Optimale Blende für beste Bildschärfe bei Objektiven finden

Gestochen scharfe Bilder zu schießen ist das Ziel eines jeden Fotografen. Doch der Weg dahin ist nicht immer einfach, so gibt es doch viele Faktoren, die Einfluss auf die Bildschärfe nehmen. Verwacklungen durch eine unruhige Hand, lange Verschlusszeiten oder die Verwendung großer Brennweiten ohne Einsatz eines Bildstabilisators ist hierbei noch eine der einfacheren Begründungen. Der ambitionierte Hobby-Fotograf wundert sich spätestens dann über die fehlende Bildschärfe, wenn ein Stativ zum Einsatz kommt und Verwacklungen ausgeschlossen werden können: "Warum ist Deine Landschaftsaufnahme viel schärfer als meine? Muss ich die Blendenzahl erhöhen bzw. die Blendenöffnung verringern?".

Eine Verbesserung der Bildschärfe erreicht man u.a. dadurch, dass man die optimale Blende für sein Objektiv bzw. Brennweite ermittelt. Jedes Objektiv verfügt über eine optimale Blendenzahl, bei welcher die maximale Abbildungsschärfe erreicht wird und die Abbildungsleistung am höchsten ist. Auch wenn die Theorie uns gelehrt hat, dass mit einer kleinen Blendenöffnung die Tiefenschärfe zunimmt (d.h. der scharf abgebildete Bereich vor und nach dem fokussierten Motiv), wirken sich hohe Blendenzahlen ab einem bestimmten Wert negativ auf die Gesamt-Bildschärfe aus. Der Gewinn durch die Tiefenschärfe wird durch den Verlust der allgemeinen Bildqualität durch das Objektiv gemindert. Ein zu starkes Abblenden (sprich Verkleinern der Blendenöffnung) sollte daher vermieden werden.

Abblenden verbessert die Schärfe, weiteres Abblenden verringert die Schärfe! Durch eine zu kleine Blendenöffnung (große Blendenzahl wie f22) wirkt sich die Beugungsunschärfe durch Ablenkung der Lichtstrahlen am Rand der Blende spürbar auf die Bildqualität aus.

Anders formuliert: es gibt in den seltensten Fällen eine optimale Bildschärfe. Daher spricht man von akzeptabler Bildschärfe, dem Kompromiss aus Tiefenschärfe und minimaler Beugungsunschärfe.

Werfen wir einen Blick auf folgende Testbilder. Obwohl beide Aufnahmen identisch sind und mit gleichen Einstellungen (Fokuspunkt, Brennweite, Stativ usw.) aufgenommen wurden, unterscheiden sich die Aufnahmen bei verschiedenen Blendenöffnungen deutlich.

Die optimale Blende mit der besten Schärfe liegt bei f11
Die optimale Blende mit der besten Schärfe liegt bei f11.
Ein zu starkes Abblenden sollte also vermieden werden.

Bei Blende f11 ist das Bild schärfer und kontrastreicher. Obwohl bei diesem Ausschnitt der fokussierte Punkt im Mittelpunkt steht, ist bei Blende f22 das Bild deutlich unschärfer. Dies ist ein Beweis, dass zu starkes Abblenden sich negativ auf die allgemeine Abbildungsqualität des Objektivs auswirkt.

Grund hierfür ist wie bereits mehrfach erwähnt die so genannte Beugungsunschärfe, die in folgendem Abschnitt erläutert wird.

Was ist Beugungsunschärfe?

Dieser Begriff bezeichnet die Verminderung der Gesamtschärfe eines Bildes, welche durch die abnehmende Abbildungsleistung von Objektiven bei zunehmender Blendenzahl (kleine Blendenöffnung) entsteht.

