Beispiel: Fokussieren und verschwenken

[MasterFX]

Da hatten wir letztens etwas Ähnliches. Ich Zitiere mich mal selbst:

Ich denke auch, dass die "Schwenkproblematik" oft überbewertet wird.
Klar auf dem Papier verschiebt sich die Schärfeebene umso weiter nach hinten umso mehr man schwenkt.
Außer acht gelassen wird aber häufig dass der Grad der Verschiebung der Fokusebene davon abhängt um wieviel Grad die Kamera geschwenkt wird und nicht wie weit beim Blick durch den Sucher geschwenkt wird.
Nehmen wir mal den Fall, dass wir durch Schwenken die Person der Begierde ganz rechts im Bild darstellen wollen, sodass gerade noch die Schulter im Bild zu sehen ist. Weiterhin soll der Abbildungsmaßstab gleich bleiben, meinetwegen so, dass dass die ganze Person mit 2m Größe gerade so in das vertikale Bildfeld passt.
Bei einem 30mm Objektiv brauchen wir daher einen Abstand von 2.53m, bei einem 50mm Objektiv brauchen wir einen Abstand von 4.2m
Das 30mm Objektiv hat einen horizontalen Bildwinkel von 61°, das 50mm Objektiv einen Bildwinkel von 39°. Um nun jeweils die Person von der Mitte (dort findet die Fokussierung statt) an den Bildrand zu bringen müssen wir beim 30mm Objektiv um etwa 61°/2 (-ca. 5° wg. halber Körperbreite), macht also 25,5°. Beim 50mm Objektiv sind es 39°/2 (-ca. 3,5° wg. halber Körperbreite), also 16°.
Damit erzeugen wir folgende Verschiebungen der Fokusebene:
30mm: d = 2,53m - 2,53m*cos(25,5°) = 25cm
50mm: d = 4,2m - 4,2m*cos(16°) = 16cm

Nehmen wir jetzt mal eine Blende von 2.8 an, erreichen wir bei beiden Objektiven durch den identischen Abbildungsmaßstab etwa einen Schärfebereich von 122cm. Die Unschärfe die durch das Verschwenken entsteht dürfte sich somit in grenzen halten, und ist wahrscheinlich gerade mal bei der 100% Ansicht zu erkennen. Selbst bei Blende f/1.8 ist der Schärfebereich noch groß genug.
Anders sieht es natürlich aus wenn man gleiches Experiment bei einem sehr viel größeren Abbildungsmaßstab macht. Gerade bei Makros und anderen Detailaufnahmen (also z.B. mit 50mm, f/1.4 und das Gesicht formatfüllend) sollte man also schon zusehen einen naheliegenden Fokuspunkt zu verwenden anstatt zu schwenken.

Dass am Beispiel des TOs der Fokusfehler durch verschwenken zu sehen ist liegt einfach an dem kleinen Abstand (geringe Schärfentiefe), dort macht natürlich auch eine Verschiebung der Schärfeebene um wenige mm bzw. cm schon recht stark bemerkbar weil die Schäfeebene selbst auch nur wenige mm/cm groß ist.

 

[UnclePat]

Ist sicher irgendwo richtig wie du ja sagst bei gleichem Abbildungsmaßstab bist dann mit einem 24mm viel näher dran und damit wird auch der Schwenkwinkel größer, was teilweise aber wieder durch die größere Schärfentiefe bei 24mm f 1,4 gegen 85 f 1,2 egalisiert wird.

Naja, der Unterschied in der Schaerfentiefe ist genau eine drittel Blende (f/1.2 gegen f/1.4) und duerfte kleiner sein, als der Fehler des groesseren Verschwenkens aufgrund des deutlich groesseren Bildwinkels. Siehe auch ganz untem in meinem Beitrag.

