Das hängt davon ab, welche Bildgestaltung du erreichen möchtest. Typischerweise steuerst du die Schärfentiefer mit der Blende. Eine große Schärfentiefe bekommst du mit einer kleinen Blendenöffnung. Je größer deine Blendenöffnung also ist, desto geringer ist die Schärfentiefe. Achte auch darauf, dass eine große Blendenöffnung eine kleine Blendenzahl bedeutet.

In der Fotografie ist diese Ausdehnung wichtig, denn ihr Umfang oder ihre Größe zeigt, in welchem Bereich dein Motiv noch scharf dargestellt ist. Außerhalb dieses Bereichs ist das Bild dann unscharf. Wenn man das weiß, kann man damit arbeiten und den Effekt in voller Absicht einsetzen. Ungünstig ist es, wenn du die Schärfentiefe nicht kennst und einfach wild drauf los fotografierst. Dann bekommst du nur durch reinen Zufalle scharfe und unscharfe Stellen im Bild und das ist natürlich nie die Absicht eines Fotografen.

Die Blendenöffnung ist aber nicht das einzige, das du bei der Einstellung beachten musst. Darüber hinaus spielt bei der Schärfentiefe die Brennweite eine große Rolle. Wenn du also die Brennweite, die Entfernung zum Motiv und die Blendenzahl richtig auswählst, bekommst du das bestmögliche Bild. Denn der Blick des Betrachters fällt hier automatisch auf das (scharfe) Hauptmotiv.

Wenn du nun absichtlich, aus welchem Grund auch immer, nur eine geringe Schärfentiefe erzielen willst und mit einer großformatigen Kamera und hohem Abbildungsmaßstab fotografierst, ergibt sich folgende Situation: Dein Auge nimmt die Zerstreuungskreise ein einem so großen Format als scharf wahr – besser als bei einer kleinformatigen Kamera. Und somit hast du eigentlich das Gegenteil erreicht: deine Schärfentiefe ist größer und nicht kleiner.

Schärfentieferechner für immer dabei

Tatsächlich kannst du die Schärfentiefe berechnen. Dazu musst du allerdings einige physikalische Hintergründe und ein paar Fachbegriffe sowie mathematische Formeln anschauen. Wie du weißt, fällt das Licht durch das Objektiv in deine Kamera, die dann mithilfe der Bildebene (Film oder Sensor) das Bild aufzeichnet. Damit das Licht besser gebündelt in die Kamera fällt, benötigst du zusätzlich die Blende sowie ein System aus Linsen, welches für ein scharfes Abbild deines Motives sorgt.

Für die Schärfentiefe/Tiefenschärfe gibt es auch Berechnungshilfen. Mit Rechenscheiben kannst du leicht Blende, Fokus und Schärfentiefenbereich für verschiedene Brennweiten herausfinden.

SchärfentiefeTabelle Excel

Dazu kommen natürlich noch alle kreativen Motive, die du mit diesem Effekt umsetzen möchtest. Vielleicht eine Landschaft, die surreal aussieht oder wie eine Umgebung aus einem Traum?

Wenn du das allerdings einmal ausprobierst und zweimal dasselbe Motiv mit unterschiedlichen Objektiven ablichtest, wirst du allerdings bemerken, dass du mit derselben Blende und demselben Abbildungsmaßstab genau dieselbe Schärfentiefe erreichst – unabhängig von der Brennweite. Daher kannst du dir merken, dass bei einem höheren Abbildungsmaßstab die Schärfentiefe abnimmt.

A radar antenna can be designed to send and receive electromagnetic waves with a well-defined polarization. By varying the polarization of the transmitted signal and receiving several different polarized images from the same series of pulses, SAR systems can gather detailed information on the polarimetric properties of the observed surface, which can reveal the structure, orientation and environmental conditions of the surface elements. For example, linearly oriented structures such as buildings or ripples in the sand tend to reflect and preserve the coherence (same linear direction) of the polarimetric signal. Randomly oriented structures such as tree leaves scatter and depolarize the signal as it bounces multiple times. Multiple polarizations and wavelength combinations provide different and complementary surface information.

