Verwackelte Bilder vermeiden

Dieser Fachartikel befasst sich mit den Themen: verwackelte Fotos vermeiden, Bewegungsunschärfe, Schärfe in Fotos, Tipps und Tricks für scharfe Fotos.

Dieser Artikel wendet sich an Fotografen/innen aller Stufen: Einsteiger, Anfänger, Hobbyfotografen, ambitionierte Fotografen und Profis, welche verwackelte Bilder / unscharfe Fotos vermeiden und etwas über die Bewegungsunschärfe lernen möchten.

Ein Inhaltsverzeichnis mit direkten Sprungmarken und Überblick über alle bei Verwackelte Bilder vermeiden behandelten Themenbereiche finden Sie als Pop-Up.

Schärfe

Bevor man zum eigentlichen Thema Bewegungsunschärfe und Verwacklung kommt, muss man das Gegenteil - die Schärfe - definieren.

Der allgemeine Begriff Schärfe gehört zu den am meisten umstrittenen Themen der Fotografie. Es existieren allerdings intersubjektiv nachvollziehbare Schärfe-Unterschiede, welche alle Menschen im Vergleich zweier Bilder erkennen. Grob kann man festhalten, dass Schärfe darüber definiert ist, wie klar und deutlich sichtbar zwei Bereiche voneinander abgegrenzt sind und wie viele Details / kleine Strukturen man in einem Bild unterscheiden kann. Manche Autoren sprechen hierbei auch von der Auflösung resp. dem Auflösungsvermögen.
Im Detail unterscheidet man präziser:
- Acutance - Akutanz. Dies meint die subjektiv wahrgenommene Klarheit, den Schärfeeindruck, die Konturschärfe, den Kantenkontrast, die Kantenschärfe. Das kann auch nachträglich in der Software verändert werden (z.B. in Photoshop unscharf maskieren).
- Davon unabhängig ist die tatsächlich messbare Auflösung / resolution, welche die Bilddetails festlegt, oft in Linienpaaren (Anzahl der unterscheidbaren / zählbaren Schwarz-Weiß-Linien je Bildhöhe) gemessen wird und nach der Aufnahme nicht mehr veränderbar ist.
- Die vom Betrachter wahrgenommene Schärfe / Sharpness ist hingegen die Kombination aus den beiden Faktoren: Acutance / Klarheit und Auflösung / resolution.
- Halt-Stopp: Lesen Sie das nochmals, falls Sie es nicht verstanden haben. Je nach Definition bestimmen mindestens 2 Faktoren die wahrgenommene Schärfe: Eine (die Auflösung) ist durch das Kameragesamtsystem vorgegeben, die andere (die Klarheit / der Kantenkontrast) kann nachträglich vom Menschen mittels Software verändert (meist erhöht) werden.
- Für den subjektiven Schärfeeindruck sind jedoch auch Helligkeit, Farbe und Sättigung sowie der allgemeine Bildkontrast (contrast) entscheidend.
Bei den folgenden Untersuchungen gehe ich von Ende 2016 verfügbaren hochmodernen Vollformat-Kameras aus. Dass es bezüglich der Bildqualität mit grottenschlechten digitalen Kameras der Frühzeit (insbesondere im APS-C-Format) anders aussah, spielt heute keine Rolle mehr. Deshalb halte ich auch alte Internet-Aussagen hierzu für überholt.
Alle hier besprochenen Fragen, wie z.B. Verwacklung, Auflösung, Schärfe hängen vom fotografischen Gesamtsystem ab. Dazu zählen u.a.:
- Die Aufnahmebedingungen: Das Licht zum Aufnahmezeitpunkt (z.B. Intensität, Winkel, Farbe, Mischlicht ...), Atmosphäre (Wetter, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, ...)
- Das zu fotografierende Motiv: Form, Farbe, Größe, Struktur, Geschwindigkeit, Richtung der Bewegung, ...
- Die Umgebung des Motivs: Vorder- und Hintergrund, Kontrast, Farbe, Struktur, Tiefe (Entfernung zum Aufnahmepunkt), ...
- Das Kamerasystem: Objektiv, Kamera-Sensor, Stativ, Fernauslöser, IS/VR, Firmware, ...
- Die Nachbearbeitung / Entwicklung: Software, Treiber, Farbsystem, ...
- Die Ausbelichtung: Monitor, Projektor / Beamer, Drucker, Ausbelichter, Größe, Untergrundmaterial, Auflösung, Pigmente, ...
- Betrachtung: Aufhängung, Licht (Menge, Farbtemperatur, Richtung), Raumgestaltung, Rahmung des Fotos, hinter Glas (verspiegelt / entspiegelt), Betrachtungsabstand, ...
Alle Aussagen sind nur innerhalb dieses komplexen Zusammenhanges - relativ - zu sehen und gelten nicht alleine oder absolut.
Aus diesen Gründen ist es sinnvoll, von relativer Schärfe im Vergleich zweier Bilder unter sonst identischen Bedingungen zu sprechen, statt von einer absoluten Schärfe.

Bewegungsunschärfe

Rein abstrakt gesehen tritt Bewegungsunschärfe bei einer beliebigen Bewegung eines Beteiligten während einer Aufnahme eines Fotos auf. Dies kann z.B. das fotografierte Motiv oder die Kamera sein. - Hier widerspreche ich wieder einmal ausdrücklich Wikipedia. Physikalisch ist es nämlich primär unerheblich, welches der zwei Elemente sich bewegt. Je genauer man die physikalisch-philosophische Analyse betreibt, umso unklarer wird sowieso, was sich nicht bewegt. Festzuhalten bleibt: Bei einer Geschwindigkeits- und oder Richtungs-Differenz zwischen fotografiertem Motiv und aufnehmender Sensorebene der Kamera kommt es - ohne die später zu besprechenden Gegenmaßnahmen - zu Bewegungsunschärfe.
Diese Bewegungsunschärfe nimmt zu, je größer der Geschwindigkeitsunterschied zwischen Motiv und Kamera ist - genau genommen: je größer die Winkelgeschwindigkeit des Motivs selbst resp. seines Abbildes auf dem Bildsensor ist.
Als Problem wird Bewegungsunschärfe in der Fotografie wahrgenommen, da sie oft unerwünscht ist und fast jedem Betrachter als erstes auffällt, lange vor vielen anderen Bildfehlern.

