Schärfentiefe und Hyperfokaldistanz
Dieser Rechner schätzt den Bereich der Objektentfernungen, der unter einem gewählten Kriterium akzeptabler Schärfe in einem vereinfachten Dünnlinsen-Modell liegt. Er verwendet Brennweite, Blendenzahl, Fokusabstand und einen Zerstreuungskreisdurchmesser. Das Ergebnis ist eine planerische Schätzung, keine Messung eines bestimmten Objektivs, Sensors, Abzugs oder Betrachters.
Die Auswahl eines Sensorformats liefert einen konventionellen Zerstreuungskreis-Wert. Die Wahl „Benutzerdefiniert“ verwendet den in Millimeter eingegebenen Wert. Das Sensorformat beeinflusst die Berechnung ausschließlich über dieses Kriterium; es verändert die Optik nicht unabhängig.
Methode und Formeln
Alle internen Abstände werden zunächst in Millimeter ausgedrückt. Mit Brennweite f, Blendenzahl N, Zerstreuungskreis c und Fokusabstand s gilt für die Hyperfokaldistanz:
H = f² ÷ (N × c) + f
Die Nahgrenze akzeptabler Schärfe lautet:
Dnah = H × s ÷ (H + s − f)
Wenn H − s + f positiv ist, gilt für die Ferngrenze:
Dfern = H × s ÷ (H − s + f)
Ist dieser Nenner null oder negativ, werden die angezeigte Ferngrenze und die gesamte Schärfentiefe als unendlich ausgegeben. Andernfalls beträgt die gesamte Schärfentiefe Dfern − Dnah.
Rechenbeispiel
Verwenden Sie ein 50-mm-Objektiv bei f/2,8, fokussiert auf 2 m, mit einem Zerstreuungskreis von 0,03 mm. Die Gleichungen ergeben eine Hyperfokaldistanz von 29,81 m.
Die Nahgrenze liegt bei 1,88 m, die Ferngrenze bei 2,14 m, und die gesamte geschätzte Schärfentiefe beträgt gerundet etwa 0,26 m. Objekte knapp innerhalb oder außerhalb dieser Werte wechseln nicht schlagartig zwischen perfekt scharf und unbrauchbar unscharf; die Grenze ergibt sich aus dem gewählten Unschärfekriterium.
Bedeutung des Ergebnisses
Nah- und Ferngrenze beschreiben, wo die Defokussierungsunschärfe unter dem Modell den gewählten Zerstreuungskreisdurchmesser erreicht. Kleinere Zerstreuungskreise legen einen strengeren Maßstab an und verringern in der Regel den angegebenen Bereich. Schließen der Blende oder Vergrößerung des Fokusabstands erweitern den Bereich üblicherweise, vorbehaltlich der modellbedingten und beugungsbedingten Kompromisse.
Die Hyperfokaldistanz ist die Fokuseinstellung, bei der die Ferngrenze für das gewählte f, N und c unendlich wird. Sie ist keine Garantie, dass jedes Detail von der halben Distanz bis zum Horizont in jeder Ausgabe gleichermaßen scharf erscheint.
Optische und praktische Grenzen
- Der Zerstreuungskreis ist eine Annahme über Betrachtungsbedingungen und Ausgabe, keine Sensorkonstante. Abzugsgröße, Betrachtungsabstand, Sehvermögen, Auflösung, Schärfung und gestalterische Ansprüche können einen anderen Wert erfordern.
- Die Dünnlinsen-Gleichungen lassen Pupillenvergrößerung, Focus Breathing, Bildfeldwölbung, Aberrationen, Beugung, Kamerabewegung, Motivbewegung und herstellerseitige Toleranzen der Fokusskala außer Acht.
- Makro- und Nahbereichsarbeiten können vergrößerungsabhängige Gleichungen erfordern. Dieses Werkzeug weist einen Fokusabstand auf oder hinter der eingegebenen Brennweite zurück, ist jedoch kein Makrorechner.
- Prüfen Sie die kritische Schärfe mit der tatsächlichen Kamera, dem Objektiv, der Ausgabegröße und den vorgesehenen Betrachtungsbedingungen.
Quellen
- ZEISS Lenspire, Depth of Field and Manual Focusing — optische Erläuterung von akzeptabler Schärfe, Schärfentiefe und hyperfokaler Fokussierung.
- Nikon Learn & Explore, Understanding Depth of Field — praktische Auswirkungen von Blende, Brennweite und Fokusabstand.
Redaktioneller Vermerk
- Autor: SoupCalc Editorial Team
- Methodenprüfung: SoupCalc Optics and Engineering Review
- Letzte Prüfung: 10. August 2026
- Prüfungsumfang: Einheitenkonsistenz, Dünnlinsen-Gleichungen, Unendlichkeitsbehandlung, Annahmen zum Zerstreuungskreis und Nachvollziehbarkeit des Beispiels