Die Neue Fotoschule, Teil I.

Die Neue Fotoschule, Teil I. | 2.0 Optik

2. OPTIK 2.1 WIE GEGENSTANDSWEITE, BILDWEITE UND BRENNWEITE ZUSAMMENHÄNGEN Abb. 1 | Die Gleichung für eine dünne Einzellinse beschreibt den Zusammenhang zwischen Bildweite, Gegenstandsweite und Brennweite. Auch wenn moderne Objektive aus mehreren Linsen aufgebaut sind, kann man häufig fürs Rechnen eine Einzellinse annehmen. Hierfür verwendet man die Formel nach Descartes bzw. deren vereinfachte Form für dünne Linsen nach Gauß. Wenn man die Abbildung genauer anschaut, fällt auf, dass man an mehreren Stellen den zweiten Strahlen- satz anwenden kann (merke auch: die Gegenstands- größe G ist in der Skizze hierfür zweimal angetragen). Dies liefert direkt die erste Gleichung: Erste Linsengleichung für dünne Linsen (Abbildungsgleichung): B = b g G (2.1) Die zweite Gleichung ergibt sich genauso, und zwar aus: b = b – f = b –1 g f f Division durch b und Umstellen liefert die zweite Lin- sengleichung: 58 Zweite Linsengleichung für dünne Linsen: 1 = 1 + 1 (2.2) f b g Mit diesen zwei Gleichungen kann man durch Um- stellen und Einsetzen die Brennweite auch explizit ausdrücken: Gleichung für die Brennweite: f = g · B G + B (2.3) Merke: Bei dicken Linsen oder bei Konstruktionen mit mehreren Linsen teilt sich die Hauptebene in der Lin- se in eine vordere und eine hintere Hauptebene. Die Gegenstandsweite reicht dann von der Gegenstand- sebene bis zur vorderen Hauptebene. Oft ist die Lage nicht bekannt, und man nimmt dann in guter Nähe- rung das Maß bis zur äußersten Linsenfläche an.

2.2 WAS BILDWINKEL, SENSORFORMAT UND CROP-FAKTOR BEDEUTEN 2. OPTIK Abb. 2 | Eine Möglichkeit, Objektive zu charakterisieren, ist die Angabe des Bildwinkels. Sie ist gleichbedeutend mit der Angabe der Brennweite und des Sensorformates. Neben Gegenstandsweite, Bildweite und Brennweite ist häufig auch der Bildwinkel relevant. Gemeint ist je- ner Winkel im Gegenstandsraum, der durch die Ränder des Aufnahmeformats begrenzt wird. Häufig geht man bei den gebräuchlichen rechteckigen Bildsensoren von der Diagonale aus. Man kann aber auch den Bild- winkel der Breite oder der Höhe angeben. schnitt zur Perspektive). Man erkennt, dass die Anga- be des Bildwinkels redundant mit der Angabe des Film- oder Sensorformats und der Brennweite ist. Da das verbreitetste Filmformat über Jahrzehnte hinweg das Kleinbildformat war (36 mm x 24 mm), hat es sich aber eingebürgert, Objektive nur noch über die Brennweite zu beschreiben. Bei der Annahme einer Fokussierung des Objektivs gegen Unendlich wird f = b. Dann gilt: tan( 1 2 θ) = d/2 f Nach Umstellen ergibt sich hieraus der Bildwinkel. Gleichung für den Bildwinkel: θ = 2 arctan d 2f (2.4) Hierin ist d: je nach Anwendung Breite, Höhe oder Diagonale des Sensors, f: Brennweite. Bei einer Fokus- sierung auf nähere Objekte wird die Bildweite b grö- ßer als f und der Bildwinkel damit kleiner. Bei Objektiven mit großem Bildwinkel spricht man von Weitwinkelobjektiven, bei kleinem Bildwinkel von Teleobjektiven (vgl. auch den nachfolgenden Ab- Mittlerweile ist die Situation aber etwas anders. Zwar existiert das Kleinbildformat als sogenanntes Vollfor- mat noch immer. Es sind aber auch noch viele andere Sensorformate wie APS-C, DX, Four Thirds und 1/2" hinzugekommen. Früher, beim Kleinbild, war die Welt noch in Ordnung. Eine Brennweite von 50 mm stand für die dem menschlichen Bildwinkel ähnliche sogenannte Nor- malbrennweite. Alles darunter war weitwinklig, alles darüber ging in den Telebereich. Ein Zoom hat zum Beispiel 50 mm plus/minus Spielraum nach unten und oben abgedeckt, beispielsweise 35–70 mm. Mitt- lerweile liest man auf Objektiven aber ganz andere Werte, die auf den ersten Blick unsinnig erscheinen. In der Tabelle sehen Sie einige Beispiele hierzu. 59

2. OPTIK Objektiv Zoom-Objektiv zur Canon 700D Zoom-Objektiv zur Nikon D90 Objektiv des Apple iPhone 6 Integriertes Zoom-Objektiv der Canon G1X Compact Zoom-Objektiv zur Hasselblad (Mittelformat) Brennweite f 18–55 mm 18–105 mm 4,15 mm 15,1–60,4 mm 50–110 mm Tabelle 1 | Beispiele für Brennweitenbereiche bei Kameras mit unterschiedlicher Sensorgröße. Diese Angaben sind erst bei Kenntnis des Sensorformats sinnvoll zu interpretieren. Erst dann kann man erkennen, ob die verwendete Brennweite im Weitwinkel-, Normal- oder Telebereich liegt. Wenn man solche Brennweitenangaben wie in der Tabelle sinnvoll interpretieren möchte, muss man das verwendete Sensorformat kennen. Diese Kenntnis geht in den Crop-Faktor ein, den man über den Be- zug auf das altbekannte Kleinbild- bzw. Vollformat ausrechnet. Über diesen Faktor führt man dann die kleinbildäquivalente Brennweite, die umgangs- sprachlich sogenannte gefühlte Brennweite f‘ ein. Für den Crop-Faktor gilt: Crop-Faktor ccrop = d/d‘ = f‘/f (2.5) Hierin ist d wahlweise die Breite, Höhe oder Diagona- le des Kleinbildfilms und d‘ dann entsprechend die Breite, Höhe oder Diagonale des aktuell gewählten Sensors. Für die gefühlte Brennweite f‘ als Maß für den Bild- winkel gilt damit: Gefühlte Brennweite f‘ = f · ccrop (2.6) Ein Beispiel macht den Zusammenhang klar: Beispiel 24: Das Objektiv im Apple iPhone 6 hat eine optische Brennweite von 4,15 mm. Ist diese schein- bar sehr kurze Brennweite denn sinnvoll gewählt? Wie ist die zugehörige „gefühlte“ Brennweite, bezo- gen auf das Kleinbildformat? Die exakten Daten lau- ten: Die Pixel sind quadratisch mit einer Kantenlän- ge von 1,5 Mikrometer und die Auflösung beträgt 3264 x 2448 Pixel. Lösung: Der Sensor ist offensichtlich 4,896 mm x 3,672 mm groß. Das ist 4:3-Format, daher rechnet man für einen Vergleich mit dem 3:2-Kleinbildfor- mat besser mit der Diagonalen, statt mit der Breite oder Höhe. Die Diagonale beträgt 6,120 mm. Die Diagonale eines Kleinbildsensors beträgt 43,26 mm. Der Crop-Faktor beträgt damit: ccrop = d/d‘ = 43,26 mm / 6,12 mm = 7,069. Für die gefühlte Brennweite ergibt sich: f‘ = f · ccrop = 29,33 mm. Da- mit hat Apple die Brennweite offensichtlich doch geschickt gewählt, denn eine Brennweite von 30 mm ist am Kleinbildformat recht universell und wird deswegen häufig an Fixfokus-Kameras ver- baut. 24 mm, 28 mm und 35 mm sind typische, universelle Reportagebrennweiten. In der Abbildung sehen Sie weitere Beispiele für gän- gige Sensorformate. Man wird sich kaum alle Formate merken wollen, aber es ist nützlich zu wissen, dass APS-C oder DX in der Fläche rund halb so groß ist wie Kleinbild. Das Mittelformat ist dagegen rund doppelt so groß. Allermeistens werden vom Hersteller auf dem Objek- tiv noch immer die optischen Brennweiten angege- ben. Nur in Ausnahmefällen liest man auf dem Objek- tiv oder im Datenblatt die Angabe der gefühlten Brennweite, hergestellt durch den Bezug auf das Kleinbildformat. 60

2. OPTIK 2.3 WAS PERSPEKTIVE BEDEUTET UND WELCHEN EINFLUSS DIE BRENNWEITE HAT Uns scheint es natürlich, dass ferne Objekte kleiner abgebildet werden als nahe Objekte – ein Phäno- men, das man deutlich bei Bahngleisen beobachten kann. Diese Verkürzung ist die Basis für die perspekti- vische Abbildung, aus der das menschliche Gehirn bei geraden Kanten, rechten Winkeln und bekannten Formen im Bild auf die räumliche Anordnung schlie- ßen kann. Auch in der Fotografie wird häufig der Bezug zwi- schen Brennweite und Perspektive hergestellt (Tele- brennweiten, Weitwinkel-Brennweiten). Tatsächlich hängt die Perspektive bei der fotografischen Abbil- dung aber nicht von der Brennweite, sondern einzig vom gewählten Standpunkt ab. Bei einem nahen Standpunkt ist die perspektivische Verkürzung groß, bei einem fernen Standpunkt klein. Bei der perspektivischen Abbildung schneiden sich die Bilder aller Geraden, die im Original zueinander parallel verlaufen und nicht parallel zur Bildebene sind, in einem gemeinsamen Fluchtpunkt. Für die zeichnerische Konstruktion kann man sich so, je nach Kantenverlauf im Bild, der Fluchtpunktperspektive mit einem, zwei oder drei Fluchtpunkten bedienen. Dieses Wissen kann helfen, auch ohne den Wechsel der Brennweite bildfüllend eine andere Perspektive zu erzeugen. Möglich wird dies zum Beispiel durch eine Panoramaaufnahme, die einen weiten Bildwin- kel liefert, oder durch einen engen Zuschnitt nach der Aufnahme, der einen engen Winkel und damit den Eindruck einer Teleperspektive liefert. Abb. 5 | Die klassische Perspektivkonstruktion in der bildenden Kunst funktioniert je nach Lage der Kanten beim Motiv über einen, zwei oder drei Fluchtpunkte. Der Horizont ist hier orange eingezeichnet. 63

