[teaandfruit]

Eine Verständnisfrage an alle, welche ein wenig tiefer in das Thema Schärfentiefe einblicken:

In Foren wird das Thema Schärfentiefe zur Genüge diskutiert, allerdings meistens ziemlich oberflächlich und auch nur als 08/15-Rezept präsentiert.

Ich meine, die Theorie dahinter relativ umfassend verstanden zu haben, ich stoße allerdings immer wieder auf Aussagen, die ein Stirnrunzeln an mir hervorrufen.
Darunter die folgende:

"An einer Kamera mit APS-C-Sensor ist die Schärfentiefe grundsätzlich geringer als bei einer mit Kleinbildsensor."

Meine Gedanken dazu sind die folgenden (Zur Erleichterung möchte ich nur über Primes reden, und auch andere objektivspezifische Details wie Hauptebenen oder Schärfeverteilung über den Bildkreis vernachlässigen, also ausschließlich über Abbildungseigenschaften im Zentrum einer Prime-Lens sprechen, die aus DÜNNEN Einzellinsen bestehen und keine sphärische Aberration aufweisen soll. Der abzubildende Gegenstand wird ausschließlich mit monochromatischem Licht beleuchtet und befindet sich in einigen Metern Entfernung vom Objektiv. Beugungserscheinungen werde ich auch vernachlässigen.).

Die Schärfentiefe kann dann nur mehr von der Numerischen Apertur, der Gegenstandsweite und der Brennweite abhängen, sowie dem menschlichen Empfinden für Schärfe. Fokussiere ich auf einen Punkt, so wird nur dieser eine Punkt (und alles in der gleichen Brennebene) als Punkt abgebildet (also eigentlich als Airy function, aber das wollen wir ja auch mal vernachlässigen). ALLES davor und dahinter wird unschärfer abgebildet als dieser Punkt.

Demnach entsteht die Schärfentiefe allein durch das subjektive Empfinden von Schärfe, also einer willkürlichen Grenze, die ich jetzt einmal "Zerstreuungskreis" nenne.
Trägt nun Licht aus einem größeren Winkelbereich zur Bildgebung bei (Blende wird geöffnet), so wirkt sich das auch linear auf den Durchmesser der Abbildung eines nicht fokussierten Punktes aus, welchrt nun schon bei kleinerer Abweichung von der fokussierten Ebene den kritischen Durchmesser (Zerstreuungskreis) überschreitet, und somit schon früher als unscharf wahrgenommen wird.
Die Schärfentiefe wird geringer.

So weit, so gut.

Die größe des Sensors kann aber dann nicht unmittelbar zur Schärfentiefe beitragen, wie in der von mir "zitierten" Aussage oben beschrieben - ausgenommen in indirekter Weise (siehe weiter unten).
Zur Bildgebung tragen in unserem Modell nur der Öffnungswinkel, die Brennweite und die Gegenstandsweite bei. Die einzige Unbekannte ist noch der kritische Durchmesser für noch als scharf empfundene Punkte (alle anderen Variablen halten wir konstant). Diese Unbekannte bleibt aber bis zur Betrachtung des endgültigen Bildes ungelöst - sprich: Erst beim Betrachten eines Drucks/am Bildschirm wird der scharfe Bereich, die Schärfentiefe, definiert.

Bei einem A3-Druck ist somit die Schärfentiefe geringer als auf einem 13x9 Ausdruck, weil die Abbildung eines Punktes früher den kritischen Radius überschreitet.

Somit ist die Schärfentiefe, die man mit verschiedenen online-Berechnungsmasken oft bis auf 100 µm genau berechnen kann, nichts anderes als ein schwammiges Gebilde, das erst im Druck definiert werden kann.

Ich verstehe natürlich, dass beim Kleinbildformat der selbe Punkt im Verhältnis zur Kantenlänge des Ausdrucks viel kleiner ist, wodurch der Eindruck einer größeren Schärfentiefe entstehen könnte. Ich vermute einmal, dass dies tatsächlich der Fall ist, dass nämlich das Schärfeempfinden mit der Größe eines Punktes im Verhältnis zu den Kantenlängen des Bildes für das menschliche Schärfeempfinden ausschlaggebend ist. Das würde auch die Schärfentiefe unabhängig von der tatsächlichen Größe des Drucks machen, und eine Vereinfachung erlauben.
Die Sache ist nur: DAS ERWÄHNT NIE JEMAND.

Fertigt man vom endgültigen Ausdruck einen Crop an, sodass dieser den abgebildeten Dimensionen einer Aufnahme mit APS-C-Sensor (gleiches optisches System wie oben, nur andere Sensor- nicht aber Pixelgröße) entspricht, muss die Schärfentiefe identisch sein.