DANKE für den wunderbaren Beitrag! Etwas nur: «Der Schärfentiefenbereich ist somit die Hyperfokale Entfernung (df) minus Nahpunkt (dn).» Hmm – dies stimmt nun empfindlich nicht: Die ‹hyperfokale Entfernung› ist eine ganz andere Distanz – nämlich jene, von wo weg wir mit einer scheinbaren Schärfe rechnen dürfen, wenn wir ins Unendliche (∞) fokussieren … oder dann so: Wenn wir IN die hyperfokale Distanz fokussieren, dann dürfen wir (die Beugungsunschärfe dabei nicht berücksichtigt) von der halben hyperfokalen Distanz weg bis ins ∞ eine scheinbare Schärfe erwarten … Was Sie vermutlich meinen, ist nicht die hyperfokale Distanz, sondern: die Distanz zur hinteren Schärfentiefen-Grenzebene, eben Df (oder df), was den ‹Fernpunkt› darstellt; denn: D∆ ≈ Df – Dn Die hyperfokale Distanz (Dh = f^2/(k*Zo)) kann zwar durchaus mit Df zusammenfallen – doch dies ist nur dann der Fall, wenn wir in exakt die halbe hyperfokale Distanz fokussieren, also wenn gilt: g ≈ Dh/2 … anderweitig aber stimmt dies nicht, und es gilt normalerweise: Df ≠ Dh … Liebe Grüße — Martin Messmer

Wenn du alles manuell einstellst, was besonders bei kreativen Bildern wichtig ist, dann achte darauf, das richtige Objektiv für diesen Zweck zu benutzen und schalte die Autofokusfunktion aus, damit die Kamera nicht die falschen Bereiche scharf stellt. Sensor, Brennweite, Blendenöffnung und deine Entfernung zum Motiv spielen eine wichtige Rolle dabei, ob dein Bild am Ende gut wird. Hier kannst du vor allem mit digitalen Spiegelreflexkameras und Teleobjektiven gute Ergebnisse erzielen. Bei Kompaktkameras musst du mit den vorhandenen Gegebenheiten arbeiten und ein wenig experimentieren.

Diese Lichtquelle ergibt einen unscharfen Bereich, in dem sich die Lichtquelle scheibenförmig abzeichnet. Der helle Bereich des Ampellichtes ergibt quasi ein kleines helles Lichtscheibchen, das dann vor dem dunkleren Hintergrund zu sehen ist. Wie das Bokeh später wirkt und aussieht, bestimmst du mit der Größe deiner Blende.

Das Linsensystem verbessert die Lichtbündelung und die Schärfe. Denn im theoretischen System der geometrischen Optik lassen sich nur die Punkte als scharfe Bildpunkte auf dem Film oder Chip abbilden, die im richtigen Abstand zur Linse liegen. Alle anderen ergeben Zerstreuungskreise. Alle Bildpunkte, die nicht in der sogenannten Gegenstandsebene liegen, bilden im Randbereich viele kleine und sich überdeckende Zerstreuungskreise, was dein Bild im Endeffekt unscharf macht.

Manchmal genügt es völlig, wenn ein Bild einfach ein Bild ist. Frage dich also immer, ob es wirklich notwendig ist, dass du die Bilder mit Bokeh/Unschärfe aufnimmst oder ob ein „normales“ Bild nicht ästhetischer oder passender wäre. Und gerade bei Schnappschüssen, im Urlaub oder bei Anlässen, bei denen kein Wiederholungsfoto möglich ist – wie bei Auftritten, Ehrungen, Hochzeiten oder dem 90. Geburtstag deiner Lieblingsoma – dann solltest du darauf achten, einfach gute Bilder zu erzeugen und nicht zu viel herumzuexperimentieren.

Beugungsunschärfe Rechner

While most spaceborne radar systems are linearly polarized, it is also possible to create a signal that’s circularly polarized on transmission. This is typically done by simultaneously transmitting H and V signals that are phase shifted by 90°. The resulting wave’s electric field vector tip draws a circular path as it rotates between the offset amplitudes. Various combinations of right-circular and left-circular polarization transmit and receive configurations allow synthesizing single-, dual-, and quad-pol mode data from circular-polarized observations. A hybrid version that transmits a circularly polarized wave (R or L) and receives H and V is known as compact-pol. Compact-pol combines the desirable properties of dual-pol, e.g., discrimination between oriented and random surfaces, while better balancing the power between the receive channels.