2. OPTIK Abb. 6 | Links: 16 mm Brennweite, rechts: 105 mm Brennweite (beide am Vollformat). Die zwei Bilder wirken völlig unterschiedlich. Der Grund ist aber nicht der Wechsel der Brennweite, sondern der andere Stand- punkt bei der Aufnahme. Mit dem Wechsel des Standpunktes ändert sich die Perspektive. Abb. 7 | Beide Bilder: Smartphone mit Fixoptik 4,15 mm (die gefühlte bzw. kleinbildäquivalente Brennweite wäre 30 mm). Das linke Bild wurde auf kurzem Abstand als Panorama aufgenommen. Das rechte Bild wurde auf weitem Abstand aufgenommen und dann zugeschnitten. Nur die schlechtere Bildqualität und die große Schärfentiefe entlarven das Handy, nicht aber die fest vorgegebene Brennweite. 64

2. OPTIK Beispiel 25 (Praxisbeispiel): Stört es Sie, dass bei Close-up-Kopfporträts mit dem Smartphone die Proportionen entgleisen? Wie kann man Abhilfe schaffen? Lösung: Gehen Sie einfach großzügig auf Ab- stand und schneiden Sie im Anschluss eng zu. Der Lohn ist eine Perspektive, wie man sie von mittleren Teles kennt. Zumindest für Facebook und Co. wird die Auflösung auch nach dem Zu- schnitt noch immer ausreichen. Faktisch wird man aber je nach Brennweitenwahl auch einen anderen Standpunkt wählen oder umge- kehrt, und so macht es dann doch wieder Sinn, dass man von Teleperspektive oder Weitwinkelperspektive spricht. Entozentrische, telezentrische, hyperzentrische Perspektive Die beschriebene Perspektive, die sogenannte entozentrische Perspektive, ist nicht die einzige mögliche Form der Abbildung. Tatsächlich existie- ren auch die telezentrische Perspektive und die hyperzentrische Perspektive. Bei der telezentri- schen Perspektive erscheint der gleiche Gegen- stand, einmal nah, einmal fern, gleich groß. Bei der hyperzentrischen Perspektive erscheint der ferne Gegenstand größer. Beide Arten der Abbildung lassen sich mit Spezialoptiken tatsächlich realisie- ren und werden auch in der industriellen Bildverar- beitung zur Inspektion eingesetzt. Eine starke Ein- schränkung ist aber, dass für eine telezentrische Perspektive der Durchmesser der Frontlinse gleich groß wie die längste Objektseite sein muss, bei der hyperzentrischen Perspektive sogar größer. Abb. 8 | Porträt mit 16 mm, 35 mm, 50 mm, 85 mm und 135 mm am Vollformat. Die kurzen Brennweiten wurden hier naturgemäß auf kurzem Abstand eingesetzt, um bildfüllende Ergebnisse zu bekommen – die starke perspektivische Verzerrung ist aber unvorteilhaft. Bei Kopfporträts setzt man daher eher eine längere Brennweite wie 85 mm, oder besser noch 100 oder 135 mm, ein. Alternativ geht man auf Abstand und schneidet später zu. 65

2. OPTIK In der Tabelle sehen Sie häufig verwendete Brennwei- ten und deren Anwendungen, bezogen auf das Klein- bildformat. Wenn Sie ein anderes Format als Kleinbild- format verwenden, müssen Sie die Brennweiten- angaben durch den Crop-Faktor dividieren, um auf den für Ihre Kamera passenden Wert zu kommen. Bezeichnung Einsatzgebiet Fischauge Effektvolle Rundumsichten nahe 180° für die Architektur- und Panorama-Fotografie Brennweite bei Kleinbild 8–15 mm Anmerkung Diese Objektive liefern einen sehr speziellen Look. Weitwinkel-Zoom Architektur und Landschaft 17–40 mm Weitwinkel als Festbrennweite Fotoreportage, Street-Fotografie Normalbrennweite Neutrale, natürliche Wirkung, für alle Einsatzbereiche geeignet 28 mm 35 mm 50 mm Standard-Zoom Perfekter Allrounder, besonders auch in Kombination mit einem 70–200 mm 24–70 mm Kurzes Tele Porträts, Fashion, Beauty Mittleres Tele Porträts, Fashion, Beauty, Wildlife, Natur Langes Tele Natur, Sport 85 mm 135 mm 200 mm Tele-Zoom Porträts, Natur, Sport; perfekter Allrounder, besonders auch in Kombination mit einem 24–70 mm 70–200 mm Langes Tele-Zoom Sport, Natur Super-Zoom Allrounder für die Reise 200–400 mm 28–300 mm Tabelle 2 | Beispiele für gängige Brennweiten, bezogen auf das Kleinbildformat 66 Die Bildwirkung ist sehr natürlich, kann aber auch etwas fade sein. Am Kleinbildformat ist diese Brennweite durch den Einfluss der perspektivischen Verzerrung ungünstig für Close-up-Kopfporträts. Für Ganzkörperporträts benötigt man damit bereits einen großen Abstand. Lichtstarke Festbrennweiten mit 200 mm oder gar 300 oder 400 mm können sehr teuer werden. Ein 24–70 und ein 70–200 decken gemein- sam eine Vielzahl fotografischer Aufgaben- stellungen ab. Die Lichtstärke ist allerdings häufig maximal 1:2,8. Festbrennweiten sind lichtstärker. Universell, aber auch groß in der Bauform und nicht besonders lichtstark.

2. OPTIK Beispiel 26: In der Tabelle zu gängigen Brennweiten- bereichen finden Sie die Brennweite 50 mm gekenn- zeichnet als Normalbrennweite. Sie hat damit weder Tele- noch Weitwinkel-Charakter, sondern liefert am Kleinbildformat einen Bildwinkel, der dem menschli- chen Auge ähnelt. Was wäre denn für das APS-C-For- mat die Normalbrennweite? Welche Wirkung hat eine optische Brennweite von 50 mm an APS-C? Lösung: Das Sensorformat APS-C ist gegenüber dem Kleinbildformat um den Faktor 1,6 kleiner in Breite, Höhe und Diagonale. Wenn Sie eine gefühl- te Brennweite von 50 mm für dieses Sensorformat auswählen möchten, ergibt sich hiermit eine reale Brennweite von f = f‘ / ccrop = 50 mm / 1,6 = 31,25 mm (käuflich sind 28 mm, 30 mm und 35 mm). Eine optische Brennweite von 50 mm wirkt an APS-C hinsichtlich des Bildwinkels wie ein Objek- tiv mit f‘ = 1,6 · 50 mm = 80 mm. Damit ist diese Brennweite an APS-C und Nikon DX prima für Porträts geeignet. Um die Wirkung der Brennweite deutlich zu machen, sehen Sie auf der Doppelseite eine Aufnahmereihe vom Aschaffenburger Schloss, aufgenommen mit verschiedenen Brennweiten, am Vollformat. Der Standpunkt war stets der gleiche, und so ist auch die Perspektive über die Bildreihe unverändert. Der Brennweitenbereich reicht von 16 mm bis 400 mm. Die Brennweiten 40 mm und 50 mm geben am bes- ten den mit dem Auge wahrgenommenen Eindruck vor Ort wieder, denn der Bildwinkel am Vollformat ist bei diesen Brennweiten dem Auge ganz ähnlich. Die Bezeichnungen moderner Objektive fallen mitt- lerweile teilweise recht kryptisch aus. Als Beispiel ha- ben wir für Sie einmal die vollständige Bezeichnung eines Zooms der Firma Tamron aufgeschlüsselt. Sie sehen hier, dass neben der Brennweite auch einige andere Größen wie zum Beispiel die weitestmögliche Blende relevant sind. Kürzel AF Bedeutung Autofokus 18–270 mm Zoom-Objektiv mit Brennweitenbereich 18 mm bis 270 mm F/3,5–6,3 Di II VC Lichtstärke: bei diesem Objektiv verändert sich die weitestmögliche Blende abhängig von der eingestellten Brennweite zwischen 3,5 und 6,3. Bei höherwertigen Zooms ist die Lichtstärke konstant und bspw. durchgehend 1:2,8. Digital: das Objektiv ist speziell auf die Eigenschaften von Digitalkameras angepasst. Die römische II deutet beim Hersteller Tamron auf eine Auslegung für das DX- oder APS-C-Crop-Format hin. Objektive für Vollformat tragen nur Di im Namen. Vibration Compensation: optisch-mecha- nische Bildstabilisierung gegen Verwa- ckeln. Dieses Merkmal ist häufig auch mit IS für Image Stabilization gekennzeichnet. LD Aspherical Low Dispersion Glass: Glas mit geringen chromatischen Aberrationsfehlern. Aspherical steht für aufwändig zu fertigende asphärische Linsen – Linsen, bei denen mindestens eine Seite von der Kugelform oder planen Form abweicht. Innenfokussiert: das Frontelement rotiert beim Fokussieren nicht mit. Diese Eigenschaft ist wichtig beim Einsatz von Polarisationsfiltern oder Verlaufsfiltern. Makrofähig: der Abbildungsmaßstab V ist mindestens 1:4 (V ≥ 0,25). IF Macro Tabelle 3 | Beispiel für die Objektivkennzeichnung: Tamron AF 18–270 mm F/3,5–6,3 DI II VC LD Aspherical IF Macro 67

