Scherptediepte: diafragma en brandpuntsafstand

Scherptediepte is dat deel van de foto wat we als scherp waarnemen. De scherptediepte wordt bepaald door het diafragma in combinatie met de brandpuntsafstand. Afhankelijk van de instellingen wordt de scherptediepte groter of kleiner.

Diafragma

Een voorbeeld van drie foto’s, elke foto met een ander diafragma en dus ook een andere scherptediepte. Telkens is op hetzelfde punt scherp gesteld, Afb. 11A tot en met 11C.


Afb. 11A
ISO 100
brandpuntsafstand 60mm
diafragma f/3.2
sluitertijd 1/60 sec.





Afb. 11B
ISO 100
brandpuntsafstand 60mm
diafragma f/13
sluitertijd 1/4 sec.





Afb. 11C
ISO 100
brandpuntsafstand 60mm
diafragma f/35
sluitertijd 2 sec.


Op afbeelding 11A is alleen een klein gedeelte van de rand scherp. Op afbeelding 11B is meer scherptediepte te zien. Ook de achterste paddenstoel is behoorlijk scherp, maar het gras nog niet. Op afbeelding 11C wordt ook het gras scherper, al is het nog niet helemaal scherp. Om ook dat scherp te krijgen was een grotere afstand nodig geweest, maar de kleinste diafragmaopening op dit objectief is diafragma 35. Door de afstand tot het onderwerp te vergroten was de scherptediepte weliswaar groter geworden, de paddenstoelen zouden dan minder groot worden weergegeven.

Op foto 11B en 11C is telkens een kleinere diafragmaopening gebruikt. Hierdoor is de sluitertijd ook telkens langer geworden:

Afbeelding 11A
Diafragma 3.2
Sluitertijd 1/60ste

Afbeelding 11B
Van diafragma 3.2 naar diafragma 13 = 4 stops
Van sluitertijd 1/60ste sec  naar sluitertijd 1/4de sec = 4 stops

Afbeelding 11C
Van diafragma 13 naar diafragma 35 = 3 stops
Van sluitertijd 1/4de sec naar 2 sec is 3 stops

Brandpuntsafstand

Naast het diafragma is er nog een factor van invloed op de scherptediepte, namelijk de brandpuntsafstand.
Heel even een technisch verhaal, zonder volledig te willen zijn. Dit mag je ook weer vergeten. De brandpuntsafstand is die afstand waarbij de lichtstralen die door de voorkant van de lens gaan en achter de  voorkant lens op één punt samenkomen. Dit is het brandpunt. Het is te vergelijken met een vergrootglas. De afstand tussen de voorkant van de lens en het brandpunt noemen we de brandpuntsafstand en wordt uitgedrukt in millimeters. Op een lens met een vast brandpunt (dit is dus geen zoomlens maar een prime lens) staat bijvoorbeeld 50mm. Dat is dus de brandpuntsafstand. Op een zoomlens staat bijvoorbeeld 70-300mm. Het brandpunt van deze lens varieert van 70 tot 300 millimeter en verandert door aan de zoomring te draaien.

De brandpuntsafstand bepaalt de beeldhoek van het objectief (de lens). Hoe korter de brandpuntsafstand (lager getal) is, hoe groter de beeldhoek, Afb 12A. Daaruit volgt dat hoe groter de brandpuntsafstand (hoger getal), hoe kleiner de beeldhoek is, Afb 12. B.
Een objectief met een korte brandpuntsafstand heeft een grote beeldhoek en wordt een (ultra of super) groothoeklens genoemd. Het maakt hierbij niets uit of het een lens met een vast brandpunt of een zoomlens betreft. Een objectief met een lange brandpuntsafstand heeft een kleine beeldhoek en wordt een (ultra of super) telelens genoemd.

Afb. 12A. Kort brandpunt = groothoeklens = grote beeldhoek



Afb. 12B. Lang(er) brandpunt = meer tele = kleine(re) beeldhoek


Afb. 13A
16mm
Diafragma 8.0



Afb. 13B
35mm
Diafragma 8.0



Afb. 13C
70mm
Diafragma 8.0



Afb. 13D
100mm
Diafragma 8.0



Afb. 13E
200mm
Diafragma 8.0



Afb. 13F
400mm
Diafragma 8.0

Op bovenstaande foto’s (Afb. 13A tot en met Afb. 13E) is te zien dat: Hoe korter de brandpuntsafstand hoe meer scherptediepte, hoe langer de brandpuntsafstand hoe minder scherptediepte. Een groothoeklens geeft de onderwerpen kleiner weer, maar omdat de beeldhoek groot is, krijg je er meer op. Een telelens geeft de onderwerpen groter weer, maar je krijgt er minder op. Het beeld wordt samengedrukt. Je haalt je onderwerp, net zoals met een verrekijker, dichterbij.

Hieronder (Afb. 14) een indeling van objectieven en hun (mogelijke)toepassing. Deze indeling is niet vast en de meningen over de indeling verschillen. Zie het meer als een leidraad. Een macro-objectief kan grofweg een brandpunt hebben van 30 tot 200mm.


Afb. 14. Overzicht objectieven


Diafragma en brandpuntsafstand zijn beiden van invloed op de scherptediepte. Voor het bepalen van de scherptediepte kun je gebruik maken van een van de vele apps die te vinden zijn op Google Play of in de Apple App store. Geef als zoekterm dof master of dof calculator (DOF = Depth of Field, scherptediepte in het Nederlands) in en je krijgt een hele lijst met beschikbare apps. Zelf gebruik ik de app Hyper Focal Pro van Zendroid. Dit is een app voor Android telefoons. Download de app, selecteer je camera, stel de gevraagde gegevens in zoals brandpuntsafstand, diafragma en afstand tot je onderwerp en de app toont de scherptediepte (DOF). Hier een screenshot van hoe zo’n app er uit kan zien (Afb. 15A).


Afb. 15A. Screenshot DOF = Depth Of Field = scherptediepte

De afstand tot het punt waarop is scherp gesteld is 10 meter. 34% van de scherpte ligt vóór 10 meter en begint bij 7,58 m en 66% van de scherpte ligt achter 10 meter en eindigt bij 14,67m. Het totale scherptedieptegebied is dus 7,09 m (van 7,58 m tot 14,67m).

Op de afbeelding wordt nóg een afstand genoemd: de hyperfocale afstand. Die is bij deze instellingen 31,26 m. Wat is de hyperfocale afstand? De HELFT van de afstand, gerekend vanaf de sensor tot het punt waarop wordt scherp gesteld (in dit voorbeeld 31,26 m) tot oneindig, wordt scherp weergegeven.


Afb. 15B. Screenshot Hyper Focale Afstand

Op Afb. 15B zien we dat de afstand tot het onderwerp nu gelijk is aan de hyper focale afstand van 31,26 m. De scherptediepte (near limit) begint nu bij 15,63, dit is de helft van de hyperfocale afstand en is oneindig (far limit = ∞).