bei identischer Tiefenschärfe auch besser frei.

Die Sensorgröße gehört zu den Punkten eigentlich auch nicht dazu denn deren Einfluß ist schon durch die Blende abgedeckt.

Für jede beliebige Sensorgröße gibt es immer auch eine äquivalente Blende die die gleiche Tiefenschärfe erzeugt. Das ist immer dann der Fall wenn bei gleichem Bildwinkel der Blendendurchmesser gleich ist. Das bei Kompaktkameras mit kleinem Sensor zugunsten der Kompaktheit nur kleinere Blendendurchmesser verwendet werden mag deren Verwendung für geringe Tiefenschärfen zwar einschränken ist aber keine Gesetzmäßigkeit sondern allein dem Vorteil der geringen Baugröße geschuldet der auch ganz nützlich sein kann.

Die Sensorgröße hat deshalb prinzipiell keinen Einfluß auf die Tiefenschärfe, das Objektiv dagegen sehr wohl.

Ähnlich verhält es sich auch mit dem Bildwinkel. Dieser ist auch nicht abhängig von der Sensorgröße, da es für jede Sensorgröße eine äquivalente Brennweite gibt die den selben Bildwinkel erzeugt.

Was das ausrechnen betrifft hängt das natürlich auch stark vom Betrachtungsabstand bzw. damit auch von der Auflösung ab.

Die geringste Tiefenschärfe erreicht man demzufolge immer Sensorgrößenunabhängig mit dem Objektiv das den größten Blendendurchmesser bei identischen Bildwinkel hat.

Die größte Tiefenschärfe demzufolge mit dem kleinsten Blendendurchmesser wobei das Limit dort durch die Beugung begrenzt wird. Die Beugungsunschärfe ist hier auch wieder bei höherer Auflösung/Betrachtungsabstand deutlich früher zu sehen wodurch sich die maximal erreichbare Tiefenschärfe mit steigender Auflösung immer mehr verringert.

bearbeitet 5. Juni 2015 von systemcam128

[benmao]

 

 

Mich würde mal interessieren wie stark in etwa welcher Faktor die Schärfentiefe beeinflusst. Mir bekannte Faktoren sind:

Brennweite

Abstand zum Objekt

Blende

Sensorgröße

 

Gibt es weitere?

 

 

Nicht direkt das selbe, aber mittels Blitzen kann man ja auch gut freistellen.

Im Prinzip ist der Hintergrund dann sogar unschärfer, da dunkler.

[tom1502]

da hast du nicht unrecht, aber darum geht es mir hier nicht.

Der Hintergrund ist auch nicht "unscharf" sondern weniger stark ausgeleuchtet und dadurch nicht sichtbar bzw. zieht er dadurch weniger Aufmerksamkeit.

bearbeitet 6. Juni 2015 von tom1502