Auf jeden Fall hast du als Fotograf einen Einfluss auf die Schärfentiefe, wenn du die Blende, Brennweite und deine Entfernung zum Motiv variierst.

Wenn du mit der Schärfentiefe arbeitest, kannst du ganz besonders gut Stimmungen darstellen. Denn damit erreichst du es, dass deine Bilder nicht nur zweidimensional dein Motiv wiedergeben, sondern du erschaffst quasi ein dreidimensionales Ergebnis damit. Bei den zusammengestellten Tipps beziehen wir uns nun besonders auf die Digitalen Spiegelreflexkameras, mit denen du insgesamt besonders gute Ergebnisse erzielen kannst. Natürlich heißt das nicht, dass deine Versuche mit anderen Kameras völlig erfolglos sind.

Allerdings wollen wir lieber auf komplizierte Berechnungsmodelle verzichten und dir stattdessen erklären, wie du mit der Schärfentiefe in der Fotografie arbeiten kannst.

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Robert empfiehlt daher: Schau dir mal zum Vergleich die Aufnahmen der uralten historischen Kameras an, bei denen die Fotografen eine geringe Hintergrundschärfe hinbekommen haben, obwohl sie meist weit von ihren Motiven weg platziert waren.

Obwohl beide Worte in Umlauf sind und auch man sie gerne synonym verwendet, macht eigentlich nur die Schärfentiefe Sinn. Denn, wenn du es näher betrachtest, kann die Tiefe nicht scharf sein, aber du kannst die Schärfe des Bildes vertiefen. Daher ist der korrekte Name für das, wovon wir hier reden, die Schärfentiefe.

Der Grund dafür ist folgender: Wenn dies Unschärfekreise nicht größer sind als der berechnete Wert Z, dann ist die Unschärfe für dein Auge nicht erfassbar, da sie unterhalb der Auflösungsgrenze des menschlichen Auges liegt. Und somit erscheint das Bild für dich als scharf. Hier sind einige Beispiele für dich, in denen du für einige Sensoren den entsprechenden Wert für Z ablesen kannst und auch die Normalbrennweite siehst:

Aber nun hast du eine andere Komponente, die eine Rolle spielt: die unterschiedlichen Formate bedingen einen veränderten Bildausschnitt. Und das ist in dem Fall ausschlaggebend, da nun die Schärfentiefe bei derselben Blende bei jener Kamera am geringsten ist, die das größte Aufnahmeformat hat. Das bedeutet also für dich: dass ein größeres Aufnahmemedium (Film, Chip) eine geringere Schärfentiefe bedingt!

Falls du zufällig schon länger fotografierst und auch alte Objektive besitzt, dann kommt hier ein Tipp von Olaf: die älteren Objektive haben noch Skalen, die dir dabei helfen können, dir die richtige Fokus-Zone auszuwählen, innerhalb der du scharfe Bilder bekommst. Olaf hat solche Skalen noch an seinen Nikon-Ai-Objektiven.

A quad-pol system would alternate between transmitting H and V waves and would receive both H and V, resulting in HH, HV, VH and VV imagery. To operate in quad-pol mode, however, the radar must pulse at twice the rate of a single- or dual-pol system since the transmit polarization has to alternate between H and V pulse by pulse. As this type of operation can cause interference between the received echoes, a variant of quad-pol known as quasi-quad-pol can be used. Quasi-quad-pol mode operates two dual-pol modes simultaneously: an HH/HV mode in the lower bounds of the transmit frequency band, and a VH/VV mode in the upper portion. Because the frequencies are different, the two modes don’t interfere with each other, but for this same reason, the observed data are mutually incoherent, or have no phase relationship with each other.

The complex backscatter data received in the various polarimetric combinations are related to the electrical and geometric properties of the observed surface. For example, the surface roughness and moisture content of soils both contribute to the returned signal, and the ratio of HH to VV is an indicator of moisture content. Bare surfaces have a weak depolarizing effect, while vegetation canopies are highly depolarizing. Applications of polarimetry are widespread and include agriculture, forestry, geology, hydrology, oceanography, coastal zones and disaster response. For NISAR, the quantification of biomass is an important mission objective.