2. OPTIK 2.4 WELCHEN EINFLUSS DIE BLENDE HAT Abb. 10 | Lamellenblende mit acht Lamellen in verschiedenen Stellungen mit Blendenzahl k. Merke: Die Öffnungsfläche wird mit jedem Schritt halbiert. Die fotografische Blende im Objektiv ist eine einstell- bare mechanische Vorrichtung, bestehend aus meh- reren Lamellen, die die Öffnung des Objektivs nähe- rungsweise kreisförmig verengt. Sie bestimmt so die Menge des auf den Sensor treffenden Lichts. Ein voller Schritt in der Blendenreihe (nach oben) be- deutet eine Halbierung der Lichtmenge auf dem Sen- sor. Die Reihe in ganzen Stufen lautet: k = ... 0,7 1,0 1,4 2,0 2,8 4,0 5,6 8,0 11 16 22 32 ... Die Angabe der Blendenstellung erfolgt über die Blendenzahl k: k = f/D (2.7) Hierin ist f: Brennweite und D: Durchmesser der Blen- denöffnung beim Blick vorne ins Objektiv. Der Einbe- zug der Brennweite f bewirkt, dass der Einfluss des von Objektiv zu Objektiv unterschiedlichen Öffnungs- winkels auf das „Lichtsammeln“ aufgehoben wird. Da- durch wird k zur „relativen Öffnung“, und man kann unabhängig von f bei gleichem k von der gleichen Lichtmenge auf dem Sensor ausgehen (Details siehe Infobox rechts). 70 Es fällt auf, dass die Sprünge von Stufe zu Stufe durch Multiplikation mit Faktor √2 entstehen, die Sprünge über zwei Stufen schlicht durch Verdopplung. Die krummen Zahlen in der Blendenreihe kommen da- durch zustande, dass ein Schritt eine Verdopplung oder Halbierung der Fläche A der Öffnung darstellt. Ausgehend von zum Beispiel f = 1, D1 = 1 und damit k1 = 1, A = πr² und r = D/2 soll damit für einen Voll- schritt gelten: A2 = 0,5 A1. Hieraus ergibt sich dann D2 bzw. k2 aus D1 wie folgt: D2 = 4A2 = (...) = 1 2 D1 , womit gilt: k2 = 1/D2 = 1,414 π

2. OPTIK Blendenzahl im Detail Autor: Walter E. Schön In unserer eingeführten Definition der Blenden- zahl mit k = f/D ist D der Durchmesser der kreisför- migen oder als kreisförmig gedachten Eintrittspu- pille. Die Eintrittspupille ist die beim Blick von vorn ins Objektiv sichtbare Blendenöffnung. Je nach optischem Aufbau der Linsen vor der Blenden- ebene kann die Eintrittspupille (bei Teleobjektiven) etwas größer oder (bei Weitwinkelobjektiven) et- was kleiner als die tatsächliche Öffnung der Blende sein. Es kommt also nicht darauf an, wie groß die Blendenöffnung wirklich ist, sondern wie groß sie beim Blick von vorn aus großer Entfernung er- scheint. Je größer die Blendenöffnung und damit auch die Eintrittspupille, desto mehr Licht fällt hin- durch, und desto heller ist das auf die Sensor- oder Filmebene projizierte Bild. Die Helligkeit des projizierten Bildes hängt (bei gleichem Öffnungsdurchmesser) aber außerdem auch von der Brennweite ab. Mit zunehmender Brennweite wird das Bild im gleichen Verhältnis li- near größer, weshalb sich die durch die Eintrittspu- pille einfallende Lichtmenge auf eine größere Bild- kreisfläche verteilt. Die Beleuchtungsstärke wird im umgekehrten Verhältnis zur Brennweite kleiner. Eine gleichbleibende Bildhelligkeit bleibt bei län- gerer bzw. kürzerer Brennweite genau dann ge- währleistet, wenn die Eintrittspupille im gleichen Verhältnis wie die Brennweitenänderung vergrö- ßert bzw. verkleinert wird. Mathematisch bedeutet das, dass das Verhältnis D/f und dessen Kehrwert f/D (und damit die oben definierte Blendenzahl k) konstant bleiben. Den Eintrittspupillen-Durchmesser D nennt man auch Öffnungsdurchmesser, den Bruch D/f nennt man relative Öffnung (= Öffnung relativ zur Brenn- weite). Dieser Bruch wird vereinbarungsgemäß stets so angegeben, dass im Zähler die Zahl 1 steht. Bei einem 50-mm-Objektiv und 17,9 mm Durch- messer der Eintrittspupille wäre D/f = 17,9 mm : 50 mm = ca. 1:2,8. Die Blendenzahl k = f/D (hier 50 mm : 17,9 mm) ist der Kehrwert von D/f und dann, wenn 1 im Zähler der Bruchs steht, genau die im Nenner stehende Zahl (hier also k = 2,8). Streng genommen gilt dieser Sachverhalt nur bei unendlich großer Aufnahmeentfernung. Bei kürze- ren Entfernungen muss die Bildweite b statt der Brennweite f in der Formel verwendet werden. Im Nahbereich wird die Bildweite deutlich größer als die Brennweite, entsprechend der Formel b = f · (1 + V) mit V: Abbildungsmaßstab. Deshalb wird die für die Bildhelligkeit und damit für die Belichtung maßgebliche effektive Blende keff = f · (1 + V)/D grö- ßer als die auf die Brennweite bezogene nominelle Blende knominell = f/D. Schließlich sei der Vollständigkeit halber noch er- wähnt, dass außerdem noch die Transmission (die Lichtdurchlässigkeit) des Objektivs für die Hellig- keit des auf den Film oder Sensor projizierten Bil- des maßgeblich ist. Objektive mit sehr vielen oder sehr dicken Linsen und speziell mit Linsen mit be- sonders hoher Brechzahl können erhebliche Trans- missionsverluste haben. Wenn ein solches Objektiv bspw. bei nomineller Blende 2,8 nur 72 % des ein- fallenden Lichts durchließe, lieferte es eine Bildhel- ligkeit wie ein 100 % durchlassendes Objektiv mit Blende 3,3. Die um den Transmissionsverlust korri- gierte Blendenzahl bezeichnet man als Transmissi- onsblende oder kurz T-Blende. Diese T-Blenden- zahl wird üblicherweise für die Objektive für Film- und Videoaufnahmen verwendet. 71

2. OPTIK Erster Einfluss der Blende Sie regelt den Lichteinfall auf den Sensor. Die Blendenreihe für die Blendenzahl k ist derart aufgebaut, dass ein ganzer Schritt eine Ver- dopplung oder Halbierung der Blendenöffnung und damit der Lichtmenge auf dem Sensor be- deutet. Für eine identische Belichtung muss man eine Blendenstufe nach oben (eine Halbierung der Öffnung) mit einer verdoppelten Belichtungs- zeit oder einem verdoppelten ISO-Wert kom- pensieren. Die Reihe in Drittelstufen lautet (Vollstufen hervorge- hoben) gerundet: k = ... 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,5 2,8 3,2 3,5 4,0 4,5 5,0 5,6 ... Die Reihe in ganzen Stufen kann man sich leicht mer- ken, und man benötigt sie auch in der fotografischen Praxis häufiger. Die Reihe in Drittelstufen muss man aber eher selten parat haben. Es reicht in der Praxis aus, die Einstellstufen, die sogenannten „Clicks“, beim Verstellen der Einstellrädchen mitzuzählen, denn das sind fast immer ebenjene Drittelstufen. Der Kehrwert der Blendenzahl ist das Öffnungsver- hältnis, dessen Wertangabe uneinheitlich ist. Beispie- le für mögliche Angaben des Öffnungsverhältnisses 1/k = 1:1,4 sind: f/1.4, f:1.4, 1:1.4, F:1.4. Der Kehrwert der kleinstmöglichen einstellbaren Blendenzahl (des größtmöglichen Öffnungsverhält- nisses) ist gleich der Lichtstärke des Objektivs. Die Lichtstärke kann größer als 1:1,0 sein, und so existie- ren auch Objektive mit bspw. Lichtstärke 1:0,85. Die Obergrenze ist physikalisch durch die Glassorte gege- ben und liegt theoretisch bei 1:0,5. Vorsicht: Diese fotografische Lichtstärke 1/kmin ist nicht gleichbe- 72 deutend mit der physikalischen Lichtstärke I aus dem ersten Kapitel. Beispiel 27: Sie liebäugeln mit einem neuen Objek- tiv. In Frage kommt ein 50 mm f/1,8 oder ein 50 mm f/1,2. Wie viele Lichtwerte liegen diese zwei Objekti- ve in der Lichtstärke auseinander? Lösung: Die links stehende, gerundete Blenden- reihe in Drittelstufen liefert für den Sprung von 1,2 nach 1,8 drei Klicks, entsprechend 1 EV, aber dieser Wert stimmt nur näherungsweise. Für den exakten Wert rechnet man mit der Formel für den Lichtwert aus Kapitel 1, die lautet: EV = log2(k²/te). Da hier nicht nach absoluten Werten, sondern nur nach der relativen Differenz gefragt ist, kann man te beliebig wählen, zum Beispiel zu te = 1. Da- mit ergibt sich: ΔEV = log2 (1,8²) – log2 (1,2²) = 1,17 EV. Es liegt also mehr als ein Lichtwert (umgangs- sprachlich mehr als eine „Blende“) zwischen den Lichtstärken der zwei Objektive. Ganz ähnlich, wie man bei Kenntnis des Crop-Faktors eine gefühlte Brennweite f‘ angeben kann, kann man auch eine gefühlte Blendenzahl k‘ angeben. Ausge- hend von k = f / D gilt dann: k' = f · ccrop = k · ccrop (2.8) D Hierin ist: k: Blendenzahl, f: Brennweite, ccrop: Crop- Faktor, D: Durchmesser der Eintrittspupille. Beispiel 28: Nehmen wir an, Sie verwenden ein Ob- jektiv 50 mm f/1,4 zuerst an einer Kleinbildkamera, dann an einer Kamera mit ccrop = 0,5 (also mit einer doppelt so großen Sensordiagonalen). Wie verän- dert sich die gefühlte Blende k‘? Lösung: k‘ = 1,4 · ccrop = 0,7. Anmerkung: Vgl. hier- zu auch die Panorama- oder Bokehrama-Technik

