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Bildbearbeitung

Focus Stacking

Beim Focus Stacking werden mehrere Fotos übereinander gelegt (gestapelt), auf denen jeweils ein anderer Teilbereich des Motivraums scharf abgebildet ist. Der unscharfe Raumbereich jedes Bilds wird maskiert (ausgeblendet). Das Resultat ist ein Foto, auf dem der komplette relevante Motivraum scharf abgebildet ist. Unter "relevant" verstehe ich, dass nicht alles von vorne bis hinten scharf erscheinen muss, sondern nur das, was ich für wichtig halte. Durch Focus Stacking kann eine so große Schärfentiefe erreicht werden, wie es in einem einzelnen Bild nicht möglich ist aufgrund der physikalischen Gesetze der Optik.

Abbildung: Prinzip des Focus Stacking. Das Gesamtbild rechts resultiert aus der Überlagerung der vorherigen drei Einzelbilder. Von jedem wird der schärfste Motivbereich eingeblendet, der Rest ausgeblendet (maskiert).

Bislang habe ich mich noch nicht mit Focus Stacking befasst. Dieser Artikel enthält meine vorläufigen Gedanken. Nutze ich diese Technik zukünftig häufiger und habe fundiertere Kenntnisse, wird er vielleicht ausführlicher und auf mehrere Seiten verteilt. Das Foto am Ende dieser Seite ist mein erstes Focus Stacking-Bild, das ich nur anfertigte um diese Technik zu üben.

Wann ist Focus Stacking sinnvoll?

In folgenden Fällen ist Focus Stacking sinnvoll:

Für welche Motive eignet sich Focus Stacking?

Focus Stacking eignet sich für Motive, die sich nicht bewegen, während ich die Einzelbilder fotografiere. Bei Nah- und Makroaufnahmen ist es die einzige mir bekannte Methode, einen größeren Bereich scharf abzubilden (mit "herkömmlichen" Licht). Hier beträgt die Schärfentiefe nur einige Millimeter oder weniger als einen Millimeter. In der Landschaftsfotografie ist sie gelegentlich sinnvoll, wenn ich von sehr nah bis Unendlich alles gestochen scharf abbilden will. Mir fallen noch Architektur, Stillleben und die Produktfotografie ein.

Wie gehe ich vor?

Beim Focus Stacking wähle ich eine Blende für gute Allgemeinschärfe: Bei Vollformat (Kleinbildformat) 8 oder größer (5,6 – 4 – 2,8), bei Micro Four Thirds 5,6 oder größer. Diese behalte ich für alle Aufnahmen bei. Je kleiner die Blende ist, desto weniger Aufnahmen sind erforderlich, was aber zu Lasten der Allgemeinschärfe geht.

Die Kamera befestige ich, wenn möglich, auf einem Stativ. Anschließend stelle ich die Entfernung, vorne beginnend, nach und nach so ein, dass bei jedem folgenden Bild die Schärfe dort beginnt, wo sie beim vorherigen aufhört. Dabei achte ich darauf, dass sich die Bereiche hinreichend überlappen. Auf dem LC-Bildschirm prüfe ich das mit ausreichender – etwa 10-facher – Vergrößerung. Die näheste Entfernung sollte am Objektiv noch einstellbar sein.

Die ungefähre Schärfentiefe für eine bestimmte Entfernung kann ich mit Hilfe eines Schärfentieferechners ermitteln, beispielsweise mit einer Smartphone-App. Auch der Schärfentieferechner der Fotografie-Informationen könnte nützlich sein.

Bei Nah- und Makroaufnahmen ist die Entfernung am Objektiv möglicherweise nicht ausreichend präzise zu einzustellen. Statt dessen kann ich die Kamera auf einen Einstellschlitten montieren. Dies ist ein Gestänge, an dem die Kamera befestigt ist und über das sie in kleinen Schritten in eine Richtung bewegt werden kann. Die Entfernungseinstellung bleibt gleich und die Kamera wird über den Schlitten nach und nach schrittweise näher an's Motiv gefahren. Problematisch ist die Präzision: Wie schaffe ich es, die Kamera jedesmal beispielsweise genau ½ mm fortzubewegen? Ein Schrittmotor, der den Schlitten bewegt, könnte helfen.

Durch Änderung der Entfernung zum Motiv ändert sich der Abbildungsmaßstab: Bei "normalen" Bildern ist weiter entferntes kleiner abgebildet. Wegen des schrittweisen Annäherens der Kamera ist das nicht der Fall, jeder scharfe Bereich ist in etwa gleich groß abgebildet.

Auch beim Verstellen der Entfernung kann sich die Brennweite ändern: Objektive mit Innenfokussierung können bei nahen Entfernungen die Brennweite verringern und somit auch den Abbildungsmaßstab.

Eine Kamera mit Focus Bracketing halte ich für ideal: Die Kamera verstellt Bild für Bild automatisch in wählbaren Stufen die Entfernung. In Verbindung mit dem Serienbildlauf lassen sich so in kürzester Zeit alle für das Focus Stacking erforderlichen Bilder fotografieren.

Kombination der Bilder

Im zeitaufwändigsten Fall öffne ich alle Bilder in einem Bildbearbeitungsprogramm als Ebenen des Focus Stacking-Bilds. Dann fülle ich die Ebenenmaske jedes Bilds mit Schwarz (null Durchlässigkeit, nichts von den Bildern wird gezeigt) und blende anschließend jene scharfen Teile ein, die im Gesamtbild erscheinen sollen (weiße Füllung, Grauverlauf im Überlappungsbereich). Dies ist zu zeitaufwändig, es gibt in einigen Bildbearbeitungsprogrammen eine Focus Stacking-Funktion oder spezielle Focus Stacking-Computerprogramme, die das weitgehend automatisch erledigen.

Für das Bildbeispiel benutzte ich die Freeware CombineZP. Ich habe mich nicht mit ihr beschäftigt, das Resultat entstand automatisch.

Abbildung: Focus Stacking im Vergleich zu kleiner Blende. Das linke Bild wurde mit der kleinen Blende 22 fotografiert, weshalb das Licht der knapp über dem Horizont stehenden Sonne als Strahlen erscheint. Das rechte Focus Stacking-Bild entstand aus mehreren Einzelbildern mit Blende 4, bei denen die Entfernung immer weiter in die Ferne eingestellt wurde. Die Bildausschnitte darunter sind 100%-Ausschnitte eines nahen und fernen Bereichs. Blende 22 reichte nicht, alles scharf abzubilden. Außerdem sorgt die Beugung für eine schlechte Allgemeinschärfe: Alles erscheint flau.

Elmar Baumann, 09.09.2018.