Der Winkelunterschied (im obigen Bild blau), also der Weg, den ein Objekt innerhalb der Belichtungszeit zurücklegt, wird auf der Sensorebene abgebildet und führt dort zu sichtbaren Verwischungen / Verschmierungen / Doppel- oder Mehrfachbildern, die man Bewegungsunschärfe nennt.
Je größer der zurückgelegte Weg = je größer der Winkel ist, desto größer wird die Verwischung des in der Realität scharfen Motives auf der Sensorebene.
Bei der Formel Weg je Zeit spricht man von Geschwindigkeit - in diesem Fall von der Winkelgeschwindigkeit.
Wichtig ist, von der Winkelgeschwindigkeit zu sprechen, da die absolute Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Kamera und Motiv nur in Bezug auf die Entfernungsangabe relevant ist (siehe folgende Kapitel).

Im allgemeinen deutschen Sprachgebrauch wird jedoch zunehmend zwischen Bewegungsunschärfe des fotografierten Motivs und der Verwacklung durch den Fotografen an der Kamera unterschieden.
Physikalisch ist das Unsinn: Selbst, wenn der Fotograf seine Kamera auf seiner Plattform anschweißen würde, so entstünde Bewegungsunschärfe, wenn die Kamera sich in einem fahrenden Schiff, Boot, Pkw, Bus, Zug, oder fliegendem Flugzeug, Hubschrauber oder einer Drohne befände, und das aufzunehmende Motiv (z.B. ein Haus) unbewegt wäre. - Definitiv würden das auch die Befürworter der Verwacklungstheorie nicht als Verwacklung bezeichnen. Es handelt sich aber eindeutig um eine Bewegungsunschärfe, die durch eine Eigenbewegung der Kamera erzeugt wird.
Ferner finden sich bewusst erzeugte Bewegungsunschärfen durch z.B. Zoomen (bei Zoomobjektiven) oder drehen der Kamera um die Objektivachse / Motivachse - während der Aufnahme -, die eindeutig vom Fotografen verursacht sind, aber keineswegs als Verwacklungen bezeichnet werden können.

Hebeleffekt

Warum sprechen aber fast alle Fotografen von Verwacklung? - Oder mit anderen Worten: Warum sind die an der Kamera ansetzenden Verwacklungen so schädlich und oft sichtbar.

Das liegt ausschließlich an der Winkelgeschwindigkeit, welche für die Bewegungsunschärfe verantwortlich ist. Die Winkelgeschwindigkeit der Bewegungsdifferenz während der Aufnahme legt fest, ob eine Aufnahme als scharf oder verwackelt bezeichnet wird.
Dies wird kombiniert mit einem für die praktische Fotografie - in diesem Punkt hinderlichen - extremen Hebel.
Gleichgültig, was Sie auch immer fotografieren, die Abbildung desselben erfolgt nur auf der Sensorgröße, die bei Vollformat ein Rechteck mit ca. 36*24 mm bildet. (Die lichtempfindlichen Pixel auf dem Sensor sind jedoch nur wenige Mikrometer groß. Wir werden deren Einfluss gleich noch detailliert untersuchen.)
Nehmen wir ein beliebiges Objektiv und fotografieren damit einen stehenden Menschen. Scharf beschnitten kommen wir auf rund 1,8 Meter Höhe des Motivs. Hochkant aufgenommen wird diese Person aber auf 36 mm abgebildet. Es stehen also 1800 mm Objekthöhe zu 36 mm Abbildhöhe auf dem Sensor. Das Abbildungs-Verhältnis beträgt somit 1:50.
Stellen Sie sich das wie eine extrem ungünstig gebaute Wippe vor: Auf der einen - sehr langen - Seite befindet sich das reale Motiv. Das Objektiv bildet den Dreh- und Angelpunkt. Und auf der anderen - sehr kurzen - Seite befindet sich die Kamera mit dem kleinen Sensor.
Falls die aufgenommene Person während der Aufnahme sich leicht (z.B. 1 cm durch das Ausatmen) absenkt, so hat dies nur einen Effekt von 1:50 auf der Sensorebene.
Falls der Fotograf jedoch seine Kamera auch nur um einen Millimeter nach unten senkt, so hat es durch den Hebel eine Wirkung, als ob sich die Person in der Realität um den 50-fachen Betrag - also 5 cm - bewegt hätte.
Durch diesen extremen Hebel besitzen kleinste Bewegungen an der Kamera eine große Winkelgeschwindigkeit. Deshalb führen Erschütterungen der Kamera oft viel schneller zu Bildunschärfe, als Bewegungen des fotografierten Objektes.
Nachtrag: Bei unserem Beispiel handelt es sich um eine extreme Vereinfachung. In der Realität kommen noch weitere Winkelveränderungen hinzu, da die Menschen beim Zittern meist die Kamera auch noch um alle drei Rotationsachsen verdrehen (siehe Roll-Nick-Gier-Winkel).