2. OPTIK nach Ryan Brenizer. Bei dieser Technik wird der Sensor durch die Aufnahme eines Panoramas scheinbar vergrößert. Die Rechnung ist identisch (siehe Teil 1, Kap. 5.2). Ein Objektiv kann stets nur auf eine einzige Entfer- nung scharf eingestellt werden. Objekte davor oder dahinter werden umso unschärfer abgebildet, je wei- ter sie von der Fokusebene entfernt sind. Wenn es aber gelingt, mittels einer engen Blende die Rand- strahlen im Linsensystem abzublenden, wächst der Bereich, der noch als scharf wahrgenommen wird. Wenn die Blendenöffnung allerdings zu eng wird, macht sich der aus dem Physikunterricht bekannte Effekt der „Beugung am Spalt“ bemerkbar. Die Schärfe nimmt dann wieder ab. Zweiter Einfluss der Blende Sie begrenzt jene Randstrahlen, die zu einer un- scharfen Abbildung führen, und kann so die Schärfentiefe vergrößern. Eine enge Blende bedeutet eine hohe Schärfentiefe. Aber Vorsicht: Bei enger Blende nimmt auch der Einfluss der Beugung zu (Beugung am Spalt). Siehe auch die Umseite: kritische Blende und förderliche Blende. Abb. 11 | Schärfe bei einem EF 50 f/1.8 bei verschiedenen Blendenstellungen (Violett ist gut, Türkis ist schlecht). Im Regelfall liegt die absolut gesehen schärfste Blende, die sog. kritische Blende, zwei bis drei Blendenstufen unter Offenblende (hier bei k = 5,6, und damit bei rund drei Stufen unter Offenblende). Bildquelle: www.slrgear.com 73

2. OPTIK Die kritische Blende kk stellt den optimalen Kompro- miss zwischen der Beugungsunschärfe am Spalt und der Unschärfe durch Aberration dar. Erstere ist bei ge- schlossener Blende maximal, Zweitere bei offener. Die kk zeigt an, bei welcher Blende das Objektiv, absolut gesehen, unabhängig von der Schärfentiefe (und da- mit für ebene Motive) maximal scharf ist. Der Wert ist objektivabhängig und aus Test-Charts abzulesen (bspw. bei www.slrgear.com). Als Faustregel kann man annehmen, dass der Wert 2–3 volle Blendenstufen unter Offenblende liegt, denn das ist bei den meisten Objektiven der Fall. Es existieren aber auch Exoten, bei denen die kritische Blende gleich der Offenblende ist. Die förderliche Blende kf hingegen stellt den opti- malen Kompromiss zwischen Schärfentiefe und Beu- gungsunschärfe am Spalt bzw. an enger Blende dar. Der Wert ist abhängig von der Sensorgröße und vom Abbildungsmaßstab. Typische Werte sind: kf = 32 für Kleinbildformat kf = 16 bis 22 für APS-C- oder DX-Format kf = 8 für Kompaktkameras mit kleinem Sensor Abb. 12 | Die kritische Blende und die förderliche Blende kennzeichnen die Maxima der Schärfe bzw. Schärfentiefe, abhängig von der Blendenzahl k. Im ersten Fall sucht man das Optimum zwischen Aberrations unschärfe und Beugungsunschärfe, im zweiten Fall zwischen Schärfentiefe und Beugungs- unschärfe. 74

2. OPTIK 2.5 WIE MAN DIE SCHÄRFENTIEFE VERÄNDERT UND WAS BOKEH BEDEUTET Bei der fotografischen Abbildung ist stets nur eine Ebe- ne im Raum scharf, die parallel zum Sensor der Kamera liegt. Genau genommen könnte man so nur flache Motive scharf aufnehmen, aber da die Schärfe vor und hinter der Ebene graduell abnimmt, und da das Auge nur ein begrenztes Auflösungsvermögen besitzt, kann man ein gewisses Maß an Unschärfe tolerieren. Hieraus ergibt sich die Definition der Schärfentiefe: Die Schärfentiefe ist ein Maß für die Ausdeh- nung des scharfen Bereichs im Objektraum eines optischen Systems. Anders formuliert ist die Schärfentiefe jener Bereich der Gegenstandsweite, in welchem Objekte noch mit akzeptabler Schärfe abgebildet werden. Wichtig ist hierbei, dass mit dieser Definition und mit den sich ergebenden Formeln nur Aussagen innerhalb des Schärfebereichs getroffen werden können, nicht aber zum Ausmaß der Hintergrundunschärfe. In optischen Linsensystemen werden Lichtpunkte un- scharf zu Kreisen, zu sogenannten Zerstreuungs- kreisen. Man kann nun einen maximalen Durchmes- ser Z dieser Kreise feststellen, bei welchem diese noch als scharfe Punkte wahrgenommen werden. Auf gän- gige Werte für Z gelangt man über den Bildwinkel (Sehwinkel) des Menschen von rund 50 Grad, zusam- men mit der Winkelauflösung des Auges von rund ei- ner Winkelminute bzw. 0,016 Grad. Die Winkelauflö- sung erlaubt es uns, zwei Punkte auseinanderzuhalten, die zweimal 0,016 Grad auseinanderliegen. Über den Tangens ergibt sich hieraus in Näherung: Z ≈ 1/1500 der Sensordiagonalen. Für einen Vollformat sensor ist das Maß für Z damit um die 0,03 mm, für eine APS-C/ DX-Kamera liegt es um die 0,018 mm. Dies sind auch die Werte, mit denen Online-Rechner oder Smartpho- ne-Apps rechnen (siehe www.dofmaster.com), aber die Werte sind nicht in Stein gemeißelt. Bei höheren Anforderungen, kleineren Betrachtungsabständen oder bei Ausschnittsvergrößerungen setzt man das Maß kleiner an. Abb. 13 | Bei der Bestimmung der Schärfentiefe ist die erste Frage, welche Zerstreuungskreis- durchmesser noch tolerierbar sind. 75

2. OPTIK Hyperfokale Entfernung und Schärfentiefe Beim Fokussieren auf die sog. hyperfokale Entfer- nung dh (sodass g = dh) reicht der Bereich akzepta- bler Schärfe gerade von dh/2 bis Unendlich. Es wird entsprechend keine Schärfe verschenkt für den Bereich „hinter“ Unendlich, und der gesamte Hin- tergrund wird scharf abgebildet. Für diese Entfer- nung gilt: dh = f² k · Z + f ≈ f² k · Z (2.9) Die hyperfokale Entfernung wird auch in der gän- gigen Definition des Nahpunktes und des Fern- punktes für den allgemeinen Fall mit g ≠ dh ge- nutzt: dn = g (dh – f) dh + g – 2 f df = g (dh – f) dh – g Δd = df – dn (2.10) (2.11) (2.12) Hierin ist: f: Brennweite, k: Blendenzahl, Z: maximal zulässiger Zerstreuungskreisdurchmesser, mit Z = Sensordiagonale / 1500. Hierin ist: dn: Nahpunkt, df: Fernpunkt, Δd: Schär- fentiefe, g: Gegenstandsweite. Neben diesem Durchmesser gehen in die Berech- nung der Schärfentiefe auch die Gegenstandsweite, die Brennweite sowie die Blendenzahl ein. Es gilt: Die Schärfentiefe ist klein für weite Blenden (kleine Blendenzahlen), lange Brennweiten und kurze Gegenstandsweiten. Früher hat man Analogrechner in der Form von Re- chenscheiben eingesetzt oder auch die Angaben am Objektiv abgelesen, aber mittlerweile kommt hierfür eher eine Smartphone-App in Betracht. Besonders empfehlenswert und für mehrere Plattformen erhält- lich ist das Programm DOFMaster (www.dofmaster. com). Falls das Programm für Ihr Smartphone nicht als App erhältlich ist, können Sie auch einfach die Browser-Version verwenden. Die letzten zwei Größen kann man im Abbildungs- maßstab V = B/G = b/g = f/(g–f ) zusammenfassen. Wenn g >> f ist, kann man weiterhin in guter Nähe- rung annehmen: V = f/g. In der Praxis hat man aber zur Beurteilung der Schärfentiefe nicht viel Nutzen da- von, weil man den Abbildungsmaßstab normalerwei- se nicht direkt am Objektiv einstellen kann (das ist nur bei manchen Makroobjektiven möglich). Die Herleitung und die Formeln zur Schärfentiefe und zur dabei verwendeten hyperfokalen Entfer- nung sind ein wenig unhandlich (siehe Infobox und www.tiny.cc/d1wz9x), aber zum Glück wird man sich in der Praxis kaum damit belasten, da man auch ganz einfach einen Schärfentieferechner verwenden kann. Zur Kontrolle der Schärfentiefe vor der eigentlichen Aufnahme bieten Kameras mit Springblende nahe am Bajonett eine unscheinbare Abblendtaste. Hier wird dann erst durch Betätigen dieser Taste die Blen- de auf Sollblende geschlossen. Ohne Druck auf diese Taste wird sie bis kurz vor der Aufnahme offen gehal- ten, und der Fotograf hat stets ein helles Sucherbild. Festzuhalten ist, dass man in der Landschaftsfotogra- fie beim Rechnen mit der hyperfokalen Entfernung und dem damit verbundenen kräftigen Abblenden auf die förderliche Blende einen Kompromiss eingeht. Man tauscht perfekte Schärfe in einer einzigen Ebene (bei Stellung auf die kritische Blende) gegen einen weiten Bereich gerade noch akzeptabler Schärfe. 76

