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Unscharfe Fotos

Eines der häufigsten Probleme von Anfängern - aber auch von Fortgeschrittenen - sind unscharfe Fotos und die Unkenntniss, was man dagegen tun kann, beziehungsweise was die Ursache dafür war. Was als Problem empfunden wird, reicht von total unscharfen Bildern, bis zu nicht hundertprozentiger Schärfe bei Großansicht auf dem Bildschirm.

Es gibt bei der Fotografie drei Gründe für Unschärfe in Bildern:

  • Die Bewegungsunschärfe
  • Abbildungsfehler
  • Objekte ausserhalb der Schärfentiefe
Wie es zu diesen Phänomenen kommt, hat vielfältige Gründe. Wer diese Zusammenhänge kennt, kann unscharfe Fotos vermeiden oder zumnindest feststellen, warum ein Bild unscharf geworden ist.

Ein häufiges Problem ist die ungeprüfte Übernahme von Wissen und Regeln aus der analogen Dia- und Filmfotografie. Die Schärfekriterien, die dort Verwendung finden, sind in der Digitalfotografie bei weitem nicht ausreichend, wenn man bei einer "100%-Ansicht" auf dem Bildschirm (also einer Ansicht, wo ein Pixel aus dem Bild auf einem Pixel des Monitores abgebildet wird), absolute Schärfe erwartet. Bei einem 19" Monitor wäre die volle Größe eines 12 Megapixel Bildes deutlich über einem Meter bei einem Betrachtungsabstand von rund einem halben Meter. Früher wurden Dias aus mehreren Metern Entfernung kaum größer auf der Leinwand und Papierabzüge maximal im DIN A4 Format angesehen.

Wer also der allseits beliebten Faustformel für die maximale Belichtungszeit, Schärfentiefenangaben auf Objektiven oder Blendwerten ab denen erst Beugungseffekte auftreten sollen vertraut, wird nur durch Zufall Bilder erhalten, die solchen Ansprüchen genügen (ob solche Anspüche überhaupt nötig sind ist eine andere Frage). Profifotografen, die schon zu Analogzeiten solch große Vergrößerungen angefertigt haben, haben diese Regeln sowieso nie (bzw. nur modifiziert) verwendet.

Die Bewegungsunschärfe

Die Bewegungsunschärfe entsteht, wenn sich die Kamera und oder das zu fotografierende Objekt während der Aufnahme so weit bewegen, das eine Unschärfe/Verwischen auffällt. Der häufigste Grund für unscharfe Fotos ist das Verwackeln. Die Kamera kan in der Hand nie ganz ruhig gehalten werden, wenn sich das Bild, das auf den Sensor geworfen wird, während der Belichtungszeit mehr als um die Breite eines Pixels auf dem Sensor verschiebt, ist das Bild nicht mehr zu 100% scharf.

Die übliche Faustformel (die minimale Belichtungszeit=1/(Cropfaktor * Brennweite) liefert für morderne Digitalkameras zu lange Belichtungszeiten. Am Ende dieser Seite befindet sich ein Rechner, mit dem man sich eine eigene neue Faustformel für seine Kamera berechnen lassen kann.

Ein von erfahrenen Fotografen oft angewendeter Trick, wenn sich keine "sichere" Belichtungszeit mehr realisieren lässt und auch kein Platz zum Aufstützen der Kamera (oder wenigstenz zum Anlehnen) gefunden wird, ist es, die Serienbildfunktion zu nutzen, um eine kurze Folge von Bildern aufzunehmen. Aus diesen Bildern wird dann das schärfste Bild (das ist meistens das mit der größten Dateigröße) ausgewählt. Der Grund, warum das funktioniert, ist, dass die Hand in elipsenähnlichen Bahnen zittert, in denen es Zeitpunkte geringerer Bewegung gibt.