Die Freihandgrenze / umgekehrte Brennweiten-Regel / Kehrwertregel

Die meisten Fotografen dürften schon irgendwo einmal davon gehört haben, dass man die Belichtungszeit für aus der Hand geschossene Fotos so einstellen soll, dass sie nicht länger als 1 dividiert durch die Brennweite ist.
Beispiel: Bei einem klassischen Normalbrennweiten-Objektiv von 50 mm wäre dies 1/50 Sekunde. Da man dies kaum einstellen kann, wäre es in der Praxis 1/60 Sekunde.

Allerdings sind hierfür einige Dinge zu beachten:

Die Regel ist sehr alt und stammt aus der analogen Filmzeit.
Damals besaß man in der praktischen Fotografie Filme mit ISO / ASA 100 oder 64.
Diese Filme waren relativ grobkörnig, d.h. die Korngröße der Silbersalz-Kristalle war groß. Daraus folgte wiederum, dass die potentielle Auflösung gering war. - Dem Autor ist bekannt, dass es extrem hochauflösende analoge Filme gab und gibt (z.B. Agfa 10E56 holographischer Film), welche jedoch dem durchschnittlichen Fotografen nicht zur Verfügung standen, genauso wenig wie heutige digitale Spionage-Satelliten-Technik.
Ferner lösten die damaligen Objektive nicht so hoch auf wie heute.
Alles bezog sich auf 35-mm-Kleinbildformat, dem heutigen Vollformat ähnlich.
Die Möglichkeiten der Ausbelichtung waren damals ebenfalls beschränkt. Die meisten Fotopapiere waren nicht für hohe Auflösungen gedacht. Wozu auch, wenn die Objektive und Filme bereits keine hohe Auflösung erzielten.
Schließlich war die Anzahl der großen Ausbelichtungen über 20*30 cm auch gering. Als die Formel aufkam, waren 6*9 cm Fotos die Regel. Fotos im Format 10*15 kosteten bereits deutlich mehr und waren deshalb selten.
Die wenigen hochauflösenden Großformate in brauchbarer Qualität wurden damals meist noch mit Tricks ausgeführt oder sowieso von Mittel- und Großformat-Kameras mit wahrhaft riesigen Fotoplatten belichtet. Nur jene Kameras erzielten eine Auflösung der Bilddetails und Bildschärfe die mit heutigen digitalen Kameras der Vollformat-Klasse annähend vergleichbar ist.
Es handelt sich um eine aus der damaligen analogen Foto-Praxis entwickelte Formel, die nur als Daumenregel anzusehen ist - und nicht um ein physikalisches Naturgesetz.
Es handelt sich überhaupt um keine physikalisch feste Grenze, sondern um eine statistische Wahrscheinlichkeit:
- Die Faustformel sagt nur etwas über die Wahrscheinlichkeit aus, mit der man höchstwahrscheinlich (so ca. 80%) nicht mehr sichtbar verwackelte Fotos erhält.
- D.h. wer mit längerer Belichtungszeit fotografiert, kann dennoch scharfe Bilder erhalten. Es sinkt nur die Wahrscheinlichkeit dafür.
- Und wer mit kürzerer Belichtungszeit arbeitet, kann ebenfalls verwackelte Bilder erhalten. Es sinkt ebenfalls nur die Wahrscheinlichkeit dafür.
Praxistipp: Viele Fotografen empfehlen inzwischen als Faustformel für 36-50 Mega-Pixel Vollformat-Kameras und 24 Mega-Pixel APS-C-Kameras den Faktor 2 im Nenner. D.h. man soll die Zahl 1 durch die Objektivbrennweite multipliziert mit dem Faktor 2 dividieren. Das wären bei unserem obigen 50 mm-Standardobjektiv dann 1/100, konkret einstellbar: 1/125 Sekunde.

Absolute Schärfe?

Es stellt sich natürlich die Frage nach der absoluten Schärfe.
Theoretisch scheint sie zu existieren.
Man müsse nur die Belichtungszeit immer kürzer machen, dann könne man alle Bewegungen einfrieren.
Die Kamerahersteller bieten inzwischen mit sogenannten elektronischen Verschlüssen - die keine Verschlüsse mehr sind - 1/16.000 Sek. und sogar 1/32.000 Sekunde an. In der Praxis zeigen diese Fotos dann jedoch Rolling Shutter (deutsch), eine hässliche Verbiegung gerader Linien (typisch bei Helikopter-Rotorblättern), und zahlreiche weitere unerwünschte Nebeneffekte. Ferner ist der Lichtbedarf hoch. Bei 1/32.000 und Blende 8 werden extrem starke / helle Lampen im Studio erforderlich, und in der Landschaftsfotografie wird so helles Licht selten zu finden sein. Überdies lassen sich auch mit 1/32.000 Sek. Belichtungszeit keineswegs alle schnellen Objekte wirklich scharf einfangen. - Man denke z.B. nur an Kunstflugzeuge bei einer Flugshow.
In der Tat werden heute mit Blitzgeräten 1/20.000 Sekunde und sogar 1/40.000 Sekunde erzielt. Wenn man genau hinsieht, dann erkennt man allerdings auch bei derartigen Tropfenaufnahmen Bewegungsunschärfe.
Bei sich noch schneller bewegenden Objekten werden mit Hochgeschwindigkeitskameras sogar unter 1/100.000 Sekunde erzielt. Aber bei Fluggeschossen erkennt man dann doch wieder eine Bewegungsunschärfe.
In wissenschaftlichen Bereichen werden in ganz speziellen Versuchen mit Impulslasern als Stroboskop-Lichtquelle sogar Belichtungszeiten von 1/40.000.000 Sek. erzielt. Aber für manche Anforderungen ist auch dies noch zu langsam.
Dann gehen wir an die physikalischen Grenzen: Bei 0 Grad Kelvin nimmt die Bewegung der meisten Teilchen ab. Oder wir setzen für die Belichtungszeit auf 1 / Lichtgeschwindigkeit an. Allerdings verhalten sich viele Dinge in diesen physikalischen Grenzbereichen anders, als die meisten Menschen denken.
Festzuhalten bleibt deshalb, dass für die fotografische Praxis keine absolute Schärfe erzielt werden kann.
Jeder Fotograf muss somit für jedes Motiv zu jedem Aufnahmezeitpunkt selbst neu festlegen, welche Belichtungszeit er als angemessen sieht für eine - gemäß seinen Vorstellungen oder Anforderungen - noch scharfe Abbildung.