Das Verschwenken ist nur vom Fotografen abhängig, weil dieser festlegt, wie stark und wohin er verschwenkt. Der Bildwinkel hat darauf keinen direkten Einfluss. Ausserdem werden hier Bildwinkel und Brennweite gleichgesetzt. Das ist in dieser Form aber leider falsch, da man für den Bildwinkel auch die dazugehörige Sensorgröße betrachten muss. Ein 300 mm-Objektiv behält seine Brennweite immer. Egal ob es am Halb- oder Vollformatsensor zum Einsatz kommt. Der Bildwinkel wird aber am Halbformatsensor deutlich kleiner. Dort spricht man dann von der KB-äquivalenten Brennweite, die sich mit Hilfe des Crop-Faktors und der realen Objektivbrennweite berechnen lässt.

Erstens, der Fotograf wird automatisch bei einem WW staerker schwenken muessen als bei einem Tele, wenn er in beiden den gleichen Abbildungsmassstab (ABM) verwendet, auf eine Stelle mit dem mittleren AF-Sensor fokusssiert und diese Stelle dann im Sucher um die gleiche Strecke verschwenkt.
Zweitens, natuerlich ist mir bekannt, dass der Bildwinkel von der Sensorgroesse abhaengt. Und nun? Muss man denn hier alles so unnoetigerweise verkomplizieren, dass man unterschiedliche Sensorgroessen auch noch ins Rennen schickt? Ich hab halt stillschweigend vorausgesetzt, dass wir hier der Einfachheit halber von verschiedenen Objektiven an der gleichen Kamera reden. Und ich glaube 99% aller Leute hier haben das auch so verstanden.

Bei jedem DOF-Rechner, wird sowohl nach der Blende, als auch nach der Brennweite gefragt. Die Schärfentiefe (nicht Tiefenschärfe, denn es geht ja um die Tiefe der Schärfe und nicht um die Schärfe der Tiefe) ist also sehr wohl auch von der Brennweite abhängig. Natürlich ändert sich der Abbildungsmaßstab auch mit der Brennweite, aber da dieser z. B. für die Anwendung in einem DOF-Rechner nicht bekannt ist, wird die Brennweite abgefragt.

Da hast du natuerlich prinzipiell recht. Du hast aber auch vergessen, dass man die Fokusentfernung auch angeben muss. Aus Brennweite und Fokusdistanz ergibt sich der ABM. Und wenn man den konstant haelt, aendert sich die Schaerfentiefe nicht. Man kompensiert die potenziell geringere Schaerfentiefe durch eine groessere Entfernung zum Objekt. Kannst du gerne in einem von dir genannten Rechner ausprobieren!

 

[UnclePat]

Das sieht man ja in diesem Beispiel gut. ;-) Es wurde ein schräg stehendes Motiv anfokussiert, wofür es m. E. gar keine Notwendigkeit gibt. Alleine durch den großen Winkel (geschätzte, grobe 45°) kann man selber schon kaum sicherstellen, welche Ebene sich der AF wirklich greift.

Es wurde aber gar kein AF verwendet. Ist in diesem Fall auch relativ egal, was genau scharf ist. Man sieht auf jeden Fall die "Verschiebung" der Fokusebene.

Wie gesagt, ich finde den Test prinzipiell ziemlich gut. Wenn das jemand jetzt auch noch mal mit 24/1.4 an 5D oder 1Ds probieren koennte, bin ich ziemlich sicher, dass der Effekt deutlich staerker ist.

@Chris_EDNC: Du hast doch das 24er.

Da keine zum Sensor planparallele Ebene gewählt wurde, muss man auch beachten, dass sich die Schärfentiefe (grob) zu 2/3 hinter und zu 1/3 vor die Schärfenebene verteilt.

Den Zusammenhang verstehe ich nicht. Kannst du den etwas genauer erlaeutern? Also die Ausdehnung der Schaerfentiefe verstehe ich schon, aber was hat das der planparalellitaet zu tun?

 

[mittelhessen]

Erstens, der Fotograf wird automatisch bei einem WW staerker schwenken muessen als bei einem Tele, wenn er in beiden den gleichen Abbildungsmassstab (ABM) verwendet, auf eine Stelle mit dem mittleren AF-Sensor fokusssiert und diese Stelle dann im Sucher um die gleiche Strecke verschwenkt.

