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Schärfentiefe- und Focus-Stacking-Rechner

Schärfentiefe-Rechner: Nah- und Fernpunkt, hyperfokale Distanz und was andere Rechner weglassen – Fokusschritt und Bildanzahl für Ihre Fokusreihe bei Ihrer Blende.

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Schärfentiefe, hyperfokale Distanz und Fokusschritt

Geben Sie Objektiv, Blende und entweder die Fokusentfernung oder den Abbildungsmaßstab ein. Das Ergebnis ist die Schärfezone eines Bildes sowie Schritt und Bildanzahl, die eine Fokusreihe für Ihr Motiv braucht.

Was kennen Sie: Fokusentfernung oder Abbildungsmaßstab?

Der Entfernungsmodus rechnet mit Brennweite und Fokusentfernung; der Makromodus mit dem Abbildungsmaßstab und berücksichtigt die effektive Blendenzahl bereits.

Legt den Zerstreuungskreis fest: 0,030 mm Kleinbild, 0,019–0,020 mm APS-C, 0,015 mm Micro Four Thirds.

mm

Die tatsächliche Brennweite, nicht das Kleinbild-Äquivalent.

f/

Die am Objektiv eingestellte Blendenzahl. Bei großem Abbildungsmaßstab steigt die effektive Blendenzahl; der Makromodus berücksichtigt das.

cm

Von der Sensorebene bis zum Fokuspunkt. Gilt im Entfernungsmodus.

×

1 = Lebensgröße (1:1), 0,5 = halbe Lebensgröße (1:2). Gilt im Makromodus.

mm

Von vorn bis hinten, was scharf sein muss. 12 mm sind ein großer Käfer, 3000 mm die Strecke von einem Stein im Vordergrund bis zu einem Zaun.

%

Wie weit sich die Schärfezonen benachbarter Bilder überlappen. 30 % ist die übliche Untergrenze; 50 % ist bei schwierigen Motiven sicherer.

Die Rechnung im Detail

Objektiv (links) Schärfentiefe eines Bildes, drei Bilder MotivSchritt ≤ Schärfentiefe × 0,7

Jedes Bild ist in einer Scheibe scharf, die so tief ist wie die Schärfentiefe; ist der Fokusschritt kleiner als eine Scheibe, überlappen sich die Scheiben.

Hyperfokale Distanz H = f² ⁄ (N·c) + f, mit der Brennweite f, der Blendenzahl N und dem Zerstreuungskreis c des Sensors. Für eine Fokusentfernung s liegt der Nahpunkt bei s(H − f) ⁄ (H + s − 2f) und der Fernpunkt bei s(H − f) ⁄ (H − s), unendlich, sobald s die hyperfokale Distanz erreicht. Im Makromodus, wo Sie statt der Entfernung den Abbildungsmaßstab m kennen, beträgt die Schärfentiefe 2·N·c·(1 + m) ⁄ m², was den Anstieg der effektiven Blendenzahl bereits berücksichtigt.

Der Fokusschritt ist die Schärfentiefe eines Bildes mal (1 − Überlappung), und die Bildanzahl ist die Motivtiefe geteilt durch den Schritt, plus eins, damit das erste und das letzte Bild jenseits des Motivs liegen. Die meisten Schärfentiefe-Rechner hören nach dem ersten Absatz auf; der zweite ist der Grund, warum es diesen gibt.

Welcher Zerstreuungskreis?

Die Werte hier sind die üblichen für einen Abzug, der aus normaler Entfernung betrachtet wird. Wenn Sie an einem 45-Megapixel-Sensor bei 100 % prüfen, halbieren Sie sie – und rechnen Sie mit der doppelten Bildanzahl. Der Rechner ist ein Planungswerkzeug; über das Ergebnis entscheidet die 100-%-Ansicht des Stackers.

Rechenbeispiele: wie viele Bilder ein 12 mm tiefes Motiv braucht

Jede Zeile rechnet derselbe Code wie der Rechner oben, für einen Kleinbildsensor (Zerstreuungskreis 0,030 mm), ein 12 mm tiefes Motiv – ein großes Insekt, ein Uhrwerk, eine hochkant stehende Münze – und 30 % Überlappung zwischen benachbarten Schichten. Der Abbildungsmaßstab gibt die Vergrößerung an: 1× ist natürliche Größe, 0,5× halbe natürliche Größe.

Bilder für ein 12 mm tiefes Motiv, Kleinbild, 30 % Überlappung
AbbildungsmaßstabBlendeSchärfentiefe je BildFokusschrittBilder
0,5×f/82,88 mm2,02 mm7
1×f/5,60,67 mm0,47 mm27
1×f/80,96 mm0,67 mm19
1×f/111,32 mm0,92 mm14
2×f/5,60,25 mm0,18 mm70
5×f/40,06 mm0,04 mm299

Der Abbildungsmaßstab kostet weit mehr als die Blende. Von 1× auf 2× bei f/5,6 schrumpft die Schärfentiefe je Bild von 0,67 mm auf 0,25 mm und die Reihe wächst von 27 auf 70 Bilder, während Abblenden von f/5,6 auf f/11 bei 1× die Anzahl nur von 27 auf 14 senkt. Abblenden ist auch nicht umsonst: Bei natürlicher Größe ist die effektive Blende doppelt so groß wie die eingestellte (f/8 wirkt wie f/16), und die Beugung macht an einem hochauflösenden Sensor jedes Bild weicher. Deshalb fotografieren Makro-Stacker meist um f/5,6 bis f/8 und nehmen mehr Bilder in Kauf.

Bei üblichen Entfernungen entspannen sich die Zahlen. Mit den Voreinstellungen des Rechners – 100-mm-Objektiv, f/8, Fokus auf 50 cm, Kleinbild – fasst ein Bild etwa 9,60 mm Tiefe, und dasselbe 12 mm tiefe Motiv braucht 3 Bilder. Produkt- und Tischaufnahmen liegen hier, Insekten und Mineralien in der Tabelle.