Scharfeinstellung

1. Bild: Fokussierung auf den Spiegel, 2. Bild: Fokussierung auf das Bild im Spiegel, 3. Bild: Fokussierung auf die Straße hinter dem Spiegel, alle Bilder mit Blende f=5,6

Die Schärfentiefe endet hinter der Blüte, der Hintergrund verschwimmt. Die Blüte ist scharf eingestellt.

In der Fotografie bezeichnet man mit Entfernungseinstellung, auch Scharfstellung oder Fokussierung, die Anpassung der Kamera- / Objektiveinstellung an die Objekt-Entfernung (Entfernung zwischen Kamera und Motiv), so dass das Motiv scharf abgebildet wird.

Bei kleinen Maßstäben

Wenn das Motiv unendlich (oder nahezu unendlich) weit entfernt ist, zum Beispiel bei einer Landschaftsaufnahme, ist der notwendige Abstand des Objektivs vom Film (genauer: der Abstand der bildseitigen Hauptebene des Objektivs vom Film) gleich der Objektivbrennweite. Bei einer Kleinbildkamera und einem Objektiv mit Normalbrennweite, üblicherweise 50 Millimeter, wird daher die Hauptebene des Objektivs 50 Millimeter vom Film entfernt sein.

Je näher das Motiv zur Kamera rückt, umso weiter muss die Hauptebene vom Film entfernt sein, damit die vom Motiv kommenden Lichtstrahlen sich auf dem Film in einem Punkt auf der Filmebene treffen, das Motiv also in der Aufnahme scharf erscheint (siehe Linsengleichung). Dafür wird in der Regel der Abstand des Objektivs von der Bildauffangebene (Film oder Bildsensor) verändert, damit er gleich der Bildweite ist. Deshalb hat ein gewöhnliches Objektiv einen Schneckengang oder eine andere Vorrichtung, mit dem es ausgefahren werden kann, um die erforderliche Distanz einzustellen.

Bei manchen Objektiven wird gleichzeitig auch der Abstand der Linsen voneinander verändert (siehe Floating elements), und manchmal wird nur eine Linsengruppe innerhalb des Objektivs verschoben, während der Abstand der übrigen Linsen (insbesondere der Frontlinse) vom Film gleich bleibt (siehe Innenfokussierung). Bei Zoomobjektiven und älteren Festbrennweiten wird oft eine Frontlinsen- / Frontgliedfokussierung verwendet. Dabei wird nur die vorderste Linse oder eine Frontgruppe von wenigen Linsen nach vorn verschoben, die übrigen Linsen stehen fest.

Bei großen Maßstäben

Bei der Diaprojektion oder der Vergrößerung eines Negativs auf Fotopapier in der Dunkelkammer ist der Maßstab in der Regel größer als eins, und dann ist es meist praktischer, zur Scharfstellung den Abstand zwischen Dia beziehungsweise Negativ und Objektiv zu verstellen, da dies einen kleineren Verstellweg erfordert. Ebenso kann es bei Makroaufnahmen zweckmäßig sein, zur Feineinstellung der Schärfe den Abstand zwischen Kamera und Motiv zu ändern.

Fixfokus

Eine Ausnahme bilden Fixfokus-Objektive, die nicht scharfgestellt werden können und aufgrund ihrer Bauart (kurze Brennweite, kleine Objektivöffnung) in einem größeren Entfernungsbereich (zirka 1,5 Meter bis unendlich) halbwegs scharfe Aufnahmen liefern sollen. Man findet sie in eher einfachen Fotoapparaten, aber auch manche modernen Autofokus-Kameras bieten eine „Schnappschuss“-Einstellung (feste Entfernungseinstellung), um die insbesondere beim schlechten Lichtverhältnissen teilweise unzuverlässige und langsame Fokussierautomatik zu umgehen.

