Verändert sich die Brennweite beim Fokussieren?

Mein 70–300 mm Zoom zeigt im Fernbereich einen Bildausschnitt, wie man ihn bei einer Brennweite von 300 mm erwartet, aber im Nahbereich scheint die Vergrößerung merklich geringer zu sein. Kann es sein, dass sich mit er Fokussierung auch die Brennweite ändert? Bei einem Objektiv mit fester Brennweite habe ich den umgekehrten Effekt beobachtet, nämlich eine Zunahme der Vergrößerung im Nahbereich, obwohl die Brennweite doch konstant sein sollte. Wie ist das zu erklären?

Tatsächlich ändert sich bei manchen Objektiven die Brennweite, wenn man auf eine andere Entfernung scharfstellt. Die Verhältnisse sind aber insofern komplizierter, als nicht alles, was nach einer Brennweitenveränderung aussieht, auch wirklich darauf zurückzuführen ist.

Damit ein scharfes Bild entsteht, müssen drei Entfernungen in einer bestimmten Beziehung zueinander stehen: die Entfernung zwischen Motiv und Linse (Gegenstandsweite), die Entfernung zwischen Linse und Sensor (Bildweite) und die Entfernung zwischen Linse und Brennpunkt (Brennweite). Diese Beziehung ist die sogenannte Abbildungsgleichung – für mathematisch Interessierte: 1/Gegenstandsweite + 1/Bildweite = 1/Brennweite. Wenn man zwei dieser Größen kennt, kann man sich mit der Abbildungsgleichung die dritte Größe ausrechnen. Wenn beispielsweise die Brennweite des Objektivs vorgegeben ist und man ein Motiv in einer bestimmten Entfernung scharf abbilden will, ist damit auch die Bildweite festgelegt – man stellt auf verschiedene Entfernungen scharf, indem man den Abstand der Linse zum Sensor verändert. Das ist die klassische Methode der Fokussierung.

Wenn man auf Unendlich fokussiert, muss die Bildweite gleich der Brennweite sein; der vom Objektiv erfasste Bildwinkel und damit auch die Vergrößerung ergibt sich dann aus der Brennweite und der Sensorgröße. Zur Veranschaulichung betrachtet man nur die Lichtstrahlen, die durch die Mitte der Linse gehen, da diese trotz der Brechung des Lichts in der Linse insgesamt nicht abgelenkt werden:

Wenn ein Hersteller den Bildwinkel eines Objektivs angibt, dann ist der Bildwinkel bei der Einstellung auf Unendlich gemeint. Um auf nähere Motive scharfzustellen, muss man die Linse weiter vom Sensor weg bewegen, womit sich der Bildwinkel verengt und die Vergrößerung wächst:

Dieser sogenannte Bildfeldschwund im Nahbereich vergrößert zwar das Bild, wenn man auf eine kürzere Entfernung scharf stellt; der Effekt hat aber nichts mit einer Veränderung der Brennweite zu tun, die in Wirklichkeit konstant bleibt.

Aus der Abbildungsgleichung ergibt sich, dass man noch auf eine andere Weise fokussieren kann, indem man nämlich die Bildweite konstant lässt, dafür aber die Brennweite der Gegenstandsweite anpasst. Diese Methode der Fokussierung ist uns allen vertraut, auch wenn uns das vielleicht nicht bewusst ist: Eben so stellen nämlich unsere Augen scharf. Der Abstand zwischen Linse und Netzhaut verändert sich nicht; wir bekommen keine Stielaugen, wenn wir Gegenstände im Nahbereich betrachten wollen. Stattdessen wird die verformbare Linse durch Muskeln zusammen gedrückt, sodass sich ihre Brennweite verkürzt. Je kürzer die Brennweite, desto kürzer ist auch die Entfernung, in der Gegenstände scharf abgebildet werden.