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Du musst dir merken, dass du beim Fotografieren einen Einfluss darauf hast, wie du den Blick des Betrachters am besten auf das Hauptmotiv lenkst. Dadurch kannst du, besonders in der Portrait-Fotografie, dein Modell oder Motiv deutlich erscheinen lassen und den Hintergrund unscharf halten. Wichtig ist dabei, dass du die oben beschriebenen Zerstreuungskreise so klein wie möglich hältst, damit nur die gewünschten Bildstellen unscharf sind. Wenn du eine kleine Blende verwendest, kannst du leicht den Zerstreuungskreis verringern. Vor allem bei Selbstportraits ist dies eine schwierige Aufgabe!

Wenn du den Vorder- oder Hintergrund extrem unscharf gestalten möchtest, um ein Objekt oder Motiv im Vordergrund ganz besonders hervorzuheben, dann solltest du einige Tipps unbedingt berücksichtigen. Die 10 wichtigsten haben wir für dich hier zusammengestellt:

Wir haben schon weiter oben angesprochen, dass die Blende, Brennweite und der Abbildungsmaßstab wichtig sind für die Schärfentiefe. Allerdings ergibt sich die Brennweite ohnehin automatisch durch den Abbildungsmaßstab. Nun gibt es die Lehrmeinung, dass eine hohe Brennweite (eines Teleobjektivs) weniger Schärfentiefe produziert als die geringe Brennweite (eines Weitwinkelobjektivs), mit dem du eine hohe Schärfentiefe erzielst.

Da deine Blende eine so große Rolle bei der Arbeit mit der Tiefenschärfe spielt, und diese wiederum mit der Brennweite und dem ISO-Wert zusammenhängt, hier nochmal eine kleine Erinnerung für dich:

Der Haupt-Anwendungsbereich für die Freistellung von Motiven innerhalb einer weniger betonten oder unscharfen Umgebung sind die bereits erwähnten Portraitfotos und die Makrofotografie. Bei den Portraits ist es wichtig, die Person hervorzuheben, da beispielsweise für ein Passfoto im Ausweis der Hintergrund überhaupt keine Rolle spielt.

Ohnehin ist es hilfreich, wenn du mit der Kamera und verschiedenen Einstellungen übst, damit du ein Gefühl dafür bekommst, wann das Spiel mit Schärfe und Unschärfe einfach zu viel des Guten ist. Gerade bei wichtigen und einmaligen Momenten, in denen es nicht möglich ist, ein Bild ein zweites Mal zu schießen, solltest du lieber auf Spielereien verzichten und mit „normalen“ Einstellungen arbeiten. Zur Not lassen sich einige Effekte auch nachträglich noch mit Photoshop einfügen. Viel Spaß bei deinen Versuchen!

Dazu solltest du nun wissen, dass du als Fotograf nur eine einzige Schärfeebene haben kannst, denn der Bereich davor und danach sind zunehmend unscharf. Es liegt nun an dir – und immer auch an deinen kreativen Vorstellungen, welche Teile des Bildes scharf sein sollen und welche nicht.

Das Bokeh erzielst du dadurch, dass sich im Hintergrund deines Bildes eine Lichtquelle befindet. Das kann die Sonne sein oder auch eine Lampe oder nachts eine Straßenlampe oder Ampel. Tagsüber genügt bei Makroaufnahmen auch das reflektierende Licht eines Tautropfens auf einem Blatt.

Die Schärfentiefe ist in der Fotografie besonders wichtig, um ausdrucksstarke und kreative Bilder zu machen. Doch was versteht man genau darunter? Und sind Schärfentiefe und Tiefenschärfe dasselbe? Diesen theoretischen Fragen sowie praktischen Tipps zur Anwendung wollen wir uns in diesem Artikel widmen.