Dieser Trick hilft natürlich - wie Bildstabilisierer in Objektiven oder Kameragehäusen - nur, wenn die Kamera wackelt. Gegen Unschärfe durch Bewegung des Objektes helfen sie nicht. Hier hilft nur die nicht ganz einfache Technik des Mitziehens. Dabei wird die Kamera während der Belichtung mit dem bewegten Objekt mitgeführt. Das Objekt wird so schärfer abgebildet, der unbewegte Hintergrund verschwimmt dabei.

Abbildungsfehler

Abbildungsfehler, die einen Schärfeverlust bedeuten, werden nicht nur durch das Objektiv, sondern auch durch den Sensor verursacht. Ein Pixel auf dem Sensor kann nicht alle Grundfarben aufnehmen sondern immer nur eine - entweder Rot, Grün oder Blau. Die Farben sind in einem schachbrettähnlichem Muster (meist Bayerpattern) auf dem Sensor verteilt. Da man aber für jeden Pixel alle Grundfarben benötigt, werden diese einfach aus den Nachbarpixeln mit der jeweils richtigen Farbe berechnet. Diese Methode ergibt aber nicht den "richtigen" Wert, sondern nur eine Annäherung, was zu einer leichten Unschärfe in der 100%-Ansicht führt.

Wer die "wirkliche" Auflösung seiner Kamera wissen möchte, muss die Anzahl der Pixel durch einen Faktor teilen, der je nach Sichtweise zwischen 2 und 4 liegt (aus 8 Megapixel werden so 2-4 "reale" Megapixel). Dies gilt aber für fast alle Digitalkameras (und für die es nicht gilt, die haben von vornherein weniger Pixel) und ist kein wirklikches Problem sondern nur die Erklärung, warum Bilder in der 50%-Ansicht schärfer wirken als in der 100% Ansicht.

Objektive sind häufig für unbeabsichtigte Unschärfe verantwortlich. Auch wenn die meisten Objektive in der Bildmitte ausreichend scharf sind, so werden gerade günstigere Zoomobjektive zu den Ränder und erst recht in den Ecken unscharf. Unter bestimmten Umständen (z.B. Bei Ganzkörper-Portraitaufnahmen) können - gerade bei komplett offener Blende - so die Gesichter schon in Bereiche fallen, die nicht mehr absolut scharf sind. Dieser Effekt kann durch eine Dezentrierung des Objektives dramatisch verstärkt werden.

Ein prinzipeller Abbildungsfehler der alle Objektive betrifft, ist die Beugugung des Lichtes an der Blende. Lichtstrahlen, die sehr nahe am Rand der Blendöfnung verlaufen, werden von dieser gebeugt - also umgelenkt - und erreichen so nicht mehr genau den Punkt auf dem Sensor, den sie sollten. Hier sollte man sich klar machen, dass das Licht für jeden Punkt auf dem Sensor durch die ganze Linse gesammlt wird. Jeder Punkt - auch die in der Sensormitte - bekommt also auch Licht von den Rändern.

Wird die Blende geschlossen, so nimmt die Fläche der Blendöffnung dramatisch ab und damit die Anzahl der Lichtstrahlen, die ohne gebeugt zu werden auf den Sensor treffen. Der Rand der Blendöffnug wird zwar auch kürzer, aber in viel geringerem Ausmaß. Das heisst die Anzahl der "guten" Lichtstrahlen sinkt sehr stark, die der "schlechten" aber nur wenig. Das heißt das scharfe Bild der "guten" Lichtstrahlen wird dunkler, dass unscharfe Bild der "schlechten" aber weniger. Je weiter man die Blende schließt, umso unschärfer wird das resultierende Bild, da es sich immer mehr aus abgelenkten Strahlen zusammensetzt.

Nun weis aber jeder, dass Objektive schärfer abbilden, wenn man sie etwas (im Allgemeinen 1-2 Blendstufen) abblendet. Das kommt daher, dass Abbildungsfehler die das Objektiv hat, durch das schließen der Blende gemildert werden. Dieser Effekt ist bei offenen Blenden viel größer als die Unschärfe durch Beugung. Erst wenn die Blende weiter geschlossen wird, fällt die Beugungsunschärfe immer mehr ins Gewicht. Je bessere Abbildungseigenschaften ein Objektiv hat, umso früher fällt die Unschärfe durch Beugung auf.