Der Winkel wird im WW natürlich größer sein, weil ein Schwenken um einen bestimmten Winkel sich im Tele natürlich deutlicher bemerkbar macht, als im WW.

Zweitens, natuerlich ist mir bekannt, dass der Bildwinkel von der Sensorgroesse abhaengt. Und nun? Muss man denn hier alles so unnoetigerweise verkomplizieren, dass man unterschiedliche Sensorgroessen auch noch ins Rennen schickt? Ich hab halt stillschweigend vorausgesetzt, dass wir hier der Einfachheit halber von verschiedenen Objektiven an der gleichen Kamera reden. Und ich glaube 99% aller Leute hier haben das auch so verstanden.

Du bringst hier als wieder den Abbildungsmaßstab ein, der für das Thema gar keine Rolle spielt und nach dem gar keiner gefragt hat, unterstellst mir aber, ich würde das Thema verkomplizieren? :-D

Da hast du natuerlich prinzipiell recht. Du hast aber auch vergessen, dass man die Fokusentfernung auch angeben muss. Aus Brennweite und Fokusdistanz ergibt sich der ABM. Und wenn man den konstant haelt, aendert sich die Schaerfentiefe nicht. Man kompensiert die potenziell geringere Schaerfentiefe durch eine groessere Entfernung zum Objekt. Kannst du gerne in einem von dir genannten Rechner ausprobieren!

Ich habe sie nicht vergessen, sondern nur nicht erwähnt, weil ichs, wie du so schön schreibst, nicht unnötig verkomplizieren wollte und nichts schreiben wollte, was in dieem Zusammenhang unwichtig ist.

Es wurde aber gar kein AF verwendet. Ist in diesem Fall auch relativ egal, was genau scharf ist. Man sieht auf jeden Fall die "Verschiebung" der Fokusebene.

Stimmt, da hast du natürlich recht! Es wurde ja manuell fokussiert. Sollte man solche "Tests" aber mit dem AF machen, kommts zu den gleichen Abweichungen wie bei den berühmten Fokustests mit schräger anzufokussierender Stelle.

Den Zusammenhang verstehe ich nicht. Kannst du den etwas genauer erlaeutern? Also die Ausdehnung der Schaerfentiefe verstehe ich schon, aber was hat das der planparalellitaet zu tun?

Gerne! Man kann sich die Schärfentiefe mit einem DOF-Rechner relativ einfach ausrechnen. Manche geben dabei sogar die Ausdehnung der Schärfe vor und hinter der Schärfenebene an (da sieht man dann auch die grobe 1/3 zu 2/3 Teilung). Wenn das Motiv planparallel zum Sensor ist, kann man sich das deutlich klarer veranschaulichen. Bei einer abfotografierten Wand gehts natürlich nicht, weil die räumliche Staffelung fehlt. Da das Motiv im Bespiel schräg steht, muss man sich verdeutlichen, dass die Schärfentiefe eben nicht zu 50% vor und 50% hinter dem anfokussierten Motiv liegt. Es macht also einen Unterschied, ob man nach links oder nach rechts schwenkt.

 

[UnclePat]

Du bringst hier als wieder den Abbildungsmaßstab ein, der für das Thema gar keine Rolle spielt und nach dem gar keiner gefragt hat, unterstellst mir aber, ich würde das Thema verkomplizieren? :-D

Der Abbildungsmassstab spielt aber immer eine Rolle. Stell dir vor, der TO haette den Test nicht mit einem 50er, sondern mit 200mm oder mit 24mm gemacht. Ich bin mir ziemlich sicher, dass er den Abbildungsmassstab zumindest sehr aehnlich gewaehlt haette, also mit dem 200er weiter weg und mit dem 24er naeher ran gegangen waere.