SchärfentiefeAbbildungsmaßstab

NISAR will provide multiple polarization modes across its two radar bands, a 24 cm wavelength L-SAR and a 10 cm wavelength S-SAR. Dual-pol (HH/HV or VV/VH) is expected to be available for global observations every cycle, with the potential for quad-pol in India and the United States. Over land surfaces, the transmit polarization will principally be horizontal, and receive will be over both vertical and horizontal polarizations. For a limited set of targets, the NISAR mission will make fully polarimetric measurements (quad-pol) by alternating between transmitting H and V and receiving both H and V (HH, HV, VH, VV). In general, NISAR has available single-pol (HH or VV), dual-pol (HH/HV or VV/VH), and compact-pol (RH/RV) on both bands. S-band may provide quasi-quad-pol (HH/HV and VH/VV) and L-band may provide quad-pol (HH/HV/VH/VV).

SchärfentiefeBlende

Ein Teleobjektiv (Brennweite 200 mm) erzeugt mehr Schärfentiefe als ein Weitwinkelobjektiv (Brennweite 18 mm). Je größer also deine Brennweite ist, desto geringer ist die Schärfeebene.

Wobei es dabei genaugenommen nur einen einzigen Schärfepunkt gibt. Und wenn wir noch weiter gehen, müssten wir sogar sagen, dass es eigentlich gar keine Schärfentiefe gibt. Verwirrend, oder? Aber es ist ja so: Nur das Licht, das durch Objektiv und Blende auf Sensor und Film fällt, ergibt genau fokussierte Punkte. Daneben existieren noch die Zerstreuungskreise, die aber unsere Augen bis zu einem bestimmten Maximalwert trotzdem als scharf wahrnehmen.

Imaging radars can have different polarization configurations. A single-polarization system, or “single-pol,” transmits and receives a single polarization, typically the same direction, resulting in a horizontal-horizontal (HH) or vertical-vertical (VV) imager. (The first designation is the transmit direction and the second is receive.) A dual-polarization system, or “dual-pol,” might transmit in one polarization but receive in two, resulting in either HH and HV or VH and VV imagery. Dual polarization provides additional detail about surface features through the different and complementary echoes.

Hängt es auch vom Sensor oder vom eingelegten Film ab, welche Schärfentiefe du erreichen kannst? Nun, zumindest indirekt hängen auch diese Punkte miteinander zusammen. Robert erklärt das gerne so: Wenn du ein Objektiv nacheinander an eine Mittelformatkamera und eine Digitalkamera anschließt und ansonsten nichts veränderst, bleiben Abbildungsmaßstab und Schärfentiefe gleich.

Bei der Makrofotografie und der Nahaufnahme eines Insekts auf einem Blatt spielt wiederum das Blatt (zumindest meistens) überhaupt keine Rolle, da du die Besonderheiten des Insekts eindrucksvoll hervorheben möchtest. Beispielsweise sind das sie Facettenaugen oder Mundwerkzeuge.

Damit kannst du übrigens auch die Schärfentiefe verschieben. Denn du kannst beispielsweise den Unendlich-Bereich schärfer bekommen, wenn du die entsprechende Marke am Objektiv rechts auf der Skala der Marke für die von dir benutzte Blende gegenüberstellst. Und links siehst du dann auf der Skala, ab welcher Entfernung (in Metern) die Schärfentiefe einsetzt. Das ist der Wert der „Hyperfokalen Entfernung“, die dir weiter oben in der mathematischen Formel schon begegnet ist.

Mit einer guten Ausrüstung brauchst du nur darauf zu achten, dass deine Blende geschlossen ist und du mit einem möglichst kleinen Abbildungsmaßstab fotografierst. Anders ausgedrückt solltest du dich weiter von deinem Motiv entfernt aufstellen oder lieber mit einem kleinen Aufnahmeformat oder einer geringeren Brennweite arbeiten.

Polarization refers to the direction of travel of an electromagnetic wave vector’s tip: vertical (up and down), horizontal (left to right), or circular (rotating in a constant plane left or right). The direction of polarization is defined by the orientation of the wave’s electric field, which is always 90°, or perpendicular, to its magnetic field.

