Schärfentiefe am AF Micro 105mm 1:2.8D

[Harmannus]

Moin,

am Wochenende waren mir ein paar tolle Shots von Schmetterlingen gelungen, teilweise wirklich knackscharf. Dazu hatte ich wegen der maximalen Schärfe des Objektivs Blende 5.6 eingestellt. Das Problem dabei ist, das die Schärfentiefe gegen Null geht - wenn überhaupt, dann sind es Millimeter-Bruchteile. Für bessere Schärfentiefe werde ich wohl abblenden müssen - nur, wieviel?

Im Netz habe ich das dazugehörige Datenblatt von Nikon gefunden. Dieses hat mich allerdings verwirrt. Es enthält zwei Tabellen, die nicht direkt zusammenpassen: die eine enthält metrische Werte, die andere imperiale. Dabei verwirrt mich, dass die einen nicht die direkte Umrechnung der anderen zu sein scheinen (Was offenbar unterschiedlichen "Schrittlängen"geschuldet ist). Dabei scheinen die imperialen Werte detaillierter zu sein. So bleibt in der metrischen Tabelle bei der Naheinstellgrenze von 31,4 cm die Schärfentiefe über alle Blendenwerte hinweg konstant bei 1 mm. Merklich größer wird sie erst ab einer Distanz von oberhalb einem halben Meter und da auch nur wenige Millimeter.

Die Tabelle mit den imperialen Werten habe ich zunächst nicht richtig verstanden: Was sagen mir "1ft. 11-4/16 in." Vermutet habe ich: 1x30,48 + 11x2,54 + 4/16x2,54 [alles in cm]. Mit diesem Ansatz habe ich eine Tabelle erstellt und ebenfalls angehängt. Danach bliebe die Schärfentiefe bei der Naheinstellgrenze bei 1 mm (eigentlich Null), springt bei Blende 16 aber auf 3,2 mm. Bei einer Distanz von einem Meter zeigt die metrische Tabelle eine Schärfentiefe von 1 bis max 15 mm, ja nach Blende. Die umgerechnete imperiale Tabelle zeigt bei drei feet 11 bis 120 mm.

Wo liegt das Problem, respektive mein Fehler?

Die Tabelle zeigt zudem, dass mit dem Fokusabstand auch der Abbildungsmaßstab (ABM) herunter geht - was logisch ist. Für Schärfentiefe brauche ich neben der kleineren Blende auch größere Distanz, womit auch der ABM sinkt. Könnte ich den ABM mit einem Distanzring wieder hochbringen?

 

[KingJolly]

Theorie und Praxis.
Wenn der halbe Falter unscharf ist, weil man f11 oder 16 für die nötige Schärfentiefe braucht, ist die Spitzenleistung bei f5.6 zu vernachlässigen.
Und je näher dran man ist, desto weniger wird man f5.6 verwenden können. Außer man will die Unschärfe wegen des Effekts oder das Motiv ist exakt parallel zum Sensor ausgerichtet und plan (Münze oder Briefmarke z.B.).

 

[tane]

Was willst Du mit den Tabellen? Die richtige Einstellung für Deinen Schmetterling raussuchen, während der stillhält?

Außerdem steht dort nicht mal die Brennweite drin, die muss man sich aus Fokusdistanz, Abbildungsmaßstab und angenommener Sensorgröße erst mal ausrechnen.

Das Problem sind natürlich die sehr kleinen Fokusdistanzen, hier kannst Du schön den Einfluss der Entfernung (bei gegebenr Brennweite) "ersehen":
http://www.flashlens.de/schaerferechner/dofcalc.html

Ein Distanzring hilft gar nichts, Du musst dann den Entfernungsring "gegen drehen" in Richtung unendlich, damit es wieder scharf ist und alles bleibt beim Alten, außer dass das Objektiv vielleicht außerhalb er optimalen Makro-Schärfe betrieben wird.

Das einzige was hilft ist Abblenden - die Beugung musst Du in Kauf nehmen.

Meine Empfehlung:
Tabellen wegwerfen, Testaufnahmen mit Blenden 8, 11, 16, 22 von Objekten vrgleichbarer Größe und Ausdehnung machen, auf dem PC anschauen und sich die beste Einstellung merken.

 

[Waartfarken]

Außerdem steht dort nicht mal die Brennweite drin, die muss man sich aus Fokusdistanz, Abbildungsmaßstab und angenommener Sensorgröße erst mal ausrechnen.