Das bringt mich zu folgendem Schluss:

Die Schärfentiefe ist abhängig vom menschlichen Empfinden, sowie Brennweite des optischen Systems, Gegenstandsweite und der numerischen Apertur.

Die empfundene Schärfentiefe ist bei einem konstanten optischen System nur mehr abhängig vom Crop (und eventuell von der Druckgröße), nicht vom Sensor per se.

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Und jetzt zu meiner eigentlichen Frage:
Sind meine oben gezogenen Schlüsse korrekt? Unterliege ich irgendwo einem Irrtum?
Denn falls ja, würde mir das einigen Ärger über so manchen Forumseintrag ersparen.

Liebe Grüße mit der Hoffnung auf zumindest ein paar Antworten von Menschen, die sich durch die enorme Länge meines Themas nicht abschrecken ließen,

Thomas

[BeHo]

Zitat von teaandfruit

ich stoße allerdings immer wieder auf Aussagen, die ein Stirnrunzeln an mir hervorrufen.
Darunter die folgende:

"An einer Kamera mit APS-C-Sensor ist die Schärfentiefe grundsätzlich geringer als bei einer mit Kleinbildsensor."

Die Aussage ist tatsächlich falsch.

Im Vergleich zu Kleinbild hat man bei APS-C durch den kleineren Sensor bei gleichem Motivabstand, gleicher Blende und (fast) gleichem Motivabbild eine größere Schärfentiefe, da ja eine kürzere Brennweite verwendet wird.

Wenn man allerdings APS-C mit den Minisensoren der Kompaktkameras vergleicht, stimmt die von Dir zitierte Aussage (das Wort Kleinbildsensor durch Kompaktkamerasensor ersetzt) - wieder gleicher Motivabstand, gleiche Blende und (fast) gleiches Motivabbild vorausgesetzt.

[ttouch]

Konstruktionsbedingt hat der Sensor bzw die Sensorgrösse schon Auswirkungen auf die Schärfentiefe, aber nicht das APS-C Sensoren wniger, sonder mehr davon bieten (Natürlich auf Vollformat bezogen). Hier mal ein Zitat aus Wikipedia:
Bei kleinen Aufnahmeformaten, z. B. beim Erstellen von Ausschnittsvergrößerungen oder beim Einsatz von Digitalkameras mit kleinen Bildsensoren (Formatfaktor) verkleinert sich der maximal zulässige Zerstreuungskreis. Dadurch wird die Schärfentiefe entsprechend größer und es wird zunehmend schwieriger die selektive Schärfe als fotografisches Gestaltungsmittel einzusetzen.

[binbald]

Hallo Thomas,

herzlich willkommen im Forum und danke für den interessanten Beitrag.

Als Ergänzung zu meinen Vorrednern hätte ich noch folgendes beizusteuern:
Die Aussagen darüber, dass ein APS-C-Sensor eine andere Schärfentiefe hat als ein Kleinbildsensor stimmt in der Tat. Allerdings nur, wenn man das als eine umgangssprachliche Wendung begreift, die sich nicht auf die zugrundeliegenden physikalischen Gegebenheiten bezieht.

Wie Du schon sagst:

Zitat von teaandfruit

Die Schärfentiefe kann dann nur mehr von der Numerischen Apertur, der Gegenstandsweite und der Brennweite abhängen

Genau dies kann beim dem gleichen Bild einer APS-C-Kamera und Kleinbildkamera nicht gleich bleiben. Um nämlich das gleiche Bild zu bekommen, muss ich Gegenstandsweite und Brennweite verändern. Und damit verändert sich laut Formel auch der Rest...
Behalte ich Pixeldichte, Gegenstandsweite, Brennweite, Öffnung gleich, ergibt sich kein Unterschied - außer bei der Vergrößerung, wo ich dann auch den Betrachtungsabstand dann wieder anpassen müsste.

Aber dies ist, wie gesagt, auch ein Problem der Vermischung von Umgangssprache und Präzision. Was nicht zuletzt zu vielen Verunsicherungen führt.

Wir hatten die von Dir angesprochene Diskussion vor anderthalb, zwei Jahren hier schon einmal ziemlich ausführlich. Leider konnte ich sie gerade per Suche nicht mehr finden. Vielleicht hilft ein anderer.

[Jens N.]

Zitat von teaandfruit

Ich verstehe natürlich, dass beim Kleinbildformat der selbe Punkt im Verhältnis zur Kantenlänge des Ausdrucks viel kleiner ist, wodurch der Eindruck einer größeren Schärfentiefe entstehen könnte. Ich vermute einmal, dass dies tatsächlich der Fall ist, dass nämlich das Schärfeempfinden mit der Größe eines Punktes im Verhältnis zu den Kantenlängen des Bildes für das menschliche Schärfeempfinden ausschlaggebend ist. Das würde auch die Schärfentiefe unabhängig von der tatsächlichen Größe des Drucks machen, und eine Vereinfachung erlauben.
Die Sache ist nur: DAS ERWÄHNT NIE JEMAND.