Ursache hierfür ist, dass eingehende Lichtstrahlen am Blendenrand gebeugt werden und nicht "exakt" auf den Bildsensor treffen. Was bei offener Blende (bsp. f2.8) kaum ins Gewicht fällt, da der Großteil der Lichtstrahlen genügend Abstand zum Blendenrand haben, resultiert bei geschlossener Blende (bsp. f22) zu sichtbarer Unschärfe. Der Anteil gebeugter Lichtstrahlen ist größer als bei offener Blende.

Beugungsunschärfe am Rand der Blende

Wir haben den Trugschluss beseitigt, dass maximales Abblenden automatisch zu einer besseren Schärfe führt. Dasselbe gilt aber auch für die umgekehrte Richtung, denn die größtmögliche Blendenöffnung (bsp. f2.8) ist nicht die Blende mit der besten Schärfe. Auch hier haben Objektive mit Artefakten und Abbildungsfehlern zu kämpfen. Das bedeutet, dass Objektive ihre beste Abbildungsqualität leicht abgeblendet haben, also irgendwo zwischen f5.6 und f11. Diese Angabe ist natürlich ein grober Richtwert, der für jedes Objektiv separat ermittelt werden muss.

Folgende Grafik veranschaulicht die Abbildungsqualität im Zusammenhang mit der Tiefenschärfe und Beugungsunschärfe:

Tiefenschärfe vs. Beugungsunschärfe (Gesamtschärfe)

Die grüne Linie zeigt die Tiefenschärfe. Mit zunehmender Blendenzahl bzw. kleinerer Blendenöffnung erweitert sich der scharf gestellte Bereich vor und nach dem Motiv. Genau das möchte der Fotograf bezwecken, wenn er einen großen Bereich (bsp. Landschaftsaufnahmen, Architektur) scharf stellen möchte.

Die rote Linie verdeutlicht die Beugungsunschärfe, die der Tiefenschärfe einen Strich durch die Rechnung macht und bei großen Blendenwerten die Gesamt-Schärfe des Bildes verringert. Dem Betrachter erscheint die Aufnahme unscharf. Interessant ist, dass das Objektiv sowohl bei sehr großen (bsp. f2.8) als auch kleinen Blenden (bsp. f22) nicht die optimale Abbildungsleistung besitzt. Die Schärfe verläuft also in einer Kurve.

Beste Schärfe erhält man an dem Schnittpunkt aus Tiefenschärfe und Beugungsunschärfe. Folgende Grafik soll dies verdeutlichen:

Einfluss der Blende auf die allgemeine Abbildungsschärfe des Objektivs

Der grüne Balken zeigt die Tiefenschärfe. Sehr schön zu sehen ist, dass der scharf dargestellte Bereich vor und nach dem fokussierten Motiv erweitert wird, wenn die Blendenöffnung verkleinert wird. Bei Blende f22 ist in diesem Beispiel die Tiefenschärfe am größten. Sowohl das Haus, der etwas weiter entfernte Kaktus als auch die weit entfernte Landschaft liegen im Schärfebereich.

Das Problem ist, dass bei Blende f2.8 und f22 die Gesamtschärfe bzw. die Abbildungsleistung des Objektivs nicht optimal ist, was in dieser Abbildung durch Grisseln angedeutet wird. Die beste Abbildungsleistung liegt bei Blende f8. Hier reicht aber wiederum die Tiefenschärfe nicht bis zur weit entfernen Landschaft.

Es liegt nun am Fotografen, welchen Kompromiss er eingehen möchte. Wichtig zu wissen ist, dass es nicht möglich ist, hohe Distanzen durchgängig mit bester Schärfe zu fotografieren. Ziel ist es, die bestmögliche Schärfe für die jeweilige Situation zu finden.

Testaufnahmen mit unterschiedlichen Blendenöffnungen

Wie findet man nun die Blende, bei der das Objektiv die beste Schärfe liefert? Entweder man sucht danach im Internet (Hersteller, Foren usw.) oder man ermittelt es einfach selbst. Dazu schießt man mehrere Testbilder mit unterschiedlichen Blendenwerten. Die anschließende Betrachtung am Bildschirm zeigt, bei welcher Blende das Objektiv den besten Kontrast, Detailreichtum und Schärfe liefert.