Da die Bildweite unveränderlich ist, bleibt auch der Bildwinkel und damit die Vergrößerung dieselbe, obwohl sich die Brennweite ändert:

Die Linse im menschlichen Auge ist eine „Gummilinse“ (wie der Volksmund früher die Zoom-Objektive nannte), aber mit ihrer veränderlichen Brennweite können wir weder entfernte Motive vergrößern noch den Bildwinkel vergrößern; beides bleibt konstant. Während wir es also bei der klassischen Methode der Fokussierung mit einer Veränderung von Bildwinkel und Vergrößerung bei konstanter Brennweite zu tun haben, kann sich die Brennweite verändern, obwohl Bildwinkel und Vergrößerung gleich bleiben – das menschliche Auge ist ein Beispiel dafür. Was hat es nun aber damit auf sich, wenn ein Zoom-Objektiv im Nahbereich einen größeren Bildwinkel als im Fernbereich erfasst und entsprechend weniger stark vergrößert? Geht dies tatsächlich auf eine Veränderung der Brennweite durch die Entfernungseinstellung zurück?

Bei einem Zoom-Objektiv will man mit der Veränderung der Brennweite vor allem den Bildwinkel und die Vergrößerung verändern; eben dafür verwendet man ja ein Zoom. Solche Objektive werden aber durchweg nicht oder nicht allein dadurch fokussiert, dass man den Abstand zwischen Linsen und Sensor ändert; in der Regel wird auch zur Entfernungseinstellung die Brennweite verändert. Im Idealfall würde diese Brennweitenveränderung zur Fokussierung ausreichen; der Bildwinkel wäre dann bei jeder Entfernung derselbe. Die komplexen Anforderungen an ein Zoom-Objektiv machen es aber oft nötig, auch die Bildweite zu verändern – mit dem Ergebnis, dass sich der Bildwinkel im Nahbereich vergrößert. Das hat aber weniger damit zu tun, dass sich mit der Fokussierung die Brennweite verändert, sondern liegt daran, dass die Veränderung der Brennweite allein nicht zur Scharfeinstellung genügt. mjh

Die vier wichtigsten Fokussiermodi der Kamera verstehen - Jürgen Pubanz

Das perfekte Scharfstellen des Motivs ist für den Erfolg einer Aufnahme unerlässlich. Am schwierigsten ist es bei Aufnahmen mit sehr großen Blenden, bei denen die Tiefenschärfe extrem gering ist, oder bei schnell bewegten Motiven, bei denen sich der Fokus ständig ändert. Die meisten DSLR-Fokussiersysteme funktionieren etwas anders als bei Kompaktkameras, aber beide sind ähnlich, da der Rahmen in Fokusbereiche oder Fokuspunkte unterteilt ist. Diese können von neun bei den Basismodellen bis hin zu über 5000 bei Profi-Kameras reichen.

Indem du wählst, wie sich diese Bereiche oder Punkte verhalten sollen, kannst du dir selbst die besten Chancen geben, ein scharfes Bild zu erhalten. Oder du kannst sie ganz ausschalten und manuell fokussieren, um eine maximale Genauigkeit zu erreichen. Hier werfen wir einen Blick auf die verschiedenen Fokussiermodi und warum sie für bestimmte Bildtypen am besten geeignet sind.

One-Shot AF/Single-Servo AF (einfacher Autofokus)

Die Kamera nimmt den Fokus nur einmal auf, wenn der Auslöser halb gedrückt wird. Normalerweise wird dabei nur ein AF-Punkt verwendet, einige Kameras können jedoch auch die Verwendung einer Gruppe von Punkten ermöglichen. Die meisten Fotografen bevorzugen es, diesen Punkt selbst auszuwählen, was eine punktgenaue Fokussierung ermöglicht, ideal für Portraits und Landschaften. Alternativ zwingt der Autofokus die Kamera, den Punkt automatisch auszuwählen, in der Regel durch Auswahl des Objekts, das der Kamera am nächsten liegt.

AI Focus/Automatic AF (automatischer Autofokus)

In diesem Modus erkennt die Kamera automatisch, ob sich das Motiv bewegt oder nicht und wählt entweder AF-S (One-Shot-AF) oder AF-C (AI-Servo). Dies ist ein guter Modus, wenn dein Motiv meist stationär ist, sich aber unerwartet bewegen kann, wie z.B. ein Hirsch oder ein spielendes Kind. Wenn du dir nicht sicher bist, ob du zwischen den beiden Hauptfokussiermodi wechseln kannst, ist dies die beste Option für den Einstieg.