Genauso ists doch auch in der Praxis, z.B. bei Portraits. Egal ob ich 35mm oder 85mm oder 200mm verwende, immer habe ich den gleichen ABM. Und dann ist die Schaerfentiefe genau gleich, was die Sache in meinen Augen enorm vereinfacht.

Daraus ergibt sich auch ganz einfach, dass Verschwenken bei z.B. Kopfportraits zu einem groesseren Fehler fuehrt je groesser der Bildwinkel ist (bei gleicher Blende).

Gerne! Man kann sich die Schärfentiefe mit einem DOF-Rechner relativ einfach ausrechnen. Manche geben dabei sogar die Ausdehnung der Schärfe vor und hinter der Schärfenebene an (da sieht man dann auch die grobe 1/3 zu 2/3 Teilung). Wenn das Motiv planparallel zum Sensor ist, kann man sich das deutlich klarer veranschaulichen. Bei einer abfotografierten Wand gehts natürlich nicht, weil die räumliche Staffelung fehlt. Da das Motiv im Bespiel schräg steht, muss man sich verdeutlichen, dass die Schärfentiefe eben nicht zu 50% vor und 50% hinter dem anfokussierten Motiv liegt. Es macht also einen Unterschied, ob man nach links oder nach rechts schwenkt.

Okay, ich verstehe so langsam, worauf du hinaus willst. Der Winkel zwischen Wand und Bildebene aendert sich mit dem Verschwenken, und das natuerlich asymmetrisch ob nach rechts oder links geschwenkt wird.

Ich sehe aber immer noch nicht den Zusammenhang zwischen der relativen Verteilung der Schaerfentiefe vor und hinter der Schaerfenebene und dem Problem.

Ausserdem wuerde ich bei diesem Abbildungsmassstab (ja, er ist einfach extrem praktisch) eher von einer symmetrischen Ausdehnung ausgehen. Diese 1/3-2/3 Regel ist ja eh nur ein Kompromiss aus einem kopmplizierteren Verlauf. Waehrend fuer grossen ABM die Schaerfentiefe 1:1 um die Fokusebene verteilt ist, habe ich z.B. bei Fokus auf Hyperfokaldistanz die Haelfte dieser Distanz nach vorne scharf, waehrend die Ausdehnung nach hinten unendlich ist.

 

[Chris_EDNC]

Nein, das ist kein Haertefall.

Doch!
Sicher gibt es noch schlimmeres, aber verglichen mit z.b. 'nem 2.8er-Zoom oder einem 85 1.8. womoeglich noch am crop, oder eben eher groesserem Motivabstand, was eher die Regel ist bei Portrait.... 85L bei f1.2 und 1,5m Abstand ist mal ganz sicher eher auf der extremeren Seite anzusiedeln.

@Chris_EDNC: Du hast doch das 24er.

Ok, da muss ich wohl gleich nochmal ran...
Andererseits: Das 24er ist eher kein Objektiv, dass man ueblicherweise verschwenkt. Also rein von den typischen Motiven her betrachtet...


Chri

 

[Chris_EDNC]

Ich mach dann mal die Ingrid...


Hier 3 Aufnahmen, selbe Rahmenbedingungen wie oben.
24L, f1.4
Motivabstand 70cm.

Einmal ein Uebersichtsbild, dann 3 crops, erstes Motiv mittig, zweites goldener Schnitt, drittes aeusserster Rand.

Wie man sieht, braucht es schon annaehernd 100%-crops, um es zu beurteilen. Verschwenken zum goldenen Schnitt (also das alltaegliche Maximum) kann man problemlos, hier ist die Verschiebung minimal. Zum aeussersten Rand waere es zu beachten, aber wer fotografiert so? Eben...


Chris

 

[SirThomas]

Nichts für ungut Chris.
Deine Mühe ist beachtenswert, aber das Bildergebnis ist leider für mich nicht zu gebrauchen. Zu dunkel, falsches Motiv (da sitzt die Schärfe irgendwo im Gewusel des Grüns) und beim letzten Bild schlägt die Randunschärfe des Objektivs dermaßen zu, das einem schwindlig wird.