Um bestmögliche Vergleichswerte zu haben, wurden die Aufnahmen mit manuellem Fokus und einem Stativ durchgeführt. Hierbei wurde darauf geachtet, dass die Auslösung durch die Zeitvorwahl erfolgt, um Verwacklungen während des Drückens des Auslöseknopfes zu vermeiden. In diesem Beispiel wurde der Baum bei Windstille fokussiert. Besser wäre aber ein Motiv, welches nicht windabhängig ist. Als Kamera dient eine Nikon D5200 Spiegelreflexkamera.

Schärfe bei Blende f3,5 - Nikon D5200, ISO100, Brennweite 18mm
Blende f3,5
Der Baum ist leicht unscharf, was aufgrund
der fehlenden Tiefenschärfe verursacht sein kann
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Schärfe bei Blende f5 - Nikon D5200, ISO100, Brennweite 18mm
Blende f5
Die Schärfe nimmt leicht zu,
aber weiterhin nicht optimal
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Schärfe bei Blende f8 - Nikon D5200, ISO100, Brennweite 18mm
Blende f8
Bei Blende 8 ist die Bildschärfe bereits sehr gut.
Das Gesamtbild wirkt Kontrastreicher.
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Schärfe bei Blende f11 - Nikon D5200, ISO100, Brennweite 18mm
Blende f11
Die subjektive Einschätzung ist, dass bei Blende 11
die maximale Schärfe erreicht ist.
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Schärfe bei Blende f16- Nikon D5200, ISO100, Brennweite 18mm
Blende f16
Die Bildschärfe nimmt deutlich ab.
Der Baum wird wieder unscharf.
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Schärfe bei Blende f22 - Nikon D5200, ISO100, Brennweite 18mm
Blende f22
Das schlechteste Ergebniss findet man
bei der maximalen Blende 22
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Tipps für gestochen scharfe Bilder

Hier eine unvollständige und kurze Übersicht, welche Fehler man vermeiden sollte, um scharfe Fotos zu bekommen. Diese Liste ist rudimentär und wird wahrscheinlich in der nächsten Zeit durch eine ausführliche Liste ersetzt.

  • Abblenden
    2fach Abblenden sorgt für beste Abbildungsqualität bei Objektiven. D.h. man sollte die kleinsten und größten Blendenwerte meiden. Grober Richtwert hierbei liegt bei Blende f8 oder Blende f11.
  • Hohe Blendenwerte (bsp. f22) meiden
  • Blende mit bester Abbildungsleistung seines Objektivs ermitteln
  • Richtig fokussieren
    Was bei nahen Motiven kein Problem ist, wirkt sich bsp. bei Landschaftsfotografie negativ aus. Horizont bzw. unendlich fokussieren? Oder doch ein Motiv im Vordergrund? Wer hier falsch fokussiert, verschenkt Tiefenschärfe und das Bild wird unscharf. Für das richtige Scharfstellen / Fokussieren ist das Thema hyperfokale Distanz wichtig.
  • Verwacklungen vermeiden
    Eine unruhige Hand, ein instabiler Untergrund oder sich bewegende Motive sorgen ebenfalls für unscharfe Bilder.
    • Stativ nutzen. Wichtig ist hierbei, den Bildstabilisator zu deaktivieren. Auch zu lange Verschlusszeiten sollten vermieden werden.
    • Kurze Verschlusszeiten. Wenn möglich sollte die Verschlusszeit so kurz wie möglich gewählt werden. Gerade bei Freihand-Fotos sind sehr kurze Verschlusszeiten bei eingeschaltetem Bildstabilisator zu empfehlen.
  • Klare Sicht
    Durch Nebel, Regen oder Hitzeschleier wirken Bilder unscharf, matt und kontrastarm. Die Wetterbedingungen sollten daher berücksichtigt werden.