AI Servo/Continuous AF (kontinuierlicher Autofokus)

Wenn der Auslöser halb gedrückt ist, nimmt die Kamera kontinuierlich den Fokus auf, was ideal für jedes Motiv ist, das sich in Richtung Kamera bewegt oder sich von ihr entfernt. In diesem Modus kannst du entweder nur einen aktiven AF-Punkt haben, der das, was diesen Teil des Bildes bedeckt, scharf hält, oder eine größere Gruppe von Punkten wählen. Du kannst auch die 3D-Verfolgung aktivieren, die dein Motiv scharf hält, wo immer es sich innerhalb des Rahmens bewegt.

Manual focus/MF (manueller Fokus)

So schnell und genau wie moderne Autofokussysteme sind, gibt es Situationen, in denen Sie bei ausgeschaltetem Gerät genauere Ergebnisse erzielen werden. Wenn du zum Beispiel auf Nachthimmel- oder Makrofotografie stehst, wirst du fast ausschließlich manuell arbeiten. Für wirklich genaue Ergebnisse aktivierst du die Live-Ansicht, vergrößerst mit den Zoomtasten einen Bildausschnitt auf das 5-fache oder 10-fache und wählst dann den Bereich des Bildes, den du im Detail sehen möchtest.

iPhone 13: Diese Kamera-Tipps musst Du kennen

Mit jeder Neuauflage seines iPhones verbessert Apple nicht nur die Kameratechnik des Smartphones, sondern spendiert ihm auch stetig neue Funktionen. Mit unseren Tipps zur Kamera des iPhone 13 wirst du spielend zum Starfotografen.

Von Sebastian Weber

Wer sein neues iPhone 13 auspackt, dem fallen auf der Rückseite des Smartphones vor allem die Kameralinsen auf. Je nach Modell stehen hier zwei Objektive (iPhone 13 und iPhone 13 Mini) oder sogar drei Stück (iPhone 13 Pro) zur Verfügung, um großartige Bilder oder Videos aufzunehmen. Wir geben Dir hier einige Tipps an die Hand, wie Du das Beste aus der Kamera Deines iPhone 13 herausholst.

Makroaufnahmen im Handumdrehen

fullscreen Aufnahme mit dem iPhone 13 Pro. Bild: © TURN ON 2021

Wer sich für Makrofotografie interessiert, hat mit dem iPhone 13 eine ordentliche Kamera zur Hand. Makroaufnahmen sind solche Bilder, in denen sehr kleine Objekte oder Details gestochen Scharf im Bild festgehalten werden, etwa das Innere einer Blüte, eine Spinne und ähnliches.

Für reguläre Spiegelreflexkameras gibt es hier spezielle Objektive, die solche Aufnahmen erst überzeugend möglich machen. Doch das iPhone 13 kann hier als Kamera aus der Hosentasche mit überraschend guter Qualität überzeugen.

Um ein Makrofoto oder -video zu erstellen, öffnest Du die Kamera und wählst den jeweiligen Modus aus. Dann gehst du mit der Linse so nah an das Objekt heran, wie Du möchtest, und das iPhone 13 erkennt automatisch, dass es auf eine Makroaufnahme umschalten soll, indem es entsprechend fokussiert.

Im Foto-Modus kannst Du dies unterstützen, indem du den Zoom von 1x auf 0,5x umstellst. Außerdem ist es in manchen Fällen hilfreich, auf dem Display des iPhone 13 mit dem Finger dorthin zu klicken, wo der Fokus des Bildes liegen soll, falls Dein Smartphone dies nicht korrekt erkennt.

Kinoreife Videos dank Cinematic Mode

Eine beeindruckende neue Funktion des iPhone 13 ist der sogenannte Cinematic Mode oder auf Deutsch Kino-Modus, mit dem Dein iPhone 13 während des Filmens den Fokus automatisch verändern kann.

Um diesen zu verwenden, stellst Du Dein iPhone 13 in der Kamera-App auf Kino (eine Option links neben Video) und drückst wie gewohnt den Aufnahme-Knopf. Im Kino-Modus erkennt Dein iPhone 13 nun selbstständig, auf welcher Person oder welchem Objekt der Fokus liegen soll. Alles andere im Hintergrund erscheint leicht unscharf.

Wenn während des Filmens eine neue Person oder ein neues Objekt vor der Linse auftaucht, wechselt das iPhone 13 automatisch dorthin, sodass eben dies scharf erscheint. Doch keine Bange: Videos, die im Kino-Modus aufgenommen werden, lassen sich im Nachgang in der Fotos-App nachbearbeiten, falls die automatische Fokus-Wahl nicht gefällt. Dort öffnest Du das Video, wählst Bearbeiten und suchst Dir die Stelle des Filmchens aus, wo Du den Fokus ändern möchtest. Anschließend klickst du mit dem Finger dorthin, wohin er verschoben werden soll.

Fotografische Stile für bessere Bilder

Viele Fotos lassen sich nach der Aufnahme mit Bildbearbeitungsprogrammen verbessern, indem man den Kontrast verändert und ähnliches. Das iPhone 13 erlaubt Dir diese Bearbeitung bereits innerhalb der Kamera-App mit verschiedenen wählbaren Stilen.

Dazu wischst Du in der Kamera-App von unten nach oben, wenn Du im Foto-Modus bist, um die Einstellungen zu erhalten wie Blitz und Co. Dann wählst du die vierte Option von links (drei Vierecke) und hast anschließend die Wahl aus den folgenden Stilen, deren Effekte sich zusätzlich über die Reiter "Ton" und "Wärme" noch steuern lassen:

Standard

Kontrastreich : Farben wirken intensiver, der Kontrast wird erhöht und Schatten kommen ebenfalls mehr zur Geltung.

: Farben wirken intensiver, der Kontrast wird erhöht und Schatten kommen ebenfalls mehr zur Geltung. Leuchtend : Sorgt für leuchtendere Farben.

: Sorgt für leuchtendere Farben. Warm : Sorgt mit goldenen Untertönen für ein wärmeres Gesamtbild.

: Sorgt mit goldenen Untertönen für ein wärmeres Gesamtbild. Kalt: Verstärkt die blauen Untertöne, was das Bild etwas kälter wirken lässt.

Videos im Foto-Modus aufnehmen

Wer kennt das nicht: Eigentlich will man ein Bild schießen, doch dann wäre ein Video in der Situation viel besser. Doch bis man die Funktion umschaltet, ist der lustige Moment vergangen.

Dein iPhone 13 ist hier flexibel genug, um genau solche Situationen dennoch einzufangen. Drücke und halte den Auslöser im Foto-Modus gedrückt, dann erkennt das iPhone 13, dass du ein Video aufzeichnen willst und filmt so lange, bis Du den Auslöser loslässt.

Nützliche Kamera-Einstellungen

Abseits dieser praktischen Funktionen gibt es auch einige Einstellungen für die Kamera-App, welche hilfreich für so manches Bild sein können. Dazu wechsle in die Einstellungen und dort in den Unterpunkt Kamera:

Schnelle Aufnahmen priorisieren : Diese Option solltest Du einschalten, falls du gerne viele Bilder hintereinander knipsen möchtest. Dein iPhone 13 regelt die Bildqualität dann automatisch so, dass es mit dem Speichern hinterherkommt.

: Diese Option solltest Du einschalten, falls du gerne viele Bilder hintereinander knipsen möchtest. Dein iPhone 13 regelt die Bildqualität dann automatisch so, dass es mit dem Speichern hinterherkommt. Einstellungen beibehalten : In diesem Untermenü kannst du festlegen, welche Einstellungen sich Dein iPhone 13 merken soll. Je nachdem, was Du hier aktivierst, behält Dein iPhone 13 fortan die Vorgaben für Belichtung und ähnliches bei, auch wenn Du die Kamera-App schließt und später wieder neustartest.

: In diesem Untermenü kannst du festlegen, welche Einstellungen sich Dein iPhone 13 merken soll. Je nachdem, was Du hier aktivierst, behält Dein iPhone 13 fortan die Vorgaben für Belichtung und ähnliches bei, auch wenn Du die Kamera-App schließt und später wieder neustartest. Frontkamera spiegeln: Wenn Du ein Selfie aufnimmst, dann spiegelt Dein iPhone 13 das Bild automatisch, entsprechend sieht das Foto nicht so aus, wie Du es in der Vorschau gezeigt bekommst. Um das zu verhindern, kannst Du die Aufnahme spiegeln lassen.

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Zusammenfassung