Förderliche Blende

Beugungsunschärfe ist in der Fotografie die Bezeichnung für eine das gesamte Bild betreffende Schärfeminderung, die durch Beugungseffekte an der Blende im Objektiv verursacht wird.

Ursache

Abb. 1: Die Intensität des diffraktiven Lichtes hinter einer kreisförmigen Blende

Das Licht wird auf dem Weg zum Film (Analogkamera) oder zum Sensor (Digitalkamera) nicht nur durch Linsen gebrochen (Refraktion) und fokussiert, sondern es trifft auch auf den Rand der Blende, beziehungsweise – bei einer voll geöffneten Blende – auf die Fassung der Linsen im Randbereich des Objektivs. An diesem Randbereichen kommt es zur Beugung (Diffraktion) des Lichtes. Es entstehen die sogenannten Beugungsscheibchen. Die Größe der Beugungsscheibchen nimmt mit dem kleiner werden der Blendenöffnung zu. Durch die Beugungsscheibchen fallen die Lichtstrahlen des Randbereiches unfokussiert auf die Film- beziehungsweise Sensorfläche. Die Lichtverteilung des diffraktiven Lichtes folgt dabei der Bessel-Funktion (siehe Abb. 1).

Der Effekt der Beugung ist bei jeder Blendenöffnung vorhanden. Störend ist er allerdings nur bei kleinen Blenden (hohe Blendenzahl). Die Ursache dafür ist, dass das Verhältnis von gebrochenem Licht zu gebeugtem Licht mit dem Schließen der Blende immer weiter in Richtung gebeugtes Licht verschoben wird. Bei einer offenen Blende (kleine Blendenzahl) ist der Anteil des ungebrochenen Lichtes um mehrere Größenordnungen höher, als der des gebeugten Lichtes. Dies kehrt sich mit dem Schließen der Blende (hohe Blendenzahl) um. Überproportional viele gebeugte Randstrahlen entsprechend großer Beugungsscheibchen verschlechtern die Schärfe der Aufnahme.

Förderliche Blende

Die Schärfentiefe nimmt bei einer gegebenen Brennweite grundsätzlich mit dem Schließen der Blende zu. Bei einigen Motiven, insbesondere in der Makrofotografie, benötigt man eine möglichst hohe Schärfentiefe, um das Objekt vollständig scharf abgebildet zu erhalten. Dies wird durch starkes Abblenden, das heißt durch die Wahl einer kleinen Blendenöffnung erreicht. Dann treten allerdings die Effekte der Beugungsunschärfe auf, die den möglichen Gewinn an Schärfentiefe wieder kompensieren. In vielen Fällen ist daher ein Kompromiss zwischen Schärfentiefe und Beugungsunschärfe erforderlich. Dieser Kompromiss wird auch förderliche Blende oder optimale Blende genannt. Bei einem Abbildungsmaßstab von 1:1, das heißt, das abzubildende Objekt wird auf dem Sensor oder Film in der gleichen Größe dargestellt, kann man als Richtwert für die Förderliche Blende den Wert 22 annehmen.

Kritische Blende

siehe Hauptartikel kritische Blende

Die kritische Blende ist die Blendeneinstellung, die das höchste Auflösungsvermögen bei der Aufnahme ermöglicht. Sie ist ein Kompromiss aus Beugungsunschärfe und Aberrationsunschärfe.

Auswirkungen in der Digitalfotografie

Die Beugungsunschärfe ist direkt von der realen Größe der Blendenöffnung abhängig und nicht von der Blendenzahl.^[1] Je kleiner das Loch ist, desto stärker fällt die Beugungsschärfe aus. In vielen Digitalkameras sind die Bildsensoren deutlich kleiner als das im analogen Bereich weitverbreitete Kleinbildformat (36×24 mm). Bei den in diesen Digitalkameras eingesetzten Objektiven mit kurzer Brennweite kommen besonders kleine Blenden zum Einsatz. Entsprechend hoch ist die Beugungsunschärfe. Viele digitale Kompaktkameras verfügen daher nicht über Blendenwerte oberhalb von 8. Allerdings haben diese Kameras bedingt durch den kleinen Sensor und die kurze Brennweite eine große Schärfentiefe.

Bildbeispiele

Bildausschnitte aus einer Aufnahmeserie eines Objektes mit verschiedenen Blenden. Mit zunehmender Blendenzahl nimmt die Bildschärfe sichtbar ab.

Blende 5,6	Blende 8	Blende 11	Blende 16
Blende 22	Blende 32

Einzelnachweise

1. ↑ T. Striewisch: Der große Humboldt Fotolehrgang, Schlütersche Verlagsgesellschaft, 2004, S.361 ISBN 3-899-94012-1

Literatur

• K. Kraus: Photogrammetrie, Band 1, Walter de Gruyter, 2004, S.68 ISBN 3-110-17708-0
• G. Olberg: Wissenschaftliche Tierphotographie, Deutscher Verlag der Wissenschaften, 1960

Weblinks

• Die Beugungsunschärfe