Auch in diesem Thema steht nach 3 Beiträgen schon wieder viel Quatsch, aber das zumindest ist keiner. Im Makrobereich hängt die Schärfentiefe tatsächlich im wesentlichen von Abbildungsmaßstab und Blende (und Sensorgröße, Ausgabegröße und Betrachtungsabstand) ab. Aber das ist nur die Schärfentiefe, nicht die außerhalb des Makrobereichs viel wichtigere Hintrgrundunschärfe. Trotzdem ist natürlich die Verwendung so einer Tabelle und erst recht die f/5,6 wegen der "höheren Schärfeleistung" (oder wie stand's da?) unsinnig.

 

[Tom.S.]

Im Makrobereich hängt die Schärfentiefe tatsächlich im wesentlichen von Abbildungsmaßstab und Blende (und Sensorgröße, Ausgabegröße und Betrachtungsabstand) ab.

Die Schärfentiefe hängt doch bei jeder Entfernung von Sensor, Abbildungsmaßstab und Blende ab. Ausgabegröße und Betrachtungsabstand haben keinen Einfluss auf die Schärfentiefe.

 

[Harmannus]

Was willst Du mit den Tabellen? Die richtige Einstellung für Deinen Schmetterling raussuchen, während der stillhält?

Die Tabellen habe ich hier nur heran gezogen, um überhaupt eine Ahnung für die mögliche Schärfentiefe zu bekommen. Wenn ich mit der Kamera unterwegs bin, möchte ich diese "Ahnung" anwenden können und natürlich nicht in Tabellen oder Handbüchern blättern.

Außerdem steht dort nicht mal die Brennweite drin, die muss man sich aus Fokusdistanz, Abbildungsmaßstab und angenommener Sensorgröße erst mal ausrechnen.

Die Tabellen entstammen dem Handbuch für das Objektiv und gelten für dessen Brennweite von 105 mm (siehe Titel), dabei sicherlich für Vollformat. Meine Kamera hat einen APS-C Sensor. Fokusdistanzen und entsprechende Abbildungsmaßstäbe sind in den Tabellen enthalten (siehe jeweils erste und letzte Spalte). Muß ich jetzt auf Grund des Cropfaktors hinsichtlich der Schärfentiefe etwas umrechnen?

Das Problem sind natürlich die sehr kleinen Fokusdistanzen, hier kannst Du schön den Einfluss der Entfernung (bei gegebenr Brennweite) "ersehen": http://www.flashlens.de/schaerferechner/dofcalc.html.

Das ist ein sehr schönes und beeindruckendes Tool. Für Makro aber wenig geeignet.

Meine Empfehlung:Tabellen wegwerfen, Testaufnahmen mit Blenden 8, 11, 16, 22 von Objekten vrgleichbarer Größe und Ausdehnung machen, auf dem PC anschauen und sich die beste Einstellung merken.

Das geht mit einem Lineal offenbar besser und dazu hatte ich auch ein Video gefunden (https://www.youtube.com/watch?v=SnXcA4BICOM). Jedoch passen die dort gezeigten Werte bei Naheinstellgrenze überhaupt nicht mehr mit den Nikon-Tabellen zusammen. Daher hatte ich hier um Rat gesucht. Aber "herum probieren" geht natürlich immer. Allerdings hat mir alleine schon das Arbeiten mit den Werten in der Excel-Tabelle eine Ahnung von den Werten und ein Gefühl für das Objektiv gegeben.

Auch in diesem Thema steht nach 3 Beiträgen schon wieder viel Quatsch, aber das zumindest ist keiner.

Was ist hier die Aussage?

Im Makrobereich hängt die Schärfentiefe tatsächlich im wesentlichen von Abbildungsmaßstab und Blende (und Sensorgröße, Ausgabegröße und Betrachtungsabstand) ab.

Ist Wikipedia falsch? Zitat: Im Makrobereich ist die Schärfentiefe allein durch Abbildungsmaßstab, eingestellte Blende und erlaubtem Unschärfekreisdurchmesser definiert. Sie ist (solange der erlaubte Unschärfekreis deutlich kleiner als die Brennweite ist) vollständig unabhängig von der Brennweite. Zitatende

Aber das ist nur die Schärfentiefe, nicht die außerhalb des Makrobereichs viel wichtigere Hintrgrundunschärfe.

Gerade wegen der wahnsinnig tollen Hintergrundunschärfe wollte ich das 105er haben und bin stolzer Besitzer, der damit schon viele tolle Bilder gemacht hat! Bei der Frage, die ich mir hier erlaubt habe zu stellen, ist mir aber die Schärfentiefe wichtig.