Diese Zusammenhänge zwischen Druckgröße/Betrachtungsabstand erwähnt zwar selten jemand, aber sie sind eigentlich bekannt, siehe z.B. den Wiki-Artikel über Zerstreuungskreise.

Das der Schärfeeindruck und damit auch der Eindruck der Schärfentiefe vom Ausgabeformat (und mehr oder weniger abhängig davon auch vom Betrachtungsabstand) eines Bildes abhängt, ist allgemein bekannt würde ich sagen. Aber wie Michael schon sagt: umgangssprachlich, bzw. in irgendwelchen Diskussionen macht man sich selten die Mühe, das so exakt aufzudröseln. Wozu auch? IdR. ist das nur hinderlich, irgendwer wird immer dazwischen fragen, weil irgendwas nicht verstanden wird oder was auch immer - das führt dann zu nichts oder zu ellenlangen Diskussionen am eigentlichen Thema vorbei. Insofern sollte man sich nicht über jede vielleicht nicht ganz exakte Formulierung in einem Forum stoßen oder gar ärgern. Und man kann Zusammenhänge auch unnötig verkomplizieren - ist immer eine Sache des eigenen Anspruchs an sprachliche oder sonstige Präzision.

[BeHo]

Zitat von binbald

Wir hatten die von Dir angesprochene Diskussion vor anderthalb, zwei Jahren hier schon einmal ziemlich ausführlich. Leider konnte ich sie gerade per Suche nicht mehr finden. Vielleicht hilft ein anderer.

Meinst Du diese hier?

[binbald]

Zitat von BeHo

Meinst Du diese hier?

Jaaaaa... ich glaube schon...
aber durchlesen tu ich mir das nicht noch einmal. Da ging es letztlich doch etwas wirr zu.

[teaandfruit]

Als Erstes mal schönen Dank für eure Antworten! Im Großen und Ganzen bin ich jetzt beruhigt.

Zitat von BeHo

Die Aussage ist tatsächlich falsch.

Im Vergleich zu Kleinbild hat man bei APS-C durch den kleineren Sensor bei gleichem Motivabstand, gleicher Blende und (fast) gleichem Motivabbild eine größere Schärfentiefe, da ja eine kürzere Brennweite verwendet wird.

Das optische System habe ich aus genau diesem Grund in meinem Gedankenexperiment konstant belassen. Wenn die Optik verändert wird, wird der Rest kompliziert.

Zitat von ttouch

Konstruktionsbedingt hat der Sensor bzw die Sensorgrösse schon Auswirkungen auf die Schärfentiefe, aber nicht das APS-C Sensoren wniger, sonder mehr davon bieten (Natürlich auf Vollformat bezogen). Hier mal ein Zitat aus Wikipedia:
Bei kleinen Aufnahmeformaten, z. B. beim Erstellen von Ausschnittsvergrößerungen oder beim Einsatz von Digitalkameras mit kleinen Bildsensoren (Formatfaktor) verkleinert sich der maximal zulässige Zerstreuungskreis. Dadurch wird die Schärfentiefe entsprechend größer und es wird zunehmend schwieriger die selektive Schärfe als fotografisches Gestaltungsmittel einzusetzen.

Genau das verwundert mich allerdings! Dieser Artikel kann nicht richtig sein! Wenn der maximal zulässige Zerstreuungskreis kleiner wird, wird das Kriterium ja schärfer, d.h. weniger Punkte genügen seinen Forderungen. Das bedeutet, die Schärfentiefe ist bei konstantem optischem Aufbau beim APS-C-Sensor KLEINER, und eben nicht - wie oben zitiert - größer!
Oder mir unterläuft irgendwo ein noch nicht gefundener Denkfehler...

[teaandfruit]

Zitat von binbald

Um nämlich das gleiche Bild zu bekommen, muss ich Gegenstandsweite und Brennweite verändern. Und damit verändert sich laut Formel auch der Rest...

Ich wollte ja genau die beiden nicht verändern, damit mir nur eine Variable übrig bleibt und die direkten Zusammenhänge erfassbar sind.

Will man Abhängigkeiten begreifen, muss man alle Größen konstant halten bis auf eine. Die zu messende Größe (Schärfentiefe) ändert sich dann nur noch mit einem Parameter (Sensorgröße).
Und mir geht es ja nicht darum, das gleiche Bild zu erzeugen, sondern die Abhängigkeit der Schärfentiefe von der Sensorgröße zu begreifen...