2. OPTIK Beispiel 29: Sie möchten eine weitläufige Landschaft bis zum Horizont mit akzeptabler Schärfe fotografieren und möglichst viel Vordergrund scharf einbeziehen (Ka- mera mit DX-Sensor, Objektiv mit Brennweite 10 mm, Blende k = 11). Auf welchen Punkt fokussieren Sie? Lösung: Der maximale Zerstreuungskreisdurch- messer Z beträgt bei DX 0,018 mm (siehe oben). Damit ergibt sich gemäß der Formel (2.9) dh = 0,505 m. Wenn Sie auf diese Entfernung fokussie- ren, wird der Bereich von dh/2 bis Unendlich mit akzeptabler Schärfe abgebildet. Zur Kontrolle oder zur bequemeren Rechnung könnte man die gegebenen Daten auch in das For- mular des Online-Services DOFMaster eingeben (www.dofmaster.com/dofjs.html). Das Ergebnis ist dann: 0,45 m. Die leichte Abweichung kommt da- durch zustande, dass DOFMaster den maximalen Zerstreuungskreisdurchmesser leicht abweichend annimmt. Beispiel 30 (Praxisbeispiel): Sie möchten eine Land- schaft bis zum Horizont durchgehend scharf foto- grafieren und im Vordergrund einen interessanten Gegenstand scharf einbeziehen. Bei Ihrer Aus- schnittswahl ist der Abstand zu diesem Gegenstand 0,7 Meter. Ihre Brennweite ist 10 mm, an einer APS-C-Kamera. Welche Blende müssen Sie einstel- len? Auf welchen Punkt müssen Sie fokussieren? Lösung: Es soll der Bereich von 0,7 m bis Unend- lich mit akzeptabler Schärfe abgebildet werden. Dies bedeutet, Sie müssen auf dh = 1,4 m fokussie- ren. Für die Blende ergibt sich mit der Näherungs- formel (2.9): k = f ² / (dh · Z). Für den Google-Formel- parser formuliert lautet die Rechnung somit: 10^2 / (1400 * 0.018) Dies ergibt k = 3,96. Einstellbar ist: k = 4. Wenn der Bildinhalt auch bei Variation der Brennweite oder Gegenstandsweite gleich bleiben soll, wenn man also eine Variation der Brennweite durch eine Abstandsänderung kompensiert und umgekehrt, dann heben sich der Einfluss der Brennweite und je- ner der Gegenstandsweite (nahezu) auf. Wenn Sie entsprechend mit einem Teleobjektiv ein Foto eines Gegenstandes machen und danach dann mit einem Weitwinkelobjektiv, für das zweite Foto aber nun so nahe an den Gegenstand herantreten, dass dieser gleich groß abgebildet wird, ist die Schärfentiefe wie- der fast gleich. Die Brennweite hat somit näherungs- weise keinen expliziten Einfluss auf die Schärfentiefe. Worauf die Brennweite aber sehr wohl Einfluss hat, das ist die Wirkung (Vergrößerung) des Vordergrun- des oder des Hintergrundes im Bild. Das führt uns zum nächsten Effekt der Hintergrundunschärfe. In der Praxis lernt man als Fotograf rasch, dass man die begehrten unscharfen Hintergründe am einfachsten mit langen Teleobjektiven erzeugen kann. Die Schär- fentiefe beschreibt also nur den scharfen Bereich im Objektraum, lässt aber keine Aussage über das Er- scheinungsbild des Vorder- oder Hintergrundes zu. Ein Experiment macht das rasch klar. In den Bildern sehen Sie eine Szene, die mit verschiedenen Brenn- weiten aufgenommen wurde. Hierbei wurde die Ge- genstandsweite so angepasst, dass das Hauptmotiv immer gleich groß im Bild zu sehen war. Die Blende war bei allen Bildern auf 2,8 eingestellt. Ob die Schärfe im Hintergrund wirklich unterschied- lich ist, hängt von der Betrachtungsweise ab. Absolut gesehen sind die Zerstreuungskreise bei der Teleauf- nahme größer, der Hintergrund ist also unschärfer. Wenn man den Einfluss der Vergrößerung des Hinter- grundes durch die Teleoptik herausnimmt, indem man die drei Hintergründe gleich groß darstellt, so erscheint tatsächlich die Schärfe wieder nahezu gleich, doch das ist eine eher akademische Betrach- tung. Wichtig für die Praxis ist die erste Erkenntnis: 77

2. OPTIK Eine lange Brennweite erzeugt einen unscharfen Hintergrund. Eine weitere wichtige Erkenntnis für uns Fotografen ist, dass wir mit Teleobjektiven selbst dann weiche Hintergründe erhalten können (die Motive „freistellen“ können), wenn wir eine verhältnismäßig große Schär- fentiefe einstellen. Bei etwas schwierigen Objektiven wie einem 50 f/1.2 ist die Ausbeute an perfekt schar- fen Bildern überschaubar, weil die Schärfentiefe pa- pierdünn ist. Dagegen ist ein Teleobjektiv wie ein 135 f/2 viel gutmütiger und liefert dennoch selbst abge- blendet problemlos die begehrte Unschärfe im Vor- der- und Hintergrund: Lange Brennweiten sind gutmütiger als Lichtrie- sen mittlerer Brennweite. Nicht umsonst ist ein Trick beim Umgang mit dem klassischen Porträt-Zoom 70–200 f/2,8, die Brennwei- te stets auf 200 mm zu belassen und den Bildaus- schnitt mit den Füßen statt mit dem Zoomring zu bestimmen. Der Lohn sind Fotos mit einem beson- ders weichen Hintergrund. Und wieso setzen dann Fotografen manchmal den- noch lieber Lichtriesen anstatt langer Teleobjektive ein? Es gibt zwei Gründe: Zum einen benötigt man beim Einsatz der Teleobjektive viel Raum nach hinten. Bei Ganzkörperaufnahmen sind das beim Einsatz am Vollformat rund zehn bis zwölf Meter, beim Einsatz am Crop-Format noch mehr. Das ist nicht immer möglich. Zum anderen bedeutet die flache Teleperspektive, die diese Objektive erzeugen, dass nur ein kleiner Aus- schnitt vom Hintergrund aufs Bild passt. Wenn Sie ei- nen besonders schönen und weitläufigen Hintergrund zum Beispiel mit einem Alpenpanorama ausgewählt haben und diesen auch erkennbar einbeziehen möch- ten, müssen Sie entweder wieder auf eine kürzere Op- tik wechseln oder aber zum Erhalt der geringen Schär- fentiefe zu technischen Finessen wie der Panorama- oder Bokehrama-Technik übergehen (Details siehe das Multi- shot-Kapitel 5.2). Wenn der Hintergrund allerdings wie in den Beispielbildern mit der Rettungsdecke etwas knapp bemessen ist, kann die Teleperspektive wieder- um helfen, dennoch damit das Bild zu füllen. Die folgende kurze Einstellvorschrift für seidenweiche Hintergründe ist dem Aufsatz von Herrn Dr. Nasse / Zeiss AG entnommen (siehe Kapitelquellen). Dr. Nasse macht in seinem Fachartikel folgende Einflussgrößen dingfest (Zitat): Die entscheidende Größe für die Quantität von Unschärfe ist die physische Größe der Eintrittspupille. Wenn man mit Bokeh in erster Linie die Fähigkeit meint, den Hintergrund sehr unscharf, weich und detailarm darstellen zu können, muss man eine genügend große Eintrittspupille haben. Großes Aufnahmeformat, lichtstarke Objektive und länge- re Brennweiten haben in der Richtung das beste Potenzial. Wir übersetzen diesen Rat in eine Formel für die Praxis und beziehen auch ein, dass man eventuell den Standpunkt bzw. den Hintergrundabstand wählen kann. Große Zerstreuungskreise erzeugt man dann am einfachsten wie folgt: • Man verwendet eine Kamera mit einem Vollformat- sensor oder eine Mittelformatkamera. • Man verwendet eine lange Brennweite (man fixiert zum Beispiel ein 70–200-Telezoom auf 200 mm). • Man nutzt ein lichtstarkes Objektiv und öffnet die Blende maximal. • Man geht so nah ran ans Motiv wie möglich. In der People-Fotografie hilft hier eine kompakte Pose des Modells. • Man wählt eine Szene, in welcher der Hintergrund weit entfernt ist. • Man präsentiert das Bild möglichst groß (auch das vergrößert den Abbildungsmaßstab). Auf Ausschnitts- vergrößerungen und großen Abzügen wirkt die Un- schärfe extremer als auf Facebook-Thumbnails. 79

2. OPTIK Beispiel 31: Überlegen Sie: Wieso sind Smartpho- ne-Fotos nahezu durchgehend scharf bzw. wieso kann man hier kaum mit selektiver Schärfe arbeiten? Lösung: Beim Smartphone oder generell bei Ka- meras mit sehr kleinem Sensor sind bei gleicher Pixelanzahl auch die erlaubten Zerstreuungs- kreisdurchmesser sehr klein. Dies sollte zu einer eher geringen Schärfentiefe führen. Tatsächlich verwendet man aber mit den sehr kleinen Senso- ren auch sehr kurze Brennweiten, um auf gängi- ge Bildwinkel zu kommen. So hat zum Beispiel das iPhone 6 einen Sensor mit 4,8 mm x 3,6 mm (Diagonale 6 mm) und ein Objektiv mit Brenn- weite f = 4,15 mm verbaut. Dies ergibt dann ei- nen Bildwinkel wie ein 30-mm-Objektiv am Voll- format (vgl. Beispiel 24). Die zwei Einflussfaktoren sind gegenläufig, aber sie heben sich nicht auf. Der Einfluss des Zerstreu- ungskreises ist linear, jener der Brennweite nähe- rungsweise quadratisch. Wer mit dem Smartphone unscharfe Hintergründe erzeugen möchte, scheitert am kleinen Sensor und an der damit verbundenen sehr kurzen Brennweite. Eine Kamera mit APS-C- oder DX-Sensor, in Verbin- dung mit einem 70–200 f/2,8, auf 200 mm und auf Offenblende 2,8 ist dazu schon besser geeignet. Noch extremere Schärfeverläufe werden mit Vollformat- oder Mittelformat-Kameras, mit Objektiven wie ei- nem 85 mm f/1,2 oder mit besonders lichtstarken, langen Teles wie einem 200 f/2,0 möglich. Die Qualität der Unschärfe wird mit dem Wort Bo- keh bezeichnet. Das Wort Bokeh kommt aus dem Ja- panischen und steht für unscharf, zerstreut oder ver- wischt. In der Fotografie wird der Begriff verwendet, um die ästhetische Qualität der Unschärfe in der foto- grafischen Abbildung zu charakterisieren. Diese wird besonders deutlich an Lichtpunkten, die unscharf zu großen Zerstreuungskreisen werden. Bokeh-Liebha- ber wünschen sich Kreise, die groß, vollständig und rund sind, die gleichförmig eingefärbt sind und die eine eher weiche Außenkante haben. Weniger ästhe- tisch wirken Erscheinungsbilder wie Zwiebelringe, Sechs- oder Achtecke, angeschnittene Kreise oder auch einfach zu kleine Kreise. Die Voraussetzung für diese letzte Eigenschaft ist über die Hintergrundun- schärfe am einfachsten zu beeinflussen Mittlerweile existieren auch einige Websites, die re- nommierte Objektive testen. Eine junge deutsche Website ist die Adresse www.bokeh-masters.com von Michael Quack und Robin Ochs, die es sich zur Aufga- be gemacht haben, eine Objektivhitparade zusam- menzustellen (genauer: von den Besuchern der Web- site zusammenstellen zu lassen). Die dortige Rangfolge gibt einen guten ersten Einblick zu den besonders geeigneten Objektiven. Abb. 15 | Die Bewertung, ob ein Objektiv gutes oder weniger gutes Bokeh aufweist, ist subjektiv. Häufig werden aber eckige, angeschnittene, zwiebelringförmige oder zu scharfe Zerstreuungskreise eher schlechtem Bokeh zugerechnet. Hier im Beispiel würde damit nur der Kreis rechts außen gutes Bokeh darstellen. 80