Trotzdem ist natürlich die Verwendung so einer Tabelle und erst recht die f/5,6 wegen der "höheren Schärfeleistung" (oder wie stand's da?) unsinnig.

Wieso?

 

[tane]

...
Die Tabellen entstammen dem Handbuch für das Objektiv und gelten für dessen Brennweite von 105 mm (siehe Titel), dabei sicherlich für Vollformat. Meine Kamera hat einen APS-C Sensor. Fokusdistanzen und entsprechende Abbildungsmaßstäbe sind in den Tabellen enthalten (siehe jeweils erste und letzte Spalte). Muß ich jetzt auf Grund des Cropfaktors hinsichtlich der Schärfentiefe etwas umrechnen?
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Ist Wikipedia falsch? Zitat: Im Makrobereich ist die Schärfentiefe allein durch Abbildungsmaßstab, eingestellte Blende und erlaubtem Unschärfekreisdurchmesser definiert. Sie ist (solange der erlaubte Unschärfekreis deutlich kleiner als die Brennweite ist) vollständig unabhängig von der Brennweite. Zitatende
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Eine Umrechnung ist wg. des für DX zumindest nominell um den Faktor 1/1.5 kleineren Unschärfekreisdurchmessers erforderlich. Allerdings ist genau dieser Durchmesser ziemlich beliebig, er wurde mal für eine "typische" Filmauflösung definiert, aber die Kameras haben heute sehr unterschiedliche Sensorauflösungen, die um den Faktor 2 oder mehr differieren, vom Ausgabemedium ganz zu schweigen.

Wikipedia ist öfters falsch, im zitierten Fall aber eingiermaßen richtig.
Hier ist der Zusammenhang mit Formel zum Nachrechnen erläutert:
http://www.savazzi.net/photography/macrodof.htm
Bei Abbildungsmaßstab von genau 1:1 gilt das, was Wikipedia sagt, sonst nicht.

Aber auch das ist nur eine Vereinachung, weil letzlich aus der Linsengleichung "1/f = 1/di + 1/do" hergeleitet (f=Brennweite, di= Abstand Linsenmitte Bildebene, do=Abstand Linsenmitte Objekt). Die Linse ist dabei wirklich eine einzelne Linse und zudem "unendlich dünn" angenommen. Die Tabellen des Objektivherstellers sind möglicherweise unter Verwendung der tatsächlichen Optikrechnung entstanden.

Den größten Einfluss hat aber mit Sicherheit der bei "scharf" tolerierte Zerstreuungskreis, und dessen Definition ist gar nicht so einfach. Letzlich definierst Du ihn selber mit der subjektiven "scharf"-Empfindung.

 

[Waartfarken]

Ist Wikipedia falsch? Zitat: Im Makrobereich ist die Schärfentiefe allein durch Abbildungsmaßstab, eingestellte Blende und erlaubtem Unschärfekreisdurchmesser definiert. Sie ist (solange der erlaubte Unschärfekreis deutlich kleiner als die Brennweite ist) vollständig unabhängig von der Brennweite. Zitatende

Nein, die schreiben ungefähr das gleiche mit etwas anderen Worten/Begriffen. Mit "vollständig unabhängig" würde ich das aber nicht ausdrücken.

Gerade wegen der wahnsinnig tollen Hintergrundunschärfe wollte ich das 105er haben und bin stolzer Besitzer, der damit schon viele tolle Bilder gemacht hat! Bei der Frage, die ich mir hier erlaubt habe zu stellen, ist mir aber die Schärfentiefe wichtig.

Und das Ausmaß dieser Hintergrundunschärfe berechnet kein Schärfentieferechner, steht in keiner Tabelle, und ist im Makrobereich eben doch auch von der Brennweite abhängig, oder besser: Von der Eintrittspupille.

Wieso?

Mit dem physikalischen Hintergrundwissen, das Du als Nachrichtentechniker haben solltest, könntest Du Dich einfach ein kleines bisschen mehr in das Thema einlesen, statt hinter irgendwelchen Tabellen und der Umrechnung von SI- in imperiale Einheiten irgendwelche Geheimnisse zu suchen. Dann hättest Du sehr schnell lernen können, dass die Schärfentiefe im Makrobereich winzig ist und deshalb sehr oft weit abgeblendet wird, auch f/16, f/22 und noch kleiner sind da ganz normal. Und Du hättest lernen können, dass die Schärfentieferechnerei auf extrem einfachen Modellen basiert und allerhöchsten grobe Schätzwerte liefert. Da ist eine Angabe wie "Schärfentiefe = 1,42m" schon viel zu genau. "Bei 'Normalbetrachtung' ca. anderthalb Meter" ist so ungefähr die Präzision, die das enthält. Und wenn man das Bild größer oder kleiner betrachtet, ändert sich der zulässige Zerstreuungskreis und die Schärfentiefe. Die meisten Schärfentieferechner und -tabellen stellen das nicht deutlich oder gar nicht heraus, und deshalb halte ich deren Verwendung für sinnlos. Und wenn man die (ganz einfachen geometrischen) Zusammenhänge verstanden hat, braucht man die sowieso nicht mehr.

 

[Waartfarken]

Allerdings ist genau dieser Durchmesser ziemlich beliebig, er wurde mal für eine "typische" Filmauflösung definiert, aber die Kameras haben heute sehr unterschiedliche Sensorauflösungen, die um den Faktor 2 oder mehr differieren, vom Ausgabemedium ganz zu schweigen.

Mit Film- oder Sensorauflösung hat es nichts zu tun, sondern mit dem Auflösungsvermögen und Schärfeempfinden des menschlichen Sehsinns, wo ca. 2 Bogenminuten als Grenze angenommen werden. Von da zum zulässigen Zerstreuungskreis auf dem Film/Sensor ist Strahlensatz.

 

[tane]

Nein, das ist falsch, denn den Film kann man in beliebiger Vergrößerung anschauen, denk mal nur an die Projektion eines Dias. Damit ändert sich dann der Sehwinkel drastisch.

 

[Waartfarken]

Nein, das ist falsch, denn den Film kann man in beliebiger Vergrößerung anschauen, denk mal nur an die Projektion eines Dias. Damit ändert sich dann der Sehwinkel drastisch.

Wie bitte? Solange Du ein größer projiziertes Dia auch von weiter entfernt betrachtest, ändert sich am Sehwinkel gar nichts. Wenn Du näher rangehst, wird es immer unschärfer und die Schärfentiefe wird immer kleiner, bis es dann irgendwann so unscharf ist, dass es keinen Spaß mehr macht, es überhaupt zu betrachten.

 

[Harmannus]

Dann hättest Du sehr schnell lernen können, dass die Schärfentiefe im Makrobereich winzig ist und deshalb sehr oft weit abgeblendet wird, auch f/16, f/22 und noch kleiner sind da ganz normal.

Ich gebe ja zu, dass ich für's langwieriege Einlesen zu ungeduldig bin und wie gesagt: Ich wollte auch nur eine Ahnung entwickeln und war dabei auf ungereimtheiten gestoßen.

Als kleine Wiedergutmachung für die Zeit, die Du mir geschenkt hast, eines der Bilder, die mir bei Blende f5.6 gelungen sind - wobei die Auflösung respektive Schärfe nach allen Größenbeschränkungen hier sicherlich verloren gegangenen ist.

 

[ManniD]

Erwartest du die in der Tabelle angegebene Schärfentiefe in der 100% Ansicht an deinem Monitor? Das kann nicht funktionieren.

In der Aufnahme selbst gibt es nur eine Schärfeebene mit einem dazugehörigen Unschärfeverlauf abseits dieser Schärfeebene. Diese Parameter bestimmen zusammen mit der Ausgabegrösse und dem Betrachtungsabstand das was wir als scharf sehen.

 

[Borgefjell]

Bei dem Bild ist irgendwas scharf, aber irgendwie nichts, was mich jetzt reizt

Bei Makros gilt: sehr weit abblenden, die Schärfeebene genau wählen (die ist nämlich immer noch eher zu klein als zu groß) und die Perspektive möglichst so anpassen, dass die Ebene nicht zu groß sein muss

 

[Harmannus]

Erwartest du die in der Tabelle angegebene Schärfentiefe in der 100% Ansicht an deinem Monitor? Das kann nicht funktionieren.

Hatte ich das gesagt?

Das mit der Tabelle können wir hier jetzt auch beenden. Die metrische Tabelle ist in Metern und hat cm als kleinste Einheit, die imperiale hat 16tel zoll als kleinste Einheit, also 0,15875 cm.