Objekte ausserhalb der Schärfentiefe

Bei Fotografien mit größeren Sensorformaten, wie sie Spiegelreflexkameras besitzen, sind selten alle Bereiche im Bild scharf. Meistens liegen Bereiche ausserhalb der Schärfentiefe. Dieser Effekt ist oft gewünscht und wird gezielt eingesetzt.

Bedingt durch die hohe nutzbare Auflösung von digitalen Sensoren im Vergleich zum Film ist allerdings der scharf abgebildetet Bereich vor der Kamera deutlich schmaler, als die Schärfentiefenskalen auf Objektiven oder in Tabellen vermuten lassen - zumnindest wenn man die 100% Ansicht ausnutzen möchte.

Auch wenn das Spiel mit der Schärfentiefe ein beliebtes Gestaltungsmittel ist, ist sie auch ein sehr häufiger Grund für unbeabsichtigte Unschärfe und zwar immer dann, wenn Objekte sich während der Aufnahme "aus Versehen" ausserhalb des Schärfentiefebereiches befinden. Dazu kommt es aus unterschiedlichen Gründen.

Bei Portraitaufnahmen wird oft mit offener Blende bei geringen Abständen zum Modell gearbeitet. Dies ergibt eine Schärfentiefe, die oft nur im Bereich einiger Millimeter bis wenige Zentimeter liegt. Portraitaufnahmen, bei den die Augen nicht scharf sind, gefallen nur selten, darum wird in den meisten Fällen auf die Augen fokussiert. Schwankt aber in dem kurzen Moment zwischen Fokussieren und Auslösen das Modell und/oder der Fotograf vor oder zurück, können die Augen sehr schnell in den Unschärfebereich geraten. Hilfreich kann es sein, sich die Schärfentiefe für seine Ausrüstung und Lieblings- Portraitsituationen mit einem Schärfentieferechner anzusehen.

Ein weiterer Grund, warum Objekte aus dem Schärfentiefebereich geraten, ist das Schwenken der Kamera nach dem Fokussieren, um den endgültigen Bildausschnitt zu wählen. Weitere Informationen zu diesem Thema gibt es beim Schwenkungsrechner.

Ein schon fast trivialer Grund warum ein Objekt nicht im Schärfebereich liegt kann, ist dass die Nahgrenze des Objektivs unterschritten wurde. Jedes Objektiv hat eine mechanische Grenze im Nahbereich. Ist diese erreicht, können Objekte die nähere an der Kamera sind (in abhängigkeit von der Blendeinstellung) nicht mehr richtig scharf abgebildet werden.

Der Autofokus (AF) ist meistens der Hauptverdächtige, wenn Objekte nicht in der Schärfeebene liegen und so die Bilder nicht so scharf sind wie gewünscht. Das ist zum Teil berechtigt, zum Teil auch wieder nicht. An den AF werden sehr hohe Ansprüche gestellt, denen er aber nur gerecht werden kann, wenn man ihn auch richtig verwendet.

Fehlfokussierungen sind nämlich häufig nicht auf Ungenauigkeiten des AF-Moduls zurück zu führen, sondern darauf, dass nicht richtig "gezielt" wurde. Die AF-Sensoren sind als lange Balken oder Kreuze aufgebaut, die deutlich größer sind als das zugehörige Fokusfeld im Sucher. Wer sich dieser Tatsachen nicht bewusst ist, wird öfters mit Fehlfokusiierungen zu kämpfen haben. Wer Probleme mit der Bildschärfe hat, sich bisher nicht mit dem AF-System seiner Kamera auseinander gesetzt hat, sollte dies schleunigst nachholen (wie das funktioniert, findet man hier: AF-Test).