2. OPTIK 2.6 WIE MAN IM MAKROBEREICH RECHNET UND FOTOGRAFIERT Der Begriff Makro wird mittlerweile werbewirksam für viele Objektive gebraucht, die eine vergleichsweise ge- ringe minimale Objektdistanz MOD zulassen und da- mit zumindest in den Close-up-Bereich vordringen. Tatsächlich bedeutet der Begriff Makro aber einen Ab- bildungsmaßstab von 1:4 bzw. eine Vergrößerung von V ≥ 0,25 (manche Quellen nennen auch V ≥ 1): VM = B/G = b/g = (b–f)/f ≥ 0,25 (2.13) Hierin ist: VM: Abbildungsmaßstab bzw. Vergrößerung im Makrobereich, B: Bildgröße, G: Gegenstandsgröße, b: Bildweite, g: Gegenstandsweite, f: Brennweite. Im Detail bedeutet das, dass ein Gegenstand mit ei- ner bestimmten Größe in [mm] bei Makroaufnahmen auch mindestens ein Viertel so groß in [mm] auf dem Film oder dem Sensor der Kamera erscheint. Die Grö- ße des Sensors fließt in diese Rechnung nicht ein. Der Gegenstand wird aber je nach Größe des Sensors (4/3, APS-C, Kleinbild, Mittelformat) mehr oder weniger bildfüllend erfasst. Abb. 16 | Im Super-Makrobereich, bei Abbildungsmaßstäben von V = 3 oder größer, werden sogar die einzelnen Facetten im Insektenauge sichtbar. 81

2. OPTIK Beispiel 32: Gegeben ist das Foto einer Stubenfliege. Die Kopfbreite von linker zu rechter Augenaußenkan- te beträgt G = 3 mm. Die Fliege wird im Breitformat aufgenommen, mit einem APS-C-Sensor der Breite 22,3 mm und der Auflösung 4752 Pixel in der Breite. Auf diesem Sensor werden die 3 mm abgebildet auf 2469 Pixel. Wie groß ist der Abbildungsmaßstab bzw. die Vergrößerung? Lösung: Für die Bildgröße gilt: B = (22,3 · 2469) / 4752 mm = 11,58 mm Damit gilt für den Abbildungsmaßstab bzw. die Vergrößerung: V = B/G = 11,58 / 3 = 3,86 Bei dieser beachtlichen Vergrößerung ist es bereits möglich, die einzelnen Facetten in den Augen der Insekten sichtbar zu machen. Diese Rechnung ist generell häufig hilfreich, um die Vergrößerung gegebener Objektive oder optischer Kombinati- onen zu messen. Im einfachsten Fall nimmt man hierzu ein Lineal auf. Wie bereits dargestellt, hat die Gegenstandsweite ei- nen großen Einfluss auf die erreichbare Schärfentiefe. Da in der Makrofotografie die Gegenstandsweite je nach verwendetem Objektiv nur wenige Zentimeter beträgt, ist auch die Schärfentiefe gering – je nach Vergrößerung beträgt sie nur wenige Millimeter. Es existieren verschiedene Ansätze, die Schärfentiefe zu vergrößern. Zuerst einmal wird man die Blende weit schließen. Blendenzahlen zwischen 8 und 16 sind im Makrobereich die Regel. Diese engen Blenden be- deuten aber auch, dass sehr viel Licht benötigt wird und dass man sich weit von der optimalen, der → kri- tischen Blende entfernt. Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung eines kleineren Sensors in Zusammenspiel mit einer kür- zeren Brennweite. Wer auf eine perfekte Bildqualität 82 Wert legt, wird allerdings dann doch die großen Sen- soren vorziehen und sich anders behelfen. Ein weiterer Ansatz ist das Focus Bracketing und Focus Stacking. Hierbei nimmt man eine Reihe von Bildern mit wanderndem Fokus auf und fusioniert diese Einzel- bilder später zu einem einzigen, durchgehend scharfen Bild (Details siehe Multishot-Techniken, Abschnitt 5.3). Wenn man diese Technik anwendet, ist es nicht mehr notwendig, weit abzublenden. Stattdessen stellt man auf einen Wert nahe der → kritischen Blende und erhält so die bestmögliche Abbildungsleistung. Die geforderte Schärfentiefe realisiert man durch den Focus Stack. Die zwei letzten Möglichkeiten, mit einer geringen Schärfentiefe umzugehen, ist die Ausrichtung des Ob- jekts plan und parallel zur Sensorebene der Kamera (siehe Abbildung 17) oder die Verkippung der Schär- feebene nach Scheimpflug (siehe Abschnitt 2.7). Für die Schärfentiefe im Makrobereich kann man in guter Näherung über den Abbildungsmaßstab rech- nen und vereinfacht angeben: Δd ≈ 2kZ VM + 1 V²M (2.14) Für VM >> 1 kann man diese Formel noch weiter ver- einfachen: Δd ≈ 2kZ VM (2.15) Hierin ist: Δd: Schärfentiefe, k: Blendenzahl, Z: erlaub- ter Zerstreuungskreisdurchmesser, VM: Abbildungs- maßstab im Makrobereich. Zur Berechnung kann ne- ben der Formel auch wieder eine App wie www. dofmaster.com zum Einsatz kommen. Eine weitere Herausforderung in der Makrofotografie be- trifft das Fokussieren, denn der Autofokus der Kamera ist hier kaum mehr zu verwenden. Die gängige Vorgehens- weise ist daher, die gewünschte Vergrößerung einzustel- len und den Abstand zum Objekt durch vorsichtiges Vor-

2. OPTIK Abb. 17 | Bei manchen Motiven kann man der geringen Schärfentiefe im Makrobereich begegnen, indem man das Motiv parallel zum Sensor erfasst. und Zurückbewegen der Kamera so einzustellen, dass der relevante Bereich scharf erscheint. Hat man die Mög- lichkeit, ein Stativ einzusetzen, so kann auch der (einge- zoomte) Liveview-Modus verwendet werden. In der professionellen Makrofotografie verwendet man spezielle Makroobjektive, also Festbrennweiten, die typischerweise über die erzielbare Vergrößerung und den Arbeitsabstand klassifiziert werden. Exemplarisch seien zwei bekannte Vertreter genannt, das Sigma MAKRO 105 mm und das Canon MP-E 65. Die techni- schen Details dieser Objektive sind wie folgt: Fokusmotor. Dieses Objektiv kann auch gegen Unendlich fokussiert werden und taugt damit auch prima für Porträtfotos. Canon MP-E 65 mm 1:5 F2,8: Brennweite 65 mm. Variable Vergrößerung: minimal einstellbar ist 1:1, maximal 5:1. Die Arbeitsabstände sind ca. 100 mm bei 1:1 und ca. 40 mm bei 5:1. Dieses Objek- tiv besitzt keine Autofokusfunktion und kann nicht gegen Unendlich fokussiert werden. Ein Stativ und ein Makroschlitten sind die Vorausset- zungen für gute Ergebnisse. Sigma MAKRO 105 mm, F2,8 EX DG OS HSM: Brennweite 105 mm, Naheinstellgrenze 320 mm, Vergrößerung maximal 1:1, Arbeitsabstand um die 500 mm (das ist ein guter Arbeitsabstand für Insektenmakros, da hier die Fluchtdistanz der Tie- re noch nicht unterschritten wird). OS steht für die Bildstabilisierung, HSM für einen Ultraschall- Anstatt spezieller, teurer Objektive kann man für den Einstieg auch sogenannte Nahlinsen verwenden, die man in das Objektivfiltergewinde schraubt (auch Makro- linsen oder Lupenlinsen genannt; Hersteller: B+W u. a.). Die Brechung dieser Linsen ist häufig in Dioptrien [dpt] angegeben, was der Einheit [m–1] entspricht. Die 83

2. OPTIK Abb. 18 | Beispiel für ein erschwingli- ches und skalierbares Makro-Baukas- tensystem. Vordere Reihe (von links nach rechts): drei aktive Zwischenringe. Mittlere Reihe: Vorsatzlinse B+W 4 Dioptrien, dito: 10 Dioptrien, 18–55-Kit-Zoom-Objektiv, passiver Retroadapter dafür, Canon-DSLR mit APS-C-Sensor. Hintere Reihe: fünfteiliger passiver Zwischenringsatz. Brechung kann leicht in die Brennweite in [mm] um- gerechnet werden: f = 1000 / D (2.16) Hierin ist f: Brennweite und D: Brechung in der Einheit Dioptrien [dpt]. Beim Einsatz von Nahlinsen gilt für die erzielbare Vergrößerung V* in guter Näherung: V* = fObjektiv / fVorsatzlinse (2.17) Beispiel 33: Gegeben ist eine Nahlinse vom Hersteller B+W mit einer Brechung von 10 Dioptrien. Sie soll ein- gesetzt werden an einem Zoom-Objektiv auf Stellung 55 mm. Wie groß ist die erzielbare Vergrößerung? Lösung: Es ergibt sich: V = 55 / 100 = 0,55. Vorsatzlinsen, besonders hochwertige Doublets wie die Canon-Nahlinse 500D, weisen kaum Nachteile auf und ermöglichen einen preiswerten Einstieg in die Makrofotografie. Im Gegensatz zu Zwischenringen, Retroadaptern und Wechselobjektiven können Vor- satzlinsen auch an Kompakt- oder Bridge-Kameras eingesetzt werden. Besonders leistungsfähig, aber auch nicht ganz billig, sind Drei- oder Vierlinsen-Kon- struktionen wie zum Beispiel das Raynox MSN-202 (vier Linsen in drei Gruppen). Vorsicht ist bei dicken Vorsatzlinsen wie der 10-Di- optrien-Nahlinse von B+W geboten. Teilweise berüh- 84 ren diese aufgrund der starken Linsenkrümmung be- reits die erste Linse des Kameraobjektivs. Hier ist entsprechend beim Einschrauben besondere Vorsicht geboten. Interessant ist, dass man auch komplette Ob- jektive als Nahlinsen verwenden kann. Man schraubt hierzu ein zweites Objektiv in Retrostellung mit einem Gewindeadapter vor das Hauptobjektiv (Abb. 21). Zwischenringe sind optische Komponenten ohne Linsenelemente. Sie werden zwischen Kamera und Objektiv eingefügt, um die minimale Objektdistanz MOD zu verringern. Für die erzielbare Vergrößerung gilt dann in guter Näherung: V* = (b + d) – f f = Vf + d f (2.18) Hierin ist d: Dicke des Zwischenringes (damit wird die Bildweite b zu b+d), V*: neue Vergrößerung, V: ur- sprüngliche Vergrößerung, f: Brennweite. Diese einfa- che Formel für den Umgang mit Zwischenringen ist für eine Fokussierung gegen Unendlich gerechnet und berücksichtigt nicht die Auszugsverlängerung bei Fokussierung auf kleiner Unendlich. Sie reicht aber trotz dieser Vereinfachung häufig aus. Beispiel 34: Gegeben ist ein Objektiv mit Brennweite 50 mm und der minimalen Objektdistanz MOD = 450 mm. Wie groß ist die maximal erzielbare Vergrö- ßerung?

2. OPTIK Lösung: Hier kann man nur näherungsweise rechnen, indem man eine Fokussierung gegen Unendlich annimmt. Dann gilt f = b und damit V = b/g = f/g = 50 mm / 450 mm = 0,11. Der tat- sächliche Wert ist laut Datenblatt (Bsp. Canon EF 50 f/1.8 II) V = 0,15. Beispiel 35: Gegeben ist ein Objektiv mit Brennweite 50 mm und der maximal erzielbaren Vergrößerung V= 0,15. Es soll eingesetzt werden mit einem Zwi- schenring der Breite 13 mm. Wie groß ist die damit erzielbare Vergrößerung? Lösung: Die ursprünglich erzielbare maximale Vergrößerung ist V = 0,15. Für die neue Vergröße- rung ergibt sich damit V* = (Vf + d)/f = (0,15 · 50 mm + 13 mm) / 50 mm = 0,41. Zwischenringe gibt es in passiver und aktiver Ausfüh- rung. Bei der passiven Ausführung wird keinerlei elek- trische Verbindung zwischen Kamera und Objektiv hergestellt, und entsprechend werden auch keine Steuersignale für Blende und Autofokus übertragen. Eine ähnliche Möglichkeit, einen längeren Auszug zu realisieren, ist ein Balgen. Genau wie die Zwischen- ringe gibt es auch Balgengeräte in passiver und akti- ver Bauform. Ein bekannter Hersteller dieser Geräte ist die Firma Novoflex. Manchmal liest man, dass Zwischenringe und Balgen aufgrund der fehlenden Linsen die Bildqualität nicht beeinträchtigen. Dies ist nicht ganz korrekt, da die veränderten Abstände dazu führen, dass die Objektiv- linsen außerhalb ihres gerechneten Bereichs verwen- det werden. Weiterhin bewirken sowohl Zwischenrin- ge als auch Balgen eine Lichteinbuße. Retroadapter oder Umkehradapter ermöglichen die Verwendung eines Objektivs in umgekehrter Stellung und nutzen die Tatsache, dass moderne Objektive nicht symmetrisch aufgebaut sind. Retroadapter besit- zen auf der einen Seite einen Bajonettanschluss und auf der anderen Seite ein Filteraußengewinde. Weit- winklige Objektive oder auch Zoom-Objektive auf Weitwinkelstellung eignen sich besonders gut für den umgekehrten Einsatz. So ist bspw. das bei APS-C- Kameras häufig mitgelieferte 18–55-Kit-Objektiv ein preiswerter Geheimtipp für die Makrofotografie. Die erzielbare Vergrößerung beträgt in Weitwinkelstellung nahezu V = 5. Auch Brennweiten um die 50 mm funkti- onieren noch, ungeeignet sind aber Telebrennweiten. Häufig werden passive Retroadapter vewendet, die nur eine mechanische Adaption ermöglichen, allerdings Abb. 19 | Balgengerät für die Makrofotografie (Foto: Fa. Novoflex). Abb. 20 | Aktiver Retroadapter, der bei umgekehrter Montage des Objektivs die Blenden- und AF-Informationen über ein Kabel überträgt (Foto: Fa. Novoflex). 85

2. OPTIK keinerlei elektrische Signale zur Autofokus- oder Blen- densteuerung übertragen. Die erste Einschränkung ist nicht weiter tragisch, da im Makrobereich generell meistens manuell fokussiert wird. Die zweite Ein- schränkung ist gravierender, da die Blende dann nicht mehr einstellbar ist. Bei geschlossener Blende ist das Sucherbild sehr dunkel und das Fokussieren fällt schwer. Einfacher und komfortabler ist der Einsatz eines aktiven Retroadapters, der die Steuersignale für den Autofokus und die Springblende zum Objek- tiv überträgt (Hersteller: Fa. Novoflex). Häufig wird bei Makroaufnahmen für eine bessere Schär- fentiefe die Blende weit geschlossen. Dann stellt sich aber gerade bei Freihandaufnahmen das Problem, dass nicht genügend Licht vorhanden ist. Einen Ausweg können Systemblitze bieten, allerdings müssen diese entweder vom Blitzschuh abgesetzt bzw. entfesselt werden oder per raffinierter Lichtleitung kanalisiert werden, da sie sonst nicht den Nahbereich vor dem Objektiv ausleuchten. Abb. 22 | Gezeigt ist der größtmögliche Abbildungs- maßstab des Canon EF 50 f/1.8. Die MOD beträgt ca. 0,5 m, das Objektiv ist ohne Erweiterung für Close-ups oder Makros ungeeignet. Kamera hier und im Folgenden: DSLR mit APS-C-Sensor. Abb. 23 | Größtmöglicher Abbildungsmaßstab beim Tamron Superzoom 18–270. Um in den Close-up-Be- reich vorstoßen zu können, muss das Objektiv maximal auf Tele eingestellt werden. Es wird relativ unhandlich und es besteht Verwacklungsgefahr. Abb. 21 | Selbst gebautes Macro Rig mit Zwischenringen, Sigma 105 Macro und zusätzlicher Festbrennweite in Retrostellung als Nahlinse. Der Blitz leuchtet genau den Raum direkt vor dem Objektiv aus. Abdruck mit freundlicher Genehmigung von Jon Law, www.improvedimage.co.uk In den folgenden Bildbeispielen wurde eine Taschenuhr mit verschiedenen Objektiven mit Nahlinsen, Zwi- schenringen und mit Retroadapter fotografiert, um ei- nen Eindruck von der erzielbaren Vergrößerung zu ge- ben. Die Details stehen unter den Bildern. 86 Abb. 24 | Größtmöglicher Abbildungsmaßstab bei einem 18–55-Kit-Zoom für APS-C. Auch bei diesem Zoom muss für Close-ups die Brennweite maximal auf Tele eingestellt werden (f = 55 mm). Das Objektiv ist bereits gut geeignet für Close-ups.

2. OPTIK Abb. 25 | Kit-Objektiv 18–55 mm mit Vorsatzlinse B+W 4x (Objektiv: f = 55 mm). Abb. 28 | Kit-Objektiv 18–55 mm mit 31-mm- Zwischenring (Objektiv: f = 55 mm). Abb. 26 | Kit-Objektiv 18–55 mm mit Vorsatzlinse B+W 10x (Objektiv: f = 55 mm). Mit dieser Kombination lassen sich mit einer geeigneten Lichtquelle bereits Details in den Facettenaugen von Schwebfliegen sichtbar machen. Abb. 29 | Kit-Objektiv 18–55 mm mit Zwischenring- kombination 13 mm + 21 mm + 31 mm = 65 mm (Objektiv: f = 55 mm). Abb. 27 | Kit-Objektiv 18–55 mm mit 13-mm- Zwischenring (Objektiv: f = 55 mm). Abb. 30 | Kit-Objektiv 18–55 mm mit Retroadapter (Objektiv: f = 18 mm (!), beim Einsatz eines Retro- adapters ist der Abbildungsmaßstab bei kleinster Brennweite maximal). 87

2. OPTIK 2.7 WELCHE KORREKTURMÖGLICHKEITEN EINE FACHKAMERA BIETET Abb. 31 | So kann eine Fachkamera aussehen (Bilder Firma Linhof, Produkt Technikardan). Durch die vielen Freiheitsgrade und den langen Balgen lässt sie dem Fotografen viel Spielraum für das Verschieben (Shifting) und das Verkippen (Tilting) des Objektivs. Das Verschieben kann helfen, perspektivische Verzerrungen zu vermeiden. Das Verkippen schwenkt die Schärfeebene im Raum. Der Begriff Fachkamera kennzeichnet einen Aufbau, bestehend aus einer Bildstandarte und einer Objek- tivstandarte auf einer optischen Bank. Zwischen den zwei Standarten befindet sich ein Balgen. Die Bild- standarte kann wahlweise eine Mattscheibe, eine Filmkassette oder ein Digitalrückteil (engl. Digiback) aufnehmen. Die Standarten können in mehreren Frei- heitsgraden verschoben und verkippt werden (siehe Abbildungen). Fachkameras bieten Verstellmöglichkeiten und damit auch Korrekturmöglichkeiten, die herkömmliche Ka- meras nicht bieten. Sie sind daher in High-End-Stu- dios noch immer häufig anzutreffen, auch wenn sie auf den ersten Blick ein wenig altertümlich wirken. Hier werden sie dann mit Mittelformat-Digitalrücktei- len eingesetzt, die mittlerweile den aufwändigen Umgang mit Mattscheibe und Lupe zum Fokussieren ersparen. Die Verstellmöglichkeiten lassen sich in Pa- rallelverschiebung und Verkippung einteilen. Die Parallelverschiebung wird beispielsweise in der Ar- chitekturfotografie genutzt, wenn man von einem unte- ren Standpunkt mit einer schräg nach oben gerichteten Kamera ein Gebäude fotografieren möchte. Mit einer herkömmlichen Kamera entstehen hierbei stürzende Linien, die zu einem Fluchtpunkt konvergieren (siehe Abschnitt 2.3). Bei einer Fachkamera hingegen kann das Objektiv gegenüber dem Film oder dem Sensor derart verschoben werden, dass die Kanten parallel bleiben (nicht stürzen). Bei der Parallelverschiebung werden bei- de Standarten parallel zur aufzunehmenden Gebäude- fassade ausgerichtet. Im Anschluss wird der gewünsch- te Bildausschnitt nach Augenschein anhand der Mattscheibe oder des LCD am Digiback durch das Ver- schieben der Standarten gegeneinander eingestellt. Hierbei kann die Objektivstandarte fixiert und die Bild- standarte verschoben werden oder umgekehrt. Die Verkippung der zwei Standarten bietet noch weitreichendere Korrekturmöglichkeiten. Die Technik 88

2. OPTIK basiert auf der Arbeit des Wissenschaftlers Theodor Scheimpflug vor rund 100 Jahren. Scheimpflug stellte fest, dass eine Verkippung der Bildebene oder der Ob- jektivebene eine Verkippung der Schärfeebene im Mo- tivraum zur Folge hat, wobei sich Bildebene, Objektiv- ebene und Schärfeebene in einer Geraden schneiden. Die Schärfezone wird hierbei zu einem Keil, dessen Lage im Raum durch den Schwenkwinkel, durch die Fokussierung und durch die Brennweite einstellbar ist. Dieser Effekt wird normalerweise dazu eingesetzt, weitläufige Motive durchgehend scharf zu erfassen, ohne übermäßig stark abblenden zu müssen. Selte- ner wird er genutzt, um eine besonders geringe Schärfentiefe zu erhalten. Im zweiten Fall spricht man auch von Anti-Scheimpflug. In beiden Fällen steckt die gleiche Theorie dahinter, nur wird die Schärfeebe- ne einmal entlang der Szene gelegt, einmal quer zur Szene. Abb. 33 | Schärfezonen nach Theodor Scheimpflug: Wenn man das Objektiv verkippt, verläuft die Schärfeebene nicht mehr parallel zum Bildsensor. Bildebene, Objektivebene und Schärfeebene schneiden einander dann in einer gemeinsamen Geraden (oben). Das kann man für durchgehend scharfe Fotos nutzen (unten Mitte) oder auch für ausgeprägte Unschärfeeffekte (unten rechts). Schnittgerade 90

2. OPTIK Anleitung zur Scheimpflug-Schwenkung Die Einstellung der Schärfeverlagerung nach Scheimpflug ist nicht ganz einfach. Wir orientieren uns in der folgenden Anleitung am Ablauf nach W. E. Schön (siehe Quellen). Zuerst einmal ist das Verständnis wichtig, dass die Schärfeebene beim Verkippen des Objektivs nicht mehr parallel zum Sensor verläuft. Die ehemals näherungs- weise quaderförmige Schärfezone wird zu einem Keil. Beim quaderförmigen Schärfebereich erhöht man die Schärfentiefe durch Abblenden, mit dem Nachteil, dass bei enger Blende Beugungseffekte zum Tragen kom- men. Wenn das Motiv aber so beschaffen ist, dass es in eine Keilform (in den Schärfekeil) hineinpasst, so kann man einige Blendenstufen sparen und dennoch die gleiche Schärfewirkung erzielen. Der Lohn sind eine bessere Schärfe sowie eine kürzere Belichtungszeit. In der Abbildung erkennen Sie die Scheimpflug-Ebe- ne EAB und den Schärfekeil, der näherungsweise symmetrisch um diese Ebene liegt. Entsprechend die- ser Geometrie muss man die Motive in der Szene so anordnen, dass der vordere Punkt A auf halber Höhe des vordersten Objekts liegt, Punkt B auf halber Höhe des hintersten Objekts. Die Bildebene des Sensors, die Objektivebene der vorderen Objektivstandarte und die Scheimpflugebe- ne schneiden sich in einer Geraden, die hier durch den Punkt E gekennzeichnet ist (sie steht senkrecht zur Zeichnung). Einstellung des Winkels, des Fokus und der Blende: 1. Mit Kenntnis der Geometrie nach Abbildung 35 sollte es gelingen, die notwendige Verkippung in einer ersten Näherung gut zu schätzen und nach Augenmaß einzustellen. Ein guter Start kann zum Beispiel α = 5° sein. 2. Im nächsten Schritt stellt man bei Offenblende auf den vorderen Scheimpflugpunkt A scharf und 92 α Schwenk- winkel F E kontrolliert visuell anhand der Mattscheibe oder des Digibacks, ob denn Punkt B dadurch auch mit bester Schärfe abgebildet wird. Wenn dies gege- ben ist, liegt die Scheimpflug-Ebene bereits opti- mal, ansonsten muss man nachjustieren. Wenn der Punkt bester Schärfe über B liegt, muss man den Winkel vergrößern, sonst verkleinern. Sinnvoll sind hierbei Schritte von ein oder zwei Grad. 3. Nach der Winkelkorrektur fokussiert man wieder auf A und kontrolliert erneut. Nach zwei bis drei Iterationen sollte die Lage der Ebene ausreichend genau sein.

2. OPTIK k1 k2 Abb. 35 | Die Schärfeverlagerung nach Scheimpflug erfordert einiges Umdenken. Die Schärfezone ist nun nicht mehr von zwei Ebenen parallel zum Sensor begrenzt, sondern sie ist keilförmig. Die Ebene FC steht für den Nahpunkt, Ebene FD für den Fernpunkt (bei Blende k1). Beim Abblenden auf k2 wird der Schärfekeil breiter. Bei einer Änderung des Schwenkwinkels α oder der Brennweite oder des Fokus rotiert der Keil um E. Die Gerade E ist die Schnittgerade, die durch den Schnitt der Objektiv- und Bildebene entsteht. Die Gerade F ist eine Gerade parallel zu E, die den Beginn des Keiles kennzeichnet. A nah C B D fern 4. Nun müssen noch der Fokuspunkt und die Blende ermittelt werden. Hierfür fokussiert man zuerst auf den Nahpunkt C und merkt sich die Einstellung am Fokusrad. Dann fokussiert man auf den Fernpunkt D und merkt sich wieder die Einstellung. Im Anschluss errechnet man die Differenz (das ist die Auszugsdif- ferenz) und stellt dann den Fokus exakt auf den mittleren Wert zwischen den zwei Einstellungen. Alternativ kommt auch die Verwendung der Tabel- le oder Rechenscheibe von W. E. Schön in Betracht. Hier stellt man den Schwenkwinkel, das Sensorfor- mat, den Abbildungsmaßstab und die Auszugsdif- ferenz ein und liest dann die Blende ab (www. weschoen.de/scheimpflug-rechner.html). Zur Be- rechnung des Abbildungsmaßstabes vergleiche auch Abschnitt 2.6 und Beispiel 32. 5. Die notwendige Blende lässt sich durch Probeauf- nahmen ermitteln, wobei man gezielt die Schärfe am Nahpunkt C und am Fernpunkt D kontrolliert. Merke: Für eine kombinierte Parallelverschiebung und Verschwenkung ist zuerst die Verschiebung ein- zustellen. 93

2. OPTIK Abb. 36 | Wer sich mit der Fachkamera beschäftigt, findet eine wertvolle Hilfe in der Rechenscheibe von W. E. Schön. Winkel- und Blendeneinstellung werden damit wesentlich einfacher (www.tiny.cc/6g29iy). Wer einmal tiefergehend in die Verstelltechniken bei der Fachkamera hineinschnuppern möchte, dem sei- en die Kurse bei der Firma Linhof in München emp- fohlen (www.linhof.com). Wer ein über die praktische Anwendung hinausgehendes Interesse an der Ma- thematik hinter der Scheimpflugschen Regel hat, wird beim englischsprachigen Wikipedia-Eintrag fün- dig. Hier finden sich auch die Herleitung sowie eine Referenz auf das Patent. 94

2. OPTIK WEITERFÜHRENDES 2.8 Quelle Allen, E.A. u. a.: The Manual of Photography and Digital Imaging. Verlag Butterworth Heinemann, 2010. Depth-of-Field Master: Online-Tool mit Hintergrund- informationen, Quellen und Formeln (siehe „Articles“): http://www.dofmaster.com/dofjs.html http://www.dofmaster.com/equations.html Gockel, Tilo: Bokeh! – Fotografieren mit seidenweicher Unschärfe. Verlag dpunkt, Heidelberg, 2016. Greenleaf, Allen R.: Photographic Optics. The Macmillan Company, New York, 1950. Hallmen, John: Portfolio und Infos rund um die Makrofotografie und das Focus Stacking: https://www.flickr.com/photos/johnhallmen/ Besonders interessant: Album „Gear“ Jacobson, R. E. u. a.: Manual of Photography. Verlag Elsevier, 2000. Nasse, Hubert: Schärfentiefe und Bokeh. In: Carl Zeiss AG, Geschäftsbereich Photo-Objektive, internes White Paper. Online veröffentlicht März 2010: http://blogs.zeiss.com/photo/de/?p=5280 Nobel, Johan Ingles-Le: Informationen rund um die Makrofotografie. Berechnungsformulare usw.: http://extreme-macro.co.uk/calculators/ Schön, Walter E.: Aufsätze zur Scheimpflugschen Regel und zur Fachkamera: http://www.weschoen.de/referenzen.html Schröder, Gottfried: Technische Fotografie. Verlag Vogel Business Media, 1981. Anm.: Das Buch ist noch immer regulär erhältlich. Schröder, Gottfried: Technische Optik. Verlag Vogel Business Media, 11. Auflage, 2014. Sigrist, Martin und Stegmann, Erwin: Die neue Makro- Fotoschule. Verlag Photographie, 2007. SLR-Gear: Website mit Objektivtests; hier lässt sich z.B. leicht die „kritische Blende“ für ein bestimmtes Objektiv herausfinden http://www.slrgear.com Solf, Kurt Dieter: Fotografie – Grundlagen, Technik, Praxis. Fischer-Verlag, 1988. Medium Buch Sprache Englisch Kostenpflichtig ja Website Englisch nein Buch Buch, antiqua- risch erhältlich Website Deutsch Englisch ja ja Englisch nein Buch Englisch ja PDF, online verfügbar Deutsch nein Website Englisch nein PDF, online verfügbar Deutsch nein Buch Buch Buch, antiqua- risch erhältlich Website Deutsch Deutsch Deutsch ja ja ja Englisch nein Buch, antiqua- risch erhältlich Deutsch ja 95