SchärfentiefeTabelle für die Hosentasche

Die Schärfentiefe nennt man ab und zu auch Tiefenschärfe, es handelt sich allerdings genaugenommen nicht um dasselbe. Darauf gehen wir aber später ein. Mit der Schärfentiefe kannst du die Ausdehnung des scharfen Bereiches um dein Motiv herum messen. Den Begriff gibt es auch im Film und am Computer, aber bei uns geht es natürlich nur um die Schärfentiefe in der Fotografie.

Den Bokeh-Effekt kannst du also mit den dafür geeigneten Objektiven deiner Vollformat- oder Systemkamera oder mit dem Portrait-Modus deines Smartphones leicht erzielen. Ansonsten kannst du den Effekt auch nachträglich bei der Bildbearbeitung einfügen.

Nun sollten wir endlich noch den Fachbegriff für deinen absichtlich eingebauten Unschärfeeffekt einbauen und der ist aus dem Japanischen entlehnt und lautet „Bokeh“. Der englische Begriff, über den du im Zusammenhang mit der Unschärfe stolpern könntest, lautet „Defocus“ oder auch „defocus aberration“.

Animation showing four different polarization states: horizontal, left-circular, vertical, right-circular. Credit: Davidjessop CC BY-SA 4.0

Achte also immer darauf, dass du nur dann mit der Tiefenunschärfe arbeitest, wenn du die Resultate auch kontrollieren oder das Bild zur Not nochmals erstellen kannst. Ein zweites Mal die Hochzeitstorte frisch anschneiden ist also in dem Fall nicht drin!

Die Lichtstrahlen kommen also durch die Blende und sehen wie dicke oder dünne kegelförmige Lichtkörper aus. Wenn dieser Lichtkegel auf die Bildebene trifft, entsteht ein sogenannter Zerstreuungskreis oder Unschärfekreis, der in der Berechnungsformel mit dem Buchstaben Z abgekürzt wird.

Wenn du total begeistert bist von deinen ersten kreativen Ergebnissen, dann müssen wir dich ein wenig bremsen. Denn zu viel ist einfach manchmal echt zu viel. Dein Ziel sollte es sein, gute oder künstlerisch ansprechende und ästhetische Bilder zu schießen und nicht das Maximum an Unschärfe auf jedem einzelnen Bild zu erzielen.

Der ISO-Wert ist entweder auf den benötigten Filmen der Analog-Kameras angegeben oder ist bei Digitalkameras einstellbar. Er bezieht sich auf die Lichtempfindlichkeit. Das musst du berücksichtigen, da du, wenn du mit geschlossener Blende fotografierst, einen geringeren Lichteinfall hast und eine höhere Lichtempfindlichkeit benötigst. Also musst du in diesem Fall die ISO-Zahl erhöhen, um ein schärferes Bild zu bekommen. Nachteil: dein Bildrauschen erhöht sich leider dadurch ebenfalls.

Ob Schärfentiefe oder Tiefenschärfe – damit kannst du besonders bei der Portraitfotografie punkten und ansprechende und kreative Fotos schießen. Wichtig ist, das Motiv scharf herauszustellen und den Hintergrund – oder auch den Vordergrund – auszublenden. Oder mit einem schicken Bokeh-Effekt zu versehen, wenn dir dieser Fachbegriff besser gefällt. Den besten Bildbereich für den scharfen Teil der Aufnahme kannst du mit einer Formel berechnen, in einer Tabelle nachschlagen oder bei Zoomobjektiven an der Rechenscheibe ablesen.

Natürlich ist jetzt nicht jedes Bild sofort unbrauchbar, wenn du einen Zerstreuungskreis darauf bekommst. Je nach deiner Absicht und kreativen Bildgestaltung sind der ein oder andere unscharfe Bereich ja durchaus gewünscht. Für deine spätere Berechnung der Schärfentiefer sagt man, dass die maximale Größe dieses Kreises (Z) maximal 1/1500 der Diagonalen beträgt. Damit ist sie natürlich von deinem Aufnahmeformat abhängig, lässt sich aber leicht berechnen oder tabellarisch darstellen.

Am besten schauen wir uns nochmal kurz stichwortartig an, welche Voraussetzungen wichtig sind, damit du deine Motive „freistellen“ und sozusagen vom Hintergrund des Bildes abtrennen kannst: