Scherptediepte

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie

Scherptediepte is het gebied waarin de foto scherp genoeg wordt afgebeeld. In bovenstaand voorbeeld is dat dus de middelste vlinder, de andere vlinders vallen buiten de scherptediepte en zijn dus onscherp

Effect van vergroten/verkleinen van het diafragma(4) op de scherptediepte

Scherptediepte (Engels: Depth of Field) is een zone in het onderwerp die bewust of noodgedwongen scherp wordt afgebeeld. Daartoe dienen de verstrooiingscirkels, behorende bij de voorwerpspunten voor en achter het instelvlak, zodanig te worden verkleind dat hun diameter binnen de toelaatbare grootte komt. In de kleinbeeldfotografie is dit 0.030mm. Voor digitale camera's geldt de volgende formule: CoC = (CoC 35mm / crop factor) ^[1].

Voorwerpen die dichter bij of verder weg liggen dan het voorwerp waarop scherp is gesteld, worden dan onscherp weergegeven. De scherptediepte kan worden vergroot (zodat het gebied dat scherp wordt afgebeeld zich uitbreidt) door een diafragma in te stellen dat het gebruikte lensoppervlak verkleint, maar dit gaat dan ten koste van de lichtsterkte. Naast het diafragma zijn de afstand tot het scherpstelpunt en de brandpuntsafstand van de lens de factoren die de scherptediepte bepalen:

Hoe groter de brandpuntsafstand, hoe kleiner de scherptediepte
Hoe kleiner het diafragma (dus hoe hoger het F-getal), hoe groter de scherptediepte
Hoe kleiner het opnameformaat (denk aan compact digitale camera's), hoe groter de scherptediepte

Inhoud

1 Verstrooiingscirkels
2 Scherptediepte bij groothoeklens versus telelens
3 Scherptediepte kleinere formaten, b.v. bij een digitale compact camera.
4 In de praktijk
5 Scherptevlak
6 Berekening
7 Externe links
8 Bronnen, noten en/of referenties

[bewerken] Verstrooiingscirkels

Wanneer de diafragmaopening wordt verkleind zal de lichtkegel veel 'spitser' binnenvallen. De cirkels (verstrooiingscirkels) worden dan ook kleiner en dus scherper afgebakend. Om nu te bepalen wat door mensen als scherp wordt beschouwd zijn er afspraken gemaakt en voor het kleinbeeld formaat geldt dat scherp overeenkomt met een verstrooiingscirkel met een diameter kleiner dan 1/30 mm.

De scherptediepte is dus het hele gebied (niet alleen op het instelpunt waarop is scherp- gesteld, maar ook op het gebied er voor en er achter) waarbij de verstrooiingscirkels kleiner zijn dan 1/30 mm. Dit gebied is overigens niet gelijkmatig 'verdeeld'; de scherpte van het gebied voor het scherpstelvlak is kleiner dan het gebied er achter. Bij de zogenaamde hyperfocale afstand loopt het scherptegebied achter het scherpstelpunt door tot in het oneindige.

[bewerken] Scherptediepte bij groothoeklens versus telelens

Een groothoeklens (met een korte brandpuntsafstand) heeft een veel grotere scherptediepte dan een telelens (met een grote brandpuntsafstand), de scherptediepte is namelijk omgekeerd evenredig met het kwadraat van de brandpuntsafstand maar dat gaat alleen op bij dezelfde instelafstand en diafragma. Op korte afstand: Wanneer de instelafstand bij beide objectieven ongelijk is maar de afbeeldingsmaatstaf gelijk, dan is de scherptediepte ook gelijk. Het enige wat in deze situatie dan verandert is het perspectief.
Zie berekening.

[bewerken] Scherptediepte kleinere formaten, b.v. bij een digitale compact camera.

Digitale compact camera's hebben over het algemeen een sensor die veel kleiner is dan het formaat van b.v. kleinbeeldfilm (36mm x 24 mm). Een compact camera heeft b.v. een sensor oppervlak van (6mm * 4mm). Hierdoor wordt de scherptediepte aanzienlijk groter. Een camera met een sensor die 6 keer zo klein is levert een scherptediepte alsof het diafragmagetal 6 keer zo groot is. De scherptediepte is in de volgende situatie ongeveer gelijk. Beeldhoek gelijk, scherpstelafstand 5 meter, kleine sensor camera met een diafragma van 2.8, 35 mm camera (full frame) met een diafragma van 16.

In de fotografie wordt de scherptediepte van een foto onder meer artistiek gebruikt. Het is niet automatisch zo dat de grootste scherptediepte ook de mooiste foto oplevert; vaak is het mooier als alleen het hoofdonderwerp van de scène goed scherp wordt afgebeeld. Ook kan een onscherpe afbeelding van voor- of achtergrond een dieptewerking geven. Afhankelijk van het gewenste effect kan de fotograaf kiezen voor een grote of geringe scherptediepte door de keuze van het objectief en het diafragma. Het niet kunnen kiezen voor een geringe scherptediepte bij de compacte digitale camera wordt dan door fotografen ook vaak als het grootste nadeel van dit type camera gezien. Er is zelfs een apart begrip voor de kwaliteit van de onscherpte, dit wordt bokeh genoemd.

[bewerken] In de praktijk

scherptediepteschaal die aangeeft dat het beeld bij diafragma F16 scherp is van 2,7 m tot oneindig. Deze lens staat echter op F2.8

De afstandsinstelring op lenzen is vaak voorzien van extra aanduidingen die de scherptediepte bij verschillende diafragmawaarden aangeven. Deze schaal staat dan naast de streep die de ingestelde afstand aanwijst, de kleinste diafragmawaarde (grootste lensopening) staat dan het dichtst bij de afstandsstreek. Bij zoomlenzen zijn meerdere schalen van toepassing, omdat de scherptediepte met de brandpuntsafstand varieert.

Als de scherptediepte kritisch is is het aan te bevelen zowel de minimale als de maximale afstand te meten (door erop scherp te stellen of met een meetlint) en het diafragma zo te kiezen dat beide afstanden binnen de op de lens aangegeven schaal vallen.

[bewerken] Scherptevlak

Het vlak waarop scherp wordt gesteld en waarvoor en waarachter zich de scherptediepte afspeelt. Bij 'normale' camera's ligt dit vlak evenwijdig aan de film in het toestel. Bij technische camera's kan het objectief ten opzichte van het filmvlak worden gekanteld waardoor het scherptevlak (volgens de voorwaarde van Scheimpflug) heel anders kan komen te liggen. Ook dan is de scherptediepte een bandbreedte 'voor' en 'achter' dit vlak hoewel dit dan geredeneerd is vanuit de lens en niet vanuit het projectievlak.

[bewerken] Berekening

Voorbeeld van een foto met een kleine scherptediepte.

Als de hyperfocale afstand en diafragmawaarde bekend zijn, kan de scherptediepte met de volgende formules worden berekend: $A=\frac{H*v}{H+v}$ en $B=\frac{H*v}{H-v}$

Waarin $A$ is de afstand tussen objectief en het begin van de scherptediepte, $B$ is afstand van objectief tot einde scherptediepte. $H$ is hyperfocale afstand en $v$ de instelafstand.

Voorbeeld 1: een objectief met een brandpuntsafstand van 135mm, ingesteld op 5m, het diafragma is 1:11, de verstrooiingscircel is 1/30mm en bedoeld voor een kleinbeeldcamera.

H de hyperfocale afstand wordt berekend met: : $H \approx \frac{f^2}{N*c}$