WikiDer > Hyperfokale Distanz

In dem Optik und der Fotografie ist der hyperfokale Distanz der Abstand von der Kamera, hinter dem alle Motive eine akzeptable Schärfe aufweisen. Es sind zwei Definitionen gebräuchlich, die jedoch nur einen geringen Unterschied in den Ergebnissen zeigen:

Erste Definition: Die hyperfokale Entfernung ist die kürzeste Entfernung, auf die das Objektiv eingestellt werden kann, damit Motive in unendlicher Entfernung noch akzeptabel scharf dargestellt werden. Mit anderen Worten, es ist die Fokussierentfernung mit dem größtmöglichen Tiefenschärfe. Wenn das Objektiv auf diese Entfernung fokussiert ist, werden alle Motive ab der halben Entfernung bis unendlich scharf dargestellt.

Zweite Definition: Die hyperfokale Entfernung ist die Entfernung, aus der alle Motive akzeptabel scharf sind, wenn das Objektiv auf unendlich eingestellt ist.

Zwischen diesen beiden Definitionen wird selten unterschieden, da sie zu nahezu gleichen Werten führen. Das mit der ersten Definition erhaltene Ergebnis unterscheidet sich von der zweiten nur durch die Brennweite des Linse.

Akzeptable Schärfe

Die hyperfokale Distanz hängt vollständig davon ab, was man sieht akzeptable Schärfe betrachtet. Die Größe hierfür ist der maximale Durchmesser des Streukreis die vom menschlichen Auge noch als scharf wahrgenommen wird, und bestimmt auch den akzeptablen Durchmesser eines Punktes auf einem bestimmten fotografischen Medium (Film, digitaler Sensor, Druck usw.).

Nur das Bild von Objekten, bei denen die Strahlen im Brennpunkt des Objektivs zusammenlaufen, ist kritisch scharf. Was näher oder weiter weg ist, wird nach und nach weniger scharf und wird nicht mehr als Punkt, sondern als Fleck dargestellt. Das menschliche Auge hat jedoch Einschränkungen und wird die etwas weniger scharfen Punkte immer noch als scharf empfinden. Für fotografische Abzüge, die unter normalen Bedingungen betrachtet werden, wird allgemein angenommen, dass ein Fleck mit einem Durchmesser von 0,03 mm oder weniger für das menschliche Auge von einem wirklich scharfen Punkt aus der Brennebene nicht zu unterscheiden ist. In anderen technologischen Anwendungen (zB Mikroskopie) gelten andere Kriterien, um die akzeptable Schärfe zu definieren.

Formel

Für die erste Definition erhalten wir:

${displaystyle H={frac {f^{2}}{N*c}} f}$

bei welchem

${Anzeigestil H}$ die hyperfokale Distanz ist

${displaystyle f}$ die Brennweite des Linse ist

${Displaystil N}$ es Blendenzahl (F-Nummer) ist

${Anzeigestil c}$ der Durchmesser des akzeptablen Streukreis ist.

Für die gängigsten Brennweiten (und Blendenzahlen) ist die Brennweite in der Formel im Vergleich zum ersten Term eine vernachlässigbare Größe, also können wir sagen, dass say

${displaystyle Hungefähr {frac {f^{2}}{N*c}}}$

Diese Formel deckt die zweite Definition ab, wenn ${Anzeigestil H}$ gemessen von einer dünnen Linse oder von der Frontalebene einer komplexen Linse; es ist auch richtig für die erste Definition, wenn ${Anzeigestil H}$ gemessen von einem Punkt eine Länge der Brennweite vor der Frontlinse. In der Praxis gibt es nur minimale Unterschiede zwischen den beiden Ergebnissen, wie ein Beispiel deutlich macht.

Beispiel

Wenn wir die hyperfokale Distanz eines 50-mm-Objektivs und mit Blendeneinstellung messen ${displaystyle f/16}$ berechnen möchten, wobei ein akzeptabler Streukreis von 0,03 mm angenommen wird (dies ist ein üblicher Wert in der 35-mm-Fotografie):

${displaystyle H={frac {(50{mbox{ mm}})^{2}}{(16)*(0.03{mbox{ mm}})}}=5208{mbox{ mm}},}$

Mit der ersten und genaueren Formel erhalten wir ein Ergebnis von ${Displaystil H=5258{mbox{mm}}}$, die in der Tat einen vernachlässigbaren Unterschied zur vorherigen zeigt.

Wenn wir also das Objektiv in einer Entfernung von 5,2 oder 5,3 m fokussieren, wird alles von der halben Entfernung (2,6 m) bis unendlich scharf abgebildet.

Mathematisches Phänomen

Die hyperfokale Distanz hat eine besondere Eigenschaft: Eine auf H eingestellte Linse wird Tiefenschärfe Bedenken im Bereich von H/2 bis unendlich. Wenn das Objektiv jedoch auf H/2 eingestellt ist, reicht die Schärfentiefe von H/3 bis H. Wenn Sie auf H/3 fokussieren, reicht die Schärfentiefe von H/4 bis H/2. Diese Sequenz wird für alle aufeinanderfolgenden 1/x-Werte der hyperfokalen Distanz fortgesetzt.

Praktische Anwendung

Angenommen, Sie möchten eine Landschaft fotografieren. Menschen neigen normalerweise dazu, sich auf die Unendlichkeit zu konzentrieren. Je nach Blende erhält man dann zwar eine Schärfentiefe, die ab einer gewissen Entfernung vom Objektiv bis unendlich reicht, aber der Teil jenseits der Unendlichkeit, der auch noch annehmbar scharf dargestellt werden kann, geht tatsächlich verloren.

Durch Einstellen des Objektivs auf hyperfokale Entfernung wird ein viel größerer Teil des Vordergrunds scharf angezeigt.

Bei älteren, manuell verstellbaren Objektiven findet man fast immer eine Schärfentiefenskala, in der die Suche nach der hyperfokalen Distanz problemlos erfolgen könnte. Bei modernen Autofokus-Objektiven ist diese Skala oft nicht mehr enthalten, da das Gerät selbst fokussiert. Aber dank der obigen Formel oder vorausgesetzt, Sie verwenden sie auf http://www.dofmaster.com/dofjs.html Mit dem vorgeschlagenen Tool zur Berechnung der hyperfokalen Distanz kann versucht werden, das Gerät auf diese Distanz zu fokussieren, um die größtmögliche Schärfentiefe zu erhalten.