Aber ich begreife, was du meinst. Ich glaube, viele Aussagen beruhen einfach darauf, dass angenommen wird, das gleiche Bild wie beim Vollformat aufnehmen zu wollen. Dann stimmen nämlich einige Aussagen sehr wohl. Nur dann vergleicht man Äpfel mit Birnen, und ohne Rechnerei kann man auch nichts mehr begründen. Denn 50mm mit APS-C in x m Entfernung sind nunmal grundlegend verschieden von 70mm (von mir aus auch 75mm) Kleinformat in y m Entfernung. Alle drei Größen beeinflussen die Schärfentiefe!
Ich sag es mal so: Wenn ich die Schärfentiefenunterschiede bei verschiedenen Sensorformaten erörten möchte, muss ich den Rest konstant lassen, oder erwähnen, dass ich ihn auch verändere. Ich kann ja nicht einfach alles Andere auch ändern und nichts davon sagen und nacher behaupten, dieses und jenes verhielte sich so und so...

Das ist zumindest meine Ansicht. Jedenfalls vielen Dank.

[teaandfruit]

Zitat von Jens N.

Diese Zusammenhänge zwischen Druckgröße/Betrachtungsabstand erwähnt zwar selten jemand, aber sie sind eigentlich bekannt, siehe z.B. den Wiki-Artikel über Zerstreuungskreise.

Das der Schärfeeindruck und damit auch der Eindruck der Schärfentiefe vom Ausgabeformat (und mehr oder weniger abhängig davon auch vom Betrachtungsabstand) eines Bildes abhängt, ist allgemein bekannt würde ich sagen.

Gut, dass du das sagst, den Artikel werde ich mir gleich mal durchlesen. Das oben Geschriebene war bis jetzt mehr so eine Art reines Gedankenkonstrukt, und das mit der Druckgröße habe ich mir irgendwie zusammengereimt. Erschien mir halt schlüssig. Und es ist ja eigentlich trotzdem DER SPRINGENDE PUNKT! Darum geht es ja - wer Schärfentiefe theoretisch begreifen will, muss genau das verstehen.

Zitat von Jens N.

Aber wie Michael schon sagt: umgangssprachlich, bzw. in irgendwelchen Diskussionen macht man sich selten die Mühe, das so exakt aufzudröseln. Wozu auch? IdR. ist das nur hinderlich, irgendwer wird immer dazwischen fragen, weil irgendwas nicht verstanden wird oder was auch immer - das führt dann zu nichts oder zu ellenlangen Diskussionen am eigentlichen Thema vorbei. Insofern sollte man sich nicht über jede vielleicht nicht ganz exakte Formulierung in einem Forum stoßen oder gar ärgern. Und man kann Zusammenhänge auch unnötig verkomplizieren - ist immer eine Sache des eigenen Anspruchs an sprachliche oder sonstige Präzision.

Auf der anderen Seite entstehen daraus auch verwirrende Widersprüche: Es wäre nämlich dann etwa gleichermaßen richtig zu sagen, beim APS-C Format sei die Schärfentiefe größer, wie zu sagen, sie sei kleiner.
Beziehungsweise sollte man halt generell annehmen, es wird nur die Größe verändert, von der auch gesprochen wird.
Ich kann doch nicht sagen, die Schärfentiefe hänge vom Sensor auf diese und jene Weise ab, und letztendlich spreche ich von zwei verschiedenen Brennweiten, ohne es zu erwähnen. Genau das wird aber eben gemacht, und das stiftet Verwirrung.

Und bezüglich "unnötig verkomplizieren": Im Gegenteil! Wenn ich nur eine Größe verändere (den Sensor), dann wird das ganze System einfacher und auf einmal leicht begreifbar. Und ich brauche noch nicht einmal ein einziges Wort mehr hinschreiben. Denn dass ich den Sensor verändere, steht ja wohl schon da, bittesehr.

Ich sage ja nicht, dass es absichtlich oder böswillig geschieht.
Und ich selbst bin erst recht niemandem böse deswegen. Aber deswegen ist es ja nicht weniger falsch, was vielerorts geschrieben steht, und vermittelt bestimmt vielen einen falschen Eindruck (wie zum Beispiel mir für einige Zeit).

Und es darf schon ärgerlich sein, wenn wo völliger Blödsinn steht, und jeder glaubt ihn. Und Blödsinn ist es auch dann, wenn es nur SO, WIE ES DASTEHT nicht stimmt. Das hat ja nichts mit meiner Sympathie für den Autor zu tun.

Und genau aus diesem Grund bitte ich ja auch, mich gegebenenfalls zu korrigieren und mich eines Besseren zu belehren.

LG, Thomas