Gruß
SirThomas

 

[MI5]

... und beim letzten Bild schlägt die Randunschärfe des Objektivs dermaßen zu, das einem schwindlig wird.

Schau Dir das letzte Bild bitte nochmal genau an.

Die hinteren Blätter (sind auch die höchsten) sind ca.280 Pixel vom äussersten rechten Bildrand entfernt. Die 5DMK2 hat davon 5616 (horizontal). Ich sehe da keine nennenwerte Randunschärfe, denn die sind knackscharf.

 

[SirThomas]

Stimmt.
Habe mich doch sehr von dem rechten Zweig irritieren lassen.

Gruß
SirThomas

 

[sehreilig]

Ich mach dann mal die Ingrid...


Hier 3 Aufnahmen, selbe Rahmenbedingungen wie oben.
24L, f1.4
Motivabstand 70cm.

Einmal ein Uebersichtsbild, dann 3 crops, erstes Motiv mittig, zweites goldener Schnitt, drittes aeusserster Rand.

Wie man sieht, braucht es schon annaehernd 100%-crops, um es zu beurteilen. Verschwenken zum goldenen Schnitt (also das alltaegliche Maximum) kann man problemlos, hier ist die Verschiebung minimal. Zum aeussersten Rand waere es zu beachten, aber wer fotografiert so? Eben...


Chris

Vielen Dank für die Aufnahmen und die aufgebrachte Zeit dafür !
Ich finde die Bilder sehr aussagekräftig und sie bestätigen, was ich vermutet habe und was auch schon anderswo herausgefunden wurde: der Effekt ist vernachlässigbar, zumindest, wenn ohne Stativ fotografiert wird, weil dann das Schwanken viel größere Auswirkungen hat als das Schwenken. Wer mit Stativ fotografiert wird wohl ohnehin beim Scharfstellen sorgfälltig vorgehen und kann das passende Sensorfeld auswählen.

 

[Chris_EDNC]

falsches Motiv (da sitzt die Schärfe irgendwo im Gewusel des Grüns)

Das "Gewusel" ist absichtlich so gewaehlt. Die Zweige sind in der Tiefe 5cm gestaffelt. Die Verschiebung bei maximalem Verschwenken betraegt also ziemlich genau 5cm nach hinten.


Chris

 

[UnclePat]

Doch!
Sicher gibt es noch schlimmeres, aber verglichen mit z.b. 'nem 2.8er-Zoom oder einem 85 1.8. womoeglich noch am crop, oder eben eher groesserem Motivabstand, was eher die Regel ist bei Portrait.... 85L bei f1.2 und 1,5m Abstand ist mal ganz sicher eher auf der extremeren Seite anzusiedeln.


Ok, da muss ich wohl gleich nochmal ran...
Andererseits: Das 24er ist eher kein Objektiv, dass man ueblicherweise verschwenkt. Also rein von den typischen Motiven her betrachtet...

Natuerlich hast du zum Teil Recht, da man das 85/1.2 oefter im Portraitmassstab verwendet. Trotzdem muss ich zugeben, dass ich auch Portraits mit dem 35/1.4 mag, da man da als Betrachter mehr ins Umfeld eintaucht, waehrend das 85er doch stark isoliert. Ich habe gerade einen Bergleich zwischen 85/1.2 und 35/1.4 gemacht und werde den in Kuerze hochladen.

Das "Gewusel" ist absichtlich so gewaehlt. Die Zweige sind in der Tiefe 5cm gestaffelt. Die Verschiebung bei maximalem Verschwenken betraegt also ziemlich genau 5cm nach hinten.

5 cm ist aber schon ziemlich heftig. Wenn ich bedenke, dass viele hier aufschreien, wenn die Fokusebene nur 1cm hinter den Augen liegt...

 

[UnclePat]

Nachdem mir die meisten hier nicht wirklich geglaubt haben, und ich auch selbst sehen wollte, wie stark der Unterschied (und der Effekt allgemein) wirklich ist, habe ich einen kleinen Vergleichstest gemacht.