Keiner Entfernungseinstellung bedürfen auch Lochkameras, die ohne Linsen auskommen. Die mit Linsen ausgestatteten Kameras werden in Abgrenzung dazu als fokussierende Kameras bezeichnet.

Autofokus

Falsche Scharfeinstellung, also falsche Fokussierung, ist neben dem Verwackeln die Hauptquelle für unscharfe Aufnahmen. Deshalb gibt es seit den späten siebziger Jahren immer mehr Bestrebungen, Kameras mit automatischer Scharfeinstellung (Autofokus) zu konstruieren. Seit 1985 gibt es auch Autofokus-Spiegelreflexkameras - wenn man von früheren, letztlich nicht erfolgreichen Versuchen wie der Pentax ME-F aus den frühen 80er Jahren absieht - und auch hier dominieren seit einigen Jahren Autofokus-Modelle. In der gehobenen Preisklasse gibt es aber weiterhin sowohl Spiegelreflex- als auch Sucherkameras, die auf Autofokus verzichten.

Astrofotografie

In der Astrofotografie hat man es stets mit praktisch unendlich weit entfernten Objekten zu tun. Hier ist der Begriff Entfernungseinstellung nicht treffend, besser wäre Fokussierung. Obwohl die Objektentfernungen sich hier nicht ändern, sind die Anforderungen an ein brauchbares Verfahren zum Fokussieren besonders hoch. Es ist nötig, um Fertigungsabweichungen des Teleskops und Veränderungen der Umgebungsbedingungen (Verformung durch die Schwerkraft, Wärmedehnungen bei Temperaturänderung) zu kompensieren. Hohe Kontraste wirken sich störend aus. Hinzu kommt die Tatsache, dass Sterne nicht nur Beobachtungsobjekte, sondern auch ideale Prüfobjekte für die verwendete Technik und ihren Fokussierzustand sind. Das Foucaultsches Schneidenverfahren stellt eine relativ einfach zu realisierende Lösung für dieses Problem dar.

Schärfentiefe

Wird ein scharfer Punkt auf dem Film durch einen Strahlenkegel hergestellt, der vom Objektiv mit seiner Spitze genau auf den Film führt, so entstehen Unschärfen, wenn der Kegel zu weit oder nicht weit genug reicht. Die Spitze wird dann entweder beschnitten oder in der spiegelbildlichen Projektion verlängert - in beiden Fällen entstehen in der Filmebene Zerstreuungskreise, deren Durchmesser für bestimmte Bildformate normiert sind.

Zerstreuungskreise werden mit der Blendenöffnung gesteuert; kleine Blendenöffnungen erzeugen kleinere Durchmesser und umgekehrt. Eine kleine Blendenöffnung führt daher zu einem größeren Schärfebereich. Bei sehr kleinen Blenden wird die Abbildung insgesamt unschärfer, da die Bildschärfe dann durch Beugung begrenzt wird.

In der Praxis wird ein dreidimensionaler Bereich des Motivs zuerst zum Nahpunkt des gewünschten Schärfebereichs und dann zu seinem Fernpunkt angesteuert. Die endgültige Schärfeeinstellung wird auf die Mitte zwischen beiden Werten des Objektivauszugs gesetzt. Aus diesem Wert ergibt sich die nötige Blende bei gegebenem Licht und der entsprechenden Verschluss-Zeit und Filmempfindlichkeit.

Digitale Kameras

Bei Digitalkameras steht meist schon während der Aufnahme ein digitales Bild zur Verfügung. Da der Monitor oder der elektronische Sucher der Kamera in der Regel eine deutlich geringere Bildauflösung haben als der Bildsensor, besteht die Möglichkeit, mit der sogenannten Softwarelupe Ausschnitte des aufzunehmenden Bildes zu vergrößern. In diesem vergrößerten Bild kann die Schärfe der Aufnahme wesentlich besser beurteilt werden, was für eine manuelle Fokussierung ausgenutzt werden kann.