Leider ist das aber nur die halbe Wahrheit, es liegt nicht immer am Benutzer, wenn der AF daneben liegt. So ist z.B. die AF-Genauigkeit, die Canon für die 20D angibt nur, dass die Fokusebene im inneren Drittel der Schärfentiefe liegt (und bei Objektiven mit einer Offenblende von f/4 sogar nur, dass die Fokusebene überaupt in der Schärfentiefe liegt). Was sich im ersten Augenblick recht vernünftig anhört, ist tatsächlich aber ein Problem, da Canon den klassischen Schärfentiefebereich für Filmkameras und nicht den wesentlich schmaleren Schärfentiefebereich, der für die Ausnutzung der Auflösung von modernen Digitalkameras benötigt wird, verwendet. In der Essenz bedeutet das nichts anders, als dass nicht garantiert wird, dass die Bilder in der 100%-Ansicht auch wirklich scharf sind.

Glücklicherweise arbeitet der AF im Allgemeinen deutlich besser als diese Zusicherung. Wer aber mehrmals hintereinander - gerade bei schlechtem Licht - das selbe Objekt fokussiert, wird merken, dass der Fokus nicht immer in der selben Ebene bleibt, sondern winzige "Sprünge" macht.

Neben diesen "zugelassenen" Ungenauigkeiten, gibt es noch den weiten Bereich der "echten" Fokusfehler wie Front- oder Backfokus. Diese können nur durch eine Justage des Objektivs und/oder der Kamera beseitigt werden. Die Feststellung, ob es sich wirklich um einen Hardwarefehler handelt, ist aber nicht ganz einfach. Bei der Durchführung von Fokustests, wie sie überall im Netz zu finden sind, muss auf viele Stolperfallen geachtet werden. Ein sehr verbreiteter Fehler ist z.B. die Durchführung eines solchen Tests bei Kunstlicht, die AFs vieler Kameras fokussieren bei Kunstlicht etwas anders als bei Tageslicht. Wer also ein Objektiv oder eine Kamera einschickt, bei der er bei Kunstlicht einen leichten permanenten "Fehlfokus" festgestellt hat, wird sie nicht selten mit der Bemerkung zurück bekommen, dass alles in Ordnung ist.

Mangelnder Kontrast

Ganz gleich wie exakt das Licht auf den Sensor gelenkt wird und wie genau es von diesem aufgenommen wird, der Schärfeeindruck im Auge ensteht erst durch Kontraste im Bild. Wer im dämmrigen Licht sein neues Objektiv ausprobiert, kann so schnell zu dem Schluss kommen, es hätte eine schlechte Abbildungsleistung. Während man unter solchen Bedingungen recht einfach stimmungsvolle Bilder machen kann, ist es aber enorm schwierig die Schärfe eines Objektives zu bewerten, dafür sollte man auf besseres Licht warten oder Studiofotografie mit Blitzen betreiben.

Checkliste

  • War die Belichtungszeit wirklich ausreichen? Oder hat es nur ab und an schon mal bei dieser Zeit geklappt?
  • Liegt die Unschärfe in einem Bereich, der bei dieser Blend-/Brennweiteneinstellung überhaupt knackscharf sein kann?
  • War die Schärfentiefe so gering, dass leichtes Vor- oder Zurückwanken schon zuviel sein kann?
  • Wurde die Kamera bei der Ausschnittswahl auch nur so weit geschwenkt, wie es vertretbar ist?
  • War ein Objekt in der Nähe des Autofokuspunktes (tatsächliche Größe des Sensors beachten), auf das fokussiert worden sein kann?

Dieser Artikel soll nicht propagieren, dass nur hundertprozentig scharfe Bilder gute Bilder wären. Gerade in der People-/Pressefotografie erhalten manche Bilder erst durch Bewegungsunschärfe ihre Dynamik und Ausdrucksstärke. Er soll vielmehr dazu dienen, nicht immer der Kamera die Schuld zu geben, wenn die Bilder nicht der erhofften Schärfe entsprechen.

Unschärfe durch Betätigung des
Zooms während der Belichtung