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Die Beugungsunschärfe

Aktualisiert: 25. Okt. 2021

Blende auf, sonst wird's unscharf

 

Die Blende ist ein ausgezeichnetes Werkzeug, um die Schärfentiefe im Bild zu regulieren. Doch wenn man es übertreibt, kann es schnell zu der sogenannten Beugungsunschärfe kommen. Doch was ist die Beugungsunschärfe? Wann entsteht sie und warum? All diese Fragen werden in diesem Artikel beantwortet.



Was ist die Beugungsunschärfe?


Im Grunde genommen ist die Beugungsunschärfe ein optischer Effekt, der unter anderem auch in der Fotografie auftritt. Durch die Beugungsunschärfe wird dein Bild unscharf. Dies geschieht ab einer gewissen Schließung deiner Blende. Das bedeutet also, dass die Beugungsunschärfe entsteht, wenn du deine Blende zu weit schließt. Um zu verstehen, wie die Beugungsunschärfe zustande kommt, müssen wir erst verstehen, wie Schärfe durch die Blende entsteht.



Blende vs. Schärfe


Wie bereits erwähnt verliert dein Bild bei zu geschlossener Blende an Schärfe. Doch um zu verstehen wieso das passiert, muss ich etwas mehr ins Detail gehen. Wie du vielleicht bereits weißt wird dein Schärfebereich im Bild größer, wenn du eine etwas kleinere Blendenöffnung wählst.

Aber warum? Objektive in der Fotografie haben fast immer in der Mitte der Linsen die beste Qualität. Diese nimmt also zu den Rändern hin ab. Wenn du mit offener Blende fotografierst, dann nutzt du beinahe das ganze Glas.


Schließt du nun die Blende etwas, dann fallen die Lichtstrahlen mehr durch die Mitte der Linsen und nicht mehr durch die äußeren Ränder. Also schneidest du sozusagen den äußeren schlechten Bereich weg und nutzt nur den guten Bereich, den die geschlossenere Blende durchlässt. Das bedeutet, dass ein Objektiv mit der Blende f/4 mehr Schärfe liefert als mit f/1.8.



Wie kommt die Beugungsunschärfe zustande?


Die meisten Fotografie-Anfänger möchten aus den Objektiven die maximale Schärfe herausholen. Dadurch kommt man schnell in Versuchung und schließt die Blende so weit wie möglich. Da wir ja vorher gelernt haben, dass die Objektive in der Mitte schärfer sind, ist die Wahl einer großen Blendenzahl ja auch nicht so verkehrt. Am Anfang beschäftigt man sich jedoch nicht mit Begriffen wie der Beugungsunschärfe und wundert sich, dass ein Bild mit der Blende f/22 nicht vollkommen scharf ist. Wichtig ist, dass du dir zuerst mal Folgendes merkst:

Je mehr du also deine Blende schließt, umso stärker wird der Effekt der Beugungsunschärfe. Jetzt schauen wir uns das mal aus technischer Sicht an.


Ist deine Blende weit geöffnet, dann haben die Lichtstrahlen viel Platz. Die Lichtstrahlen werden jedoch an den Kanten der Blende gebeugt, wodurch der Name "Beugungsunschärfe" zustande kommt. Durch diese Beugung tritt Unschärfe auf, weil das ankommende Licht nicht mehr als Punkt am Sensor ankommt, sondern ab dem Treffen auf die Blende als Kegel verläuft und somit auch als Fläche auf den Sensor trifft. Das siehst du in der folgenden Grafik noch einmal genauer.

Beugungsunschärfe entsteht bei relativ geschlossener Blende, wobei das Licht nicht mehr als Punkt, sondern als Kegel auf den Sensor trifft.


Schließt du nun deine Blende immer weiter, so wird auch das Loch, durch welches das Licht durch die Blende auf den Sensor trifft, kleiner. Dadurch werden die Lichtstrahlen noch mehr gebeugt, wodurch dein Bild unscharf wird. Durch die gebeugten Lichtstrahlen wird dein Bild im Endeffekt also unscharf und nicht wie du dir erwünscht schärfer.


Damit du dir auch vorstellen kannst, wie eine Beugungsunschärfe aussehen kann, möchte ich dir hier ein Beispiel zeigen. Das folgende Bild wurde mit einer Blende von f/5.6 aufgenommen. Dadurch entsteht auch keine Beugungsunschärfe.

Keine Beugungsunschärfe bei einem Bild mit f/5,6

Als nächstes, siehst du das gleiche Motiv mit einer (übertriebenen) Blende von f/40 aufgenommen wurde. Wie du sehen kannst, ist das Motiv sehr unscharf und völlig unbrauchbar geworden.

Beugungsunschärfe bei einem Bild mit f/40

Achte also darauf, dass du keine zu große Blendenzahl verwendest, da du sonst unbrauchbar und unscharfe Bilder erhältst.



Wann tritt die Beugungsunschärfe auf?


Die Beugungsunschärfe tritt erst ab einer bestimmten Blendenöffnung auf. Diese ist abhängig von Sensorgröße und der Anzahl der Megapixel (MP). Dadurch spielt es auch eine Rolle, ob du eine Vollformat Kamera oder eine Kamera mit APS-C Sensor hast.