Einflussfaktoren auf die Bewegungsunschärfe

Welche Umstände führen in der Fotopraxis zu Bewegungsunschärfe respektive Verwacklungsunschärfe?

Grundsätzlich dreht sich alles immer um die Winkelgeschwindigkeit. Will man die Bewegungsunschärfe eindämmen, so muss man die Winkelgeschwindigkeit zwischen Motiv und Sensorebene gering halten. Wer dies begriffen hat, kann sich die folgenden Aussagen auch selbst herleiten.

Je schneller sich ein Objekt im Verhältnis zur Kamera bewegt, desto größer wird die Gefahr der Bewegungsunschärfe, da die Winkelgeschwindigkeit zunimmt.
Je näher sich ein Motiv an der Kamera befindet, desto stärker wirken sich Bewegungen des Motivs oder der Kamera aus, da die Winkelabweichung je Zeiteinheit (Winkelgeschwindigkeit) sehr groß ist. - So wird ein Düsenflugzeug in 12 km Höhe und 20 Kilometern Gesamtabstand kaum sichtbare Bewegungsunschärfe produzieren, trotz über 700 km/h Eigengeschwindigkeit. Eine Weinbergschnecke mit einem Makro-Objektiv in wenigen Zentimetern Abstand vor der Linse aufgenommen kann hingegen zu sichtbarer Bewegungsunschärfe führen.
Je unregelmäßiger / erratischer ein Objekt sich bewegt, desto weniger können sich der Fotograf und die Elektronik darauf einstellen und korrigierend eingreifen.
Je kälter es ist, desto heftiger zittern die meisten Menschen und desto weniger kann ein Verwacklungsschutz im Objektiv oder in der Kamera dies ausgleichen.
Je kälter es ist (z.B. früh am Morgen), desto starrer sind hingegen oder zumindest langsamer bewegen sich viele Tiere.
Lange Muskelanspannung, wie z.B. beim Heraushalten der Kamera mit ausgestreckten Armen (z.B. beim Belichten über Live-View), führt teilweise zu frühem Ermüden und Zittern.
Je leichter und kleiner eine Kamera ist, desto größer ist die Gefahr, dass sie beim Auslösen unbeabsichtigt verrissen wird. Eine schwere Kamera besitzt hingegen eine höhere Massenträgheit und verwackelt kaum.
Je minderwertiger der Griff, der Auslöser und die gesamte Ergonomie der Kamera sind, desto größer ist die Gefahr, dass man sie beim Auslösen unbeabsichtigt verreißt.
Je kleiner der Sensor ist, auf dem die gleiche Anzahl an Mega-Pixeln verbaut sind, desto höher ist die Gefahr der Bewegungsunschärfe. Der oben beschriebene Hebel (das Abbildungsverhältnis der Person zum Sensor) wird immer größer. Hinzu kommen bei Pocket-Kameras noch geringes Gewicht (= geringe Masseträgheit) und geringe Ergonomie zum sicheren Halten.
Je größer der Abbildungsmaßstab ist (z.B. im Makrobereich mit 1:1), desto größer ist das Risiko der Bewegungsunschärfe. Hingegen sind Ultraweitwinkelobjektive und Fisheye-Objektive fast Garanten, eine Bewegungsunschärfe zu vermeiden, weil damit fast alles relativ klein abgebildet wird.
Längere Belichtungszeiten erhöhen das Risiko für Bewegungsunschärfe, da jede (noch so kleine) Winkelgeschwindigkeit nun mehr Zeit besitzt, um sichtbar zu werden. Dies gilt für sich bewegende Motive wie auch für Schwingungen, die sich auf die Kamera oder das Stativ auswirken.
Im Gegenzug verringern kurze Belichtungszeiten das Risiko für Bewegungsunschärfe, da dann selbst eine große Winkelgeschwindigkeit nur wenig Zeit besitzt, um sichtbar zu werden.
Blitzlicht reduziert i.d.R. die Gefahr für Bewegungsunschärfe, da das Blitzlicht in extrem kurzer Zeit abbrennt (bei voller Leistung teilweise um 1/1.000 Sek., bei Teilleistung manchmal unter 1/10.000 Sek.). Allerdings können Belichtungen auf den 1. oder zweiten Verschlussvorhang zu (unerwünschten) Nebeneffekten (wie z.B. Leucht- und Wischspuren) führen.
Schließlich nimmt das Risiko der Bewegungsunschärfe mit der zunehmenden Auflösung / Mega-Pixel-Zahl des Sensors zu.

Zunehmende Verwacklungsgefahr bei höherer Sensorauflösung

Mit zunehmender Mega-Pixel-Zahl nimmt die sichtbare Bewegungsunschärfe / Verwacklungsgefahr bei aus der Hand aufgenommenen Aufnahmen zu - sofern alle anderen Rahmenbedingungen konstant bleiben.