Die imperiale Tabelle sagt mir, dass die Schärfentiefe (sicherlich für Vollformat) bei Naheinstellgrenze und Blende 16 von <1 auf 3 mm springt und erst bei Blende 32 wieder einen signifikaten Sprung macht. Werte ab 8 mm können ab Blende 22 und einem Abstand von größer 40 cm erreicht werden, wobei sich der Abbildungsmaßstab dann schon halbiert hat. Als relativer Anhaltspunkt soll mir das erst einmal genügen.

Bei dem Bild ist irgendwas scharf, aber irgendwie nichts, was mich jetzt reizt

Irgendwie seid Ihr schon recht streng mit mir als Anfänger

Bei Makros gilt: sehr weit abblenden, die Schärfeebene genau wählen (die ist nämlich immer noch eher zu klein als zu groß) und die Perspektive möglichst so anpassen, dass die Ebene nicht zu groß sein muss

Dann müssen doch aber ISO rauf ("Meer"-Rauschen) und Belichtungszeit runter (Bewegungsunschärfe), oder? In diesem Zusammenhang: Das angehängte Bild wurde freihändig gemacht, es ging eine leichte Brise, durch welche die langausladenden Fliederzweige ganz schön hin und her wedelten und die Schmetterlinge flatterten ständig hin und her. Dabei gingen ihre Flügel ebenso regelmäßig auf und zu. Aber es stimmt: Wenn hier einer etwas geleistet hat, insbesondere bei meiner Presbyopie, dann der Autofokus meiner D300.

 

[HaT]

....

... und bei Viechereien den Fokus vorzugsweise auf die Augen.

 

[HaT]

Irgendwie seid Ihr schon recht streng mit mir als Anfänger

Aber man sieht gleich, wie wenig wichtig bei manchen Makros 1:1 tatsächlich ist und wie schwierig es dabei bleibt, gute Makros zu machen.

 

[Raeuberhotzenplotz1]

Falls Deine Kamera das unterstützt, schieße doch immer einefach eine dreifache Blendenreie im Serienmodus mit f 8, 11, 16 und sortiere die Bilder danach. Dann wird sich schon herausstellen welche Blende für Deine Zwecke am besten geeignet ist.

Ansonsten geht man dieses Problem mit sog. Fokusstacking an, wobei das bei einem lebedigem Schmetterling wahrscheinlich nicht möglich ist...

Und ganz wichtig ist auch die Perspektive unter der das Tier abgelichtet wird. Wenn man sich ungeschickt positioniert wird immer etwas unscharf, weil sich das Objekt ungünstig über den Schärfebereich hinweg ausdehmt.

 

[Harmanator]

Dann müssen doch aber ISO rauf ("Meer"-Rauschen) und Belichtungszeit runter (Bewegungsunschärfe), oder? In diesem Zusammenhang: Das angehängte Bild wurde freihändig gemacht, es ging eine leichte Brise, durch welche die langausladenden Fliederzweige ganz schön hin und her wedelten und die Schmetterlinge flatterten ständig hin und her. Dabei gingen ihre Flügel ebenso regelmäßig auf und zu. Aber es stimmt: Wenn hier einer etwas geleistet hat, insbesondere bei meiner Presbyopie, dann der Autofokus meiner D300.

Tja, keiner hat je behauptet, das Makros einfach sind.
Bei deinem Schmetterling jedoch, der mitten in der Sonne sitzt, wäre weiteres Abblenden sicherlich möglich und auch sinnvoll gewesen.

Vergiss mal die max. Schärfe des Objektives bei F5,6 und probiere aus wie die Bilder mit kleineren Blenden sind.
Das wurde auch schon öfter empfohlen, einfach mal probieren und sich nicht an Tabellen festhalten.

Du wirst wahrscheinlich überrascht sein, was deine Linse auch noch bei F22 kann.
Die D300 ist bis ISO 800 auch noch recht zufriedenstellend, einfach mal ausprobieren.

Und zum Thema Wind usw., lies dich mal in das Thema Makro ein, da gibt es viele nützliche Tips.
Hilfsmittel wie Stativ und Pflanzenklammer beispielsweise.
Allerdings bin ich auch eher der Freihandfotograf, dann weiß ich aber, das ich bei Wind wenig bis keine Chance für gute "Schmetterlingsfotos" habe.

 

[Barney_Fux]

Ich hab für mich mal eine Blendenserie mit der D300 und dem 105er VR Makro gemacht und dabei festgestellt das die Beugung erst so ab Blende 27 zuschlägt.
Allerdings sollte man den Zugewinn an Schärfentiefe bei kleiner Blende und Maßstab nahe 1:1 nicht überschätzen.