Vielleicht ist dir Focus Stacking ein Begriff. Manche Fotografen setzen Focus Stacking ein, weil sie die Beugungsunschärfe verhindern und dennoch eine maximale Schärfentiefe erreichen möchten. Dabei werden mehrere Bilder mit unterschiedlichem Fokus aufgenommen und anschließend in der Nachbearbeitung zu einem Bild kombiniert.



Wovon ist der Effekt der Beugungsunschärfe abhängig?


Wie bereits erwähnt ist die Beugungsunschärfe ab einer gewissen Blendenöffnung oder besser gesagt Schließung ein relevantes Thema. Doch ab welcher Blendenzahl die Beugungsunschärfe dein Bild beeinflussen kann, ist von mehreren Faktoren abhängig.


Megapixel

Der Effekt der Beugungsunschärfe nimmt zu, je größer die Anzahl der Megapixel ist. Du musst dir das folgendermaßen vorstellen:

Mal angenommen du hast einen Sensor mit der Abmessung 35x24 mm. Dabei handelt es sich um einen Vollformat Sensor. Hast du nun mehr Megapixel, so befinden sich auf der gleichen Fläche mehr Pixel, wodurch die Pixel auch kleiner sind. Fällt das Licht aufgrund einer geschlosseneren Blende nicht mehr als Punkt, sondern als Fläche auf den Sensor, spielt es eine Rolle, wie groß die Pixel sind. Sind die einzelnen Pixel größer, tritt die Beugungsunschärfe nicht so schnell auf. Das bedeutet also, dass bei einer Kamera mit mehr Megapixel (MP) die Beugungsunschärfe schneller ein Problem wird als bei einer Kamera mit weniger MP. Aus diesem Grund ist eine Kamera mit mehr Megapixel nicht immer die bessere Wahl.


Sensorgröße

Da die Zahl der Megapixel entscheidend für den Effekt der Beugungsunschärfe ist, hat auch die Größe des Sensors Einfluss darauf. Je größer der Sensor, desto geringer ist der optische Effekt. Der Grund dafür ist, dass ein größerer Sensor mit gleich viel Megapixeln auch bedeutet, dass die einzelnen Pixel mehr Platz haben und dadurch größer sind. Wie oben bereits erwähnt bedeuten größere Pixel einen geringeren Effekt der Beugungsunschärfe. Das bedeutet, dass du bei größeren Sensoren mit gleich viel MP eine geschlossenere Blende einstellen kannst, ohne dass die Beugungsunschärfe entsteht.


Brennweite?

Eine oft gestellte Frage hier ist, ob die Brennweite Auswirkungen auf die Beugungsunschärfe hat. Prinzipiell spielt es nur eine Rolle, ob das Licht als Fläche oder Punkt auf den Sensor trifft. Die Größe des entstehenden Kegels zwischen Sensor und Blende variiert je nach Brennweite. Dabei ist aber nur die Fläche entscheidend, die auf den Sensor trifft. Somit hängt die Beugungsunschärfe nur von Sensor und Megapixel ab und nicht von der Brennweite.



Welche Blende ist noch ok?


Diese Frage lässt sich nicht klar beantworten. In der Regel solltest du keine Blende über f/11 verwenden. Um sicher zu gehen, würde ich dir empfehlen immer maximal f/8 einzustellen, wenn du nicht unendlich viel Schärfentiefe benötigst.


Damit du aber genau herausfinden kannst, wie weit du die Blende schließen kannst, ohne den Effekt Beugungsunschärfe zu erreichen, empfehle ich dir die Grenzen selbst auszutesten. Wie du das machen kannst, erkläre ich dir mal kurz Schritt für Schritt:

  1. Kamera mit Stativ aufstellen

  2. Kamera auf ein Motiv richten und Scharfstellen

  3. Im AV Modus Bilder mit unterschiedlichen Blenden machen (2.0, 2.8, 4.0, 5.6, 8.0, 11, 16, 22 usw.)

  4. Bilder am PC auf einem großen Bildschirm anschauen und vergleichen

  5. Herausfinden ab welcher Blendenstufe dein Bild unscharf wird

So kannst du relativ effektiv herausfinden, wie weit du deine Blende schließen kannst. Das ist wie bereits erwähnt von Kamera zu Kamera unterschiedlich.



Zusammenfassung


Die Beugungsunschärfe ist ein optischer Effekt, der durch die Beugung der Lichtstrahlen bei der Blende entsteht. Dieser Effekt tritt ab einer gewissen Blendenöffnung auf. Dabei gilt: Je kleiner die Öffnung, desto größer der Effekt. Abhängig ist die Beugungsunschärfe von der Anzahl der Megapixel und der Größe des Sensors. In der Regel ist jede Blende über f/11 sehr von der Beugungsunschärfe "gefährdet". Daher solltest du entweder keine Blende über f/11 verwenden oder du findest selbst heraus, wie weit du deine Blende schließen kannst, ohne dass du eine Beugungsunschärfe im Bild hast.



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