85/1.2 (bei f/1.2 und f/1.4) gegen 35/1.4

Bei beiden Objektiven wurde das Objekt im gleichen Abbildungsmassstab fotografiert, dafuer wurde die Aufnahmedistanz beim 35er verkuerzt.

Objekt ist ein Erdnussbutterglas, Hoehe ca. 14cm, Durchmesser ca. 8cm. Manueller Fokus auf den Bauch des Teddys (in etwa zwischen den beiden Ds, was gleichzeitig der zum Sensor parallelen Tangente entspricht (die vorderste Kante sollte also scharf sein). Kamera war auf Stativ, allerdings bemerke ich gerade, dass bei meinem Stativkopf (Manfrotto 322RC2) die Schwenkachse rechts vom Stativgewinde befindet, so dass sich die Kamera bei Schwenk nach links gleichzeitig etwas nach hinten bewegt. Somit wird dadurch der Fehler kompensiert... Habe leider keinen anderen Kopf hier.

Zuerst die Bilder aus der Mitte:

 

[UnclePat]

hier die entsprechenden Crops:

btw, hier sieht man auch ganz deutlich, dass die Schaerfentiefe bei gleichem ABM von der Brennweite unabhaengig ist!

 

[UnclePat]

und hier die Bilder vom Rand.

 

[UnclePat]

und zuletzt die Crops vom Rand:

Man sieht deutlich, wie die Fokusverschiebung beim 35/1.4 deutlich staerker ausgerpaegt ist als beim 85/1.2, selbst bei Offenblende. Ich wuerde schaetzen, dass es etwa 2 cm bei 35 mm und nbur etwa 0.5 cm bei 85 mm betraegt.

Ich bin noch nicht ganz sicher, wie ich das Ergebnis einordnen soll. Auf der einen Seite ist der Effekt vorhanden und sichtbar (aber doch kleiner als ich erwartet habe), auf der anderen Seite denke ich, dass die AF-Ungenauigkeit (besonders die Kombi 5DI und 85/1.2) und das Schwanken zwischen fokussieren und ausloesen zu einem groesseren (und vor allem nicht reproduzierbaren) Fehler fuerht.

 

[Chris_EDNC]

5 cm ist aber schon ziemlich heftig. Wenn ich bedenke, dass viele hier aufschreien, wenn die Fokusebene nur 1cm hinter den Augen liegt...

Bedenke bitte, dass bis an den aeussersten Bildrand verschwenkt wurde, was in der Praxis niemand tun wuerde.

Beim Verschwenken bis zum goldenen Schnitt geht diese Verschiebung im Grundrauschen der uebrigen technischen Fehler (Fotograf bewegt sich, Motiv bewegt sich, Fokushysterese, usw...) komplett unter und kann vernachlaessigt werden.


Chris

 

[MasterFX]

und zuletzt die Crops vom Rand:

Man sieht deutlich, wie die Fokusverschiebung beim 35/1.4 deutlich staerker ausgerpaegt ist als beim 85/1.2, selbst bei Offenblende. Ich wuerde schaetzen, dass es etwa 2 cm bei 35 mm und nbur etwa 0.5 cm bei 85 mm betraegt.

Entspricht ja dem was ich gesagt habe. Je größer der Schwenkwinkel umso größer die Abweichung. Kleinere Brennweite => größerer Bildwinkel => mehr schwenken notwendig => größere Fokusverschiebung.

Deine Beispiele zeigen sehr schön dass die Auswirkungen doch eher gering sind und das selbst bei der Distanz. Für eine normale Entwicklung in 10x15 oder 13x18 dürfte man den Effekt wohl getrost vernachlässigen.
Gut normaler weise liegt die Schwenkachse ja an der Wirbelsäule, also weiter hinten als die Sensorebene, ein Schwenken des Kopfes erzeugt daher noch eine etwas stärkere Verschiebung nach hinten.