Mit zunehmender Auflösung (Image resolution) nimmt die Anzahl der dargestellten Details im Bild zu. Je größer jedoch diese Detailgenauigkeit ist, desto offensichtlicher wird auch jede Bewegungsunschärfe.
Um jedem hersteller- oder kameramodellbedingtem Glaubenskrieg auszuweichen, postuliere ich hier ideale Kamerasysteme, die in der Fotopraxis überhaupt nicht existieren.
Nehmen wir eine reine Schwarz-Weiß-Kamera mit 10 Mega-Pixeln an und eine Vergleichskamera mit 40-Mega-Pixeln. Schwarz-Weiß wird deshalb gewählt, um die leidige Diskussion über die Bayer-Matrix und deren oft unbekannte kamerainterne Umrechnung und Schärfung auszuschließen. D.h. diese Kamera zeichnet auf dem Sensor nur Licht von 0 bis 100 % auf. Die vierfache Pixelanzahl wird gewählt, da dann horizontal wie vertikal jeweils die doppelte Anzahl an nur halb so großen Pixeln auf dem Sensor zur Verfügung steht. Diese beiden Idealkameras werden nur deshalb postuliert, um den Effekt jedem Betrachter verständlich erklären zu können.
Nehmen wir ein Motiv an (z.B. einen vertikal stehenden Pfahl), der auf die Sensorebene der 10 MP-Kamera eine Abbildungsbreite von 1/2 Pixel besitzt. Selbst eine Verwacklung von einer halben Pfahlbreite nach links oder rechts würde immer noch dazu führen, dass das Abbild innerhalb der Pixelbreite läge. Das Abbild wäre scharf.
Nehmen wir dasselbe Motiv an (z.B. einen vertikal stehenden Pfahl), der auf der Sensorebene der 40 MP-Kamera fällt und dort nun jedoch eine Abbildungsbreite von 1 Pixel besitzt. Jede Winkelveränderung nach links oder rechts würde immer dazu führen, dass das Abbild nun auch Pixel rechts und links beeinflusst / belichtet. Das Abbild dieses Pfahls wäre dann nicht mehr so scharf.
Bei dieser Schärfedefinition gehen wir von einem Monitor und der 1:1-Darstellung (also dem heute üblichen Pixel-Peeping) aus. - Bei einem verkleinerten Ausdruck wäre der Unterschied vermutlich kaum sichtbar. Das einschränkende Wort vermutlich benutze ich deshalb, weil man nicht wirklich voraussagen kann, was bei einer irgendwie von irgendeiner Software durchgeführten Verkleinerung tatsächlich geschieht. Letztendlich sind kleine Bildformate / Verkleinerungen auch ein (teurer) Widerspruch für hochauflösende Kameras.

10 MP- und 40 MP-Sensor mit einem Abbild eines vertikalen Pfahles. Während der linke Sensor noch etwas Spielraum für kleinere Verwacklungen besitzt, so würde auf dem rechten Sensor sofort die Grenze zum benachbarten Pixel überschritten.
Man kann das Problem auch folgendermaßen erklären: Beim Sensor mit 40 MP bildet der kleine Pixel einen deutlich geringeren Winkel für das Abbild. D.h. die selbe Winkelgeschwindigkeit fegt dann über 2 Pixel hinweg.

Sichtbarkeit der Bewegungsunschärfe

Ist eine Bewegungsunschärfe sichtbar, also das Bild verwackelt, so fällt dies Menschen (nicht nur Fotografen, sondern insbesondere Laien) auf einem Foto fast immer sofort und äußerst negativ auf. Es wird fast immer als sehr störend interpretiert. Der Grund liegt darin, dass die meisten Menschen dem Foto noch immer einen Abbildcharakter der Realität zubilligen, welche für die meisten Menschen klar wahrgenommen wird. Das ist allerdings eine Leistung unseres Gehirns, bzw. eine fehlende Leistung unserer Sinne, welche bestimmte Dinge nicht wahrnehmen können.

Allerdings wird Bewegungsunschärfe nicht immer sichtbar. Die Gründe dafür sind vielfältig:

Das Objektiv bietet nur eine geringe Auflösung. D.h. die Kamera könnte zwar eine Bewegungsunschärfe aufzeichnen. Aber das Objektiv liefert auf den Sensor sowieso verwaschene Abbilder. Die ist allerdings oft zu finden, da sich zahlreiche Fotografen zwar neue, teurere und noch höher auflösende Fotokameras (= mit mehr Mega-Pixeln) kaufen, jedoch selten die dazu passenden hochauflösenden, teuren Objektive. Zwar holt jede höher auflösende Kamera auch aus schlechten Objektiven eine etwas höhere Auflösung heraus. Folglich wird an einer 50 MP-Kamera auch ein schlechtes Objektiv schärfere Bilder produzieren als an einer 20 MP-Kamera. Aber mit einem hochwertigeren Objektiv wäre noch viel mehr Auflösung möglich gewesen. Man nennt diese Phänomen die perzeptive Auflösung. Das umschreibt - cum grano salis - das, was an Qualität hinten beim Gesamtsystem Kamera herauskommt. Schlechte (Zoom-) Objektive holen an einer 20 MP-Kamera vielleicht 10 perzeptive Mega-Pixel heraus und an einer 50 Mega-Pixel-Kamera 20 perzeptive Mega-Pixel. Eine hochwertige Festbrennweite kann hingegen an einer 20 MP-Kamera vielleicht 19 perzeptive Mega-Pixel herausholen und an einer 50 Mega-Pixel-Kamera 45 perzeptive Mega-Pixel. - Man erkennt sofort, warum viele Fotografen - und auch ich - immer wieder auf den Sinn qualitativ hochwertiger Objektive hinweisen.
Die Kamera arbeitet mit JPEG in einer für das Motiv ungünstigen Vorauswahl (z.B. im Modus Porträt für eine Landschaftsaufnahme). Dann verschenkt man im Vergleich zur optimalen JPEG-Einstellung oder zu RAW erhebliches Potential.
Der Fotograf verschlimmbessert in der Software-Nachbearbeitung die Bildqualität des gesamten Bildes, sodass der Fehler der Bewegungsunschärfe untergeht.
Manche moderne Software kann hingegen inzwischen (in Grenzen) regelmäßige Bewegungsunschärfe mancher Motive sogar korrigieren.
Drucker:
- Der Druckertreiber ist suboptimal und liefert schlechtere Werte an den Drucker, als technisch möglich wäre.
- Der Drucker ist dejustiert und kann die Positionierung der Druckköpfe für die angeblichen x-tausend dpi nicht so fein ansteuern.
- Die Tinte ist zu flüssig und zerfließt.
- Das Papier ist zu saugfähig und lässt die Tinte weiter zerfließen.
- So bleiben von den gepriesenen dpi-Traumwerten in der Praxis vieler Heimbenutzer teilweise nur ca. 100 dpi übrig. - Ausdrucke mit 15*10 cm = 6*4 Zoll ergeben dann nur 600*400 Pixel = 240.000 Pixel, 1/100 der Auflösung gängiger Kameras.
Ausbelichtung:
- Eine falsche Farbraumwahl lässt die Qualität der Ausbelichtung sinken.
- Eine nicht zum Ausbelichter passende Bit-Tiefe der Datei kann die Qualität der Ausbelichtung senken.
- Ein vom Besteller zwar manuell abgestellter, aber vom Ausbelichter dennoch durchgeführter sogenannter Optimierungsprozess senkt die Qualität der Ausbelichtung. - Ich habe mit Fotolaboren gesprochen. Viele halten die Anwender für zu dumm und optimieren deshalb die Rohdaten doch. Ganz nach dem Motto: Wir wissen besser, was Sie wollen, und was gut für Sie ist. Basta!
- Die unterschiedlichen Fotopapiere, die Temperatur, die Luftfeuchtigkeit, die Farbdichte, der Anpressdruck, die Trockenzeit .... haben Einfluss auf die Ausbelichtungsqualität.
- Die mir bekannten Labore rechnen die Daten vor dem Ausbelichten herunter auf das aus deren Sicht notwendige Maß. D.h. für kleinere Bildformate, wie 10*15 oder 20*30 oder 30*45 werden überhaupt nicht alle Dateiinformationen verwendet. Gleichgültig, was Sie als Rohdatei anbieten. - Testen Sie es bei der nächsten Online-Bestellung einfach einmal aus: Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Dateiordner mit allen zu entwickelnden Fotos: Wählen Sie dann Eigenschaften. Dort erfahren Sie die Gesamtdateigröße. Dann messen Sie nur die Zeit, welche das Programm zur reinen Übertragung aller Dateien an den Ausbelichter benötigt, und vergleichen Sie dies mit Ihrer maximalen Upload-Leistung. Sie werden erschrocken feststellen, dass nur Bruchteile der Datenmenge übertragen werden. Bei manchen Software-Produkten für die Onlinebestellung Ihrer Fotos können Sie sogar im Detail zusehen, wie in einem vorgelagerten, eigenen Arbeitsschritt das Herunterrechnen / Schrumpfen der Dateien abläuft.
- Am größten ist der Unterschied jedoch in den verschiedenen Grundmaterialien: Auf einem teilweise beliebten sehr groben Leinwand-Untergrund - am besten im Format 10*15 cm geht nicht nur jede Auflösung, sondern sogar fast jede Bewegungsunschärfe verloren.
Offsetdruck:
- Es gelten dieselben Einschränkungen wie beim Ausbelichten: Farbraum, Bit-Tiefe der Datei, Papiere, Temperatur, die Luftfeuchtigkeit, die Farbdichte, der Anpressdruck, die Trockenzeit ...
- Hinzu kommt jedoch die passgenaue Lage der 4 Farben CMYK.
- So hat es meine lokale Zeitung, die als eine der ersten mit Farbdruck in Deutschland begann - also inzwischen ausreichend Erfahrung damit besitzen sollte -, bis heute trotz 1.200 dpi nie geschafft, auch nur ein einziges Bild mit allen vier Farben exakt übereinander abzudrucken. Bei horizontalen und vertikalen Verschiebungen von bis zu einem halben Millimeter je Farbschicht geht jede Verwacklungsunschärfe unter.
Wenn wir unsere obige fiktive 20-Mega-Pixel-Kamera mit schlechtem Objektiv verwenden, das letztendlich nur 10 perzeptive Mega-Pixel liefert, dann kann man das Bild dennoch beliebig vergrößern - auch auf 1,5 * 1 Meter. Das Problem dabei ist nur, dass es dafür nicht die erforderliche Auflösung besitzt. Nun wird irgendein Algorithmus die Fehlenden Pixel dazwischen interpolieren. Letztendlich wird das Bild unschärfer und verschmierter. Ferner wird der Betrachter definitiv einen größeren Betrachtungs-Abstand einhalten, da er beim Näher-Herantreten nicht mehr Details erkennt. Diese fehlen aufgrund des qualitativ minderwertigeren Ausgangssystems. D.h. auch bei dieser Größe wird evtl. die Bewegungsunschärfe überhaupt nicht sichtbar.
Überdies bestimmt der Zerstreuungskreis, Circle of Confusion (erklärendes Video), ab wann welche Abweichung sichtbar wird. Im Grunde ist er für die Berechnung der Schärfentiefe / Tiefenschärfe (DOF Depth of Field) gedacht, wirkt sich jedoch auch bei der Ausbelichtung aus, da er u.a. festlegt, was überhaupt bei welcher Vergrößerung scharf ist.
Hinzu kommt letztendlich der Mensch mit seinen beschränkten Sehfähigkeiten. Sogar gut sehende Menschen können nur 0,5 bis 1 Bogenminute auflösen. D.h. ab einem bestimmten Abstand erkennt auch ein Mensch mit gutem Sehvermögen kleine Bewegungsunschärfen nicht mehr. Hinzu kommt der Umstand, dass heute nicht nur Ältere, sondern bereits Kinder und Jugendliche oft erstaunlich eingeschränkte Sehleistungen besitzen respektive an Augenkrankheiten leiden.

Bewegungsunschärfe wird jedoch sichtbar, falls alles bis zum Endprodukt optimal aufeinander abgestimmt ist.

Dies liegt daran, dass dann alle Vorteile einer enormen Auflösung sichtbar werden, aber auch die Nachteile.
Die Detailauflösung ist bei 50 Mega-Pixeln so, dass man auch bei einer Ausbelichtung von 3*2 Metern noch nahe herangehen kann und immer mehr Details erkennt.
Je näher man herangehen kann, desto eher erkennt man dann jedoch auch eine evtl. Bewegungsunschärfe.

Gegenmaßnahmen der Hersteller

Das Problem der Bewegungsunschärfe und insbesondere der Verwacklung bei handgehaltenen Aufnahmen ist den Herstellern der Kameras und Objektive seit langem bekannt. Deshalb suchen sie auch nach Lösungen.

Zuerst versuchten es viele Hersteller mit einem Verwacklungsschutz in den Objektiven.
- Dieser wird je nach Hersteller IS (Image Stabilization) oder VR (Vibration Reduction) genannt.
- Generell werden dabei ein oder mehrere Linsen im Objektiv bewegt.
- Hier lassen sich zwei bis drei Ebenen regulieren. Meist wird nur die horizontale und vertikale Richtung ausgeglichen. Die Tiefenverschiebung lässt sich nur bei wenigen modernen Objektiven korrigieren.
- Das Ergebnis kann sich sehen lassen und ergibt 2-4 Lichtwerte zusätzliche Verwacklungssicherheit.
- Vor allem funktioniert diese Variante auch noch sehr gut mit Teleobjektiven oberhalb 100 mm Brennweite, bei denen der Verwacklungsschutz in der Fotopraxis am wichtigsten ist.
Seit einigen Jahren versuchen vor allem Hersteller spiegelloser Kamerasysteme, den Verwacklungsschutz in die Kamera direkt an den Sensor zu verlegen.
- Hierbei wird der Sensor selbst beweglich gelagert.
- Teilweise kann er sich in bis zu 5 Achsen verschieben / bewegen.
- Dadurch ist der Verwacklungsschutz in der Praxis wesentlich höher, da fast alle Bewegungen an der Kamera ausgeglichen werden können.
- Modernste Systeme versprechen 5-6 Lichtwerte zusätzliche Verwacklungssicherheit.
- Allerdings ist dieses System nur für geringe Brennweiten einsetzbar, da es im Telebereich versagt. Dazu fehlt die erforderliche große Bewegungsfreiheit des Sensors innerhalb der Kamera, oder der Verschluss ist bereits nicht dafür geeignet.
Der neueste Trend geht hin zu kombinierten Systemen: bewegliche Kamerasensoren mit zusätzlicher Korrektur in den (Tele-) Objektiven. Allerdings waren bis Ende 2016 nur wenige derartige Gesamtsysteme verfügbar und die Feinabstimmung zwischen Kamera und Objektiv kann noch verbessert werden.
Fazit:
- Dies kann die Verwacklung der Kamera durch den Fotografen gemäß der Wahrscheinlichkeitsrechnung reduzieren.
- Das alles stellt keine Lösung für Bewegungsunschärfe dar, welche durch das Motiv selbst verursacht wird.
- Alle bisherigen Verwacklungsschutz-Systeme gelten als notorisch anfällig für die Arbeit auf dem Stativ. Dort sollte man sie ausschalten, weil sie sonst das Bild sogar verwackeln können.
- Von alle bisherigen Verwacklungsschutz-Systemen wird behauptet, dass sie die maximal erzielbare Schärfe und Auflösung verringern.
Letztendlich bleibt es ein Wahrscheinlichkeitsverfahren: Es bietet keine Garantie auf immer verwacklungsfreie Aufnahmen. Wie die umgekehrte Brennweitenregel erhöht ein Verwacklungsschutz nur die Wahrscheinlichkeit schärferer Aufnahmen. Dennoch wird ein gewisser Anteil der Fotos auch dann noch verwackelt werden.

Gegenmaßnahmen der Fotografen

Da die Bewegungsunschärfe (und Verwacklung) ein statistisches Problem der Wahrscheinlichkeit darstellt, kann man es auch mit statistischen Gegenmaßnahmen bekämpfen.
Man macht immer mehrere Aufnahmen - sei dies handgehalten oder vom Stativ. Dies fällt umso leichter, als die digitale Fotografie (nach der ungeheuren Anfangsinvestition) diese Mehraufnahmen kaum mehr finanziell bestraft. Unter 3 Aufnahmen vom Stativ findet sich mit hoher statistischer Wahrscheinlichkeit eine extrem scharfe.
Für Stativaufnahmen empfehlen sich auch Fernauslöser und Spiegelvorauslösung, um weitere Schwingungsquellen auszuschließen oder deren Auswirkung zumindest zu reduzieren. Alternativ funktioniert meist auch ein Selbstauslöser.
Um die Ausbeute scharfer Fotos bei handgehaltenen Aufnahmen zu erhöhen, kann man im Dauerfeuer arbeiten - im Zweifel, bis der Speicher voll ist. Damit lassen sich sogar extrem lange Belichtungszeiten scharf realisieren.
Denken Sie daran: Falls die Wahrscheinlichkeit bei erschreckend geringen 10 % liegen sollte, dass Sie mit einem 200 mm Teleobjektiv noch 1/10 Sekunde verwacklungsfrei halten können, so könnten 10 Bilder bereits ausreichen, damit eines scharf ist. Bei 20 Fotos steigt die Wahrscheinlichkeit bereits deutlich an, und bei 100 Serienfotos kann man im Grunde eine Garantie aussprechen oder Wetten darauf abschließen.
Der einzige Nachteil dieser mehrfachen Aufnahmen besteht meines Erachtens in dem teilweise erheblichen Zeitaufwand des Aussortierens. Meist muss man zur Beurteilung die Fotos zuerst im RAW-Konverter teilweise bearbeiten, bevor man in mehreren Stufen auswählen kann. Denn meiner Erfahrung nach sind mit etwas Übung in den beiden oben genannten Techniken sehr viele Fotos scharf, und es wird dann aufwändiger, das absolut schärfste herauszufiltern.
Weitere Gegenmaßnahmen der Fotografen gegen Verwacklung sind:
- Schnurstativ, Inverse Pod, Gurtstativ, Bandstativ: Je nach Detailanwendung ein ca. 1-4 Meter langes Spannband oder eine Schnur (idealerweise mit Stativschraube): So lässt sich die befestigte Kamera mit den Füßen fixieren. Fotos: Schnurstativ für einen Fuß, Dreiecks-Schnurstativ für 2 Beine, Bandstativ.
- Besondere Griffvarianten der Kamera (z.B. Anwinkeln eines Armes an die Brust und Anpressen des Suchers an das Auge sowie der Kamera an das eigene Gesicht mit der anderen Hand).
- Atemtechniken: Manche Fotografen schwören auf das tiefe Einatmen und Anhalten der Luft, andere auf das Ausatmen und Anhalten der Luft zum darauffolgenden Auslösen.
- Das Anlehnen des Körpers an natürliche Stative (z.B. Baumstamm, Hauswand, Türrahmen).
- Die Ausnutzung von natürlichen Stativen / Naturstativen für die Kamera (Autodach, Astgabel, Baumstumpf, Stein, Fels, Boden, Mauer, Zaunpfahl, Zaun, Fensterbank, Tisch, Stuhlsitz, Stuhllehne, Bank, Schrank, Kommode, Barhocker, Leiter, Bücher, Kirchenbank, Säulensockel, etc.).
Förderlich zur Verringerung des Verwacklungsrisikos sind auch schwere (= masseträge) und ergonomisch geformte Kameras, die man ruhiger halten kann.

Fazit: Alles hilft.

Tricks mit Tücken

Im Prinzip geht es immer darum, den Spielraum für die Verkürzung der Belichtungszeit zu erhöhen.

Man kann die Blende bis hin zur Offenblende des Objektives reduzieren. Während die geringe Schärfentiefe / Tiefenschärfe für Porträts hilfreich ist, wird es für Landschaftaufnahmen schnell an Grenzen stoßen.
Die Erhöhung der ISO-Zahl. Das funktioniert in engem Rahmen (bei Vollformatkameras je nach eigenem Empfinden bis ISO 3200). Mit der ISO-Zahl nimmt jedoch auch das Rauschen zu. Ferner sinkt mit steigender ISO-Zahl auch der Dynamikumfang (der Umfang an Lichtwerten im Bild, welche der Sensor noch aufzeichnen kann). Überdies sinkt mit zunehmender ISO-Zahl auch das Auflösungsvermögen des Sensors - also die Schärfe.
Mit modernen ISO-Invarianten Sensoren kann man mehrere Lichtwerte vorsätzlich unterbelichten und danach am PC wieder aufhellen. Abgesehen davon, dass man an der Kamera kaum Rückmeldungen über das Ergebnis erhält, da alles nur Schwarz ist, funktioniert dies auch nur in gewissen Grenzen mancher modernen Kameras.
Bei Studioaufnahmen kann man die Lichtstärke erhöhen. Einerseits findet dies in der für die Leuchten benötigten Stellfläche und der Kapazität der Stromleitungen meist schnell Grenzen. Andererseits bedeutet Licht auch immer Wärme, welche wiederum nicht alle Motive (auf Dauer) gut vertragen.

Empfehlungen für die Praxis

Ich bin Vertreter der hohen Auflösung für diejenigen Fälle, in denen man sie benötigt (siehe den Artikel Mega-Pixel). Alle Tests weltweit haben inzwischen belegt, dass eine Kamera mit 36-50 Mega-Pixeln bereits bei einer Ausbelichtung auf modernem hochwertigem Fotopapier im Format 20 * 30 cm eine sichtbar höhere Bildqualität liefern kann, als eine 20-Mega-Pixel-Kamera. Allerdings benötigt man zur Hebung der gesamten Potentiale und Vorteile derartiger Kameras auch die entsprechenden hochwertigen Objektive und meist ein Stativ mit Fernauslöser.
Für den gelegentlichen Schnappschuss zeigen derartige Kameras allerdings für den Normalfotografen auch Nachteile, wie erhöhte Verwacklungsgefahr und früh einsetzende Beugung.
Die meisten mir zur Beurteilung der Beugung vorgelegten unscharfen Fotos sind schlichtweg manuell verwackelt oder mit einer zu langen Belichtungszeit aufgenommen. - Auch, wenn dies jetzt hart klingt: Das sind Fotografenfehler und keine technischen Kameraprobleme.
Ein Grund scheint mir die durch die ISO-Invarianz verbreitete These zu sein, dass man immer und überall mit ISO 100 oder sogar 64 fotografieren soll, um die höchste Bildqualität bezüglich Auflösung und Dynamikumfang zu erzielen. Stellen Sie sinnvoller Weise eher für alle Normalaufnahmen ISO Auto ein. Ein leicht verrauschtes Foto ist definitiv schärfer und qualitativ hochwertiger als ein verwackeltes. Alle Details und Begründungen hierzu finden Sie im Artikel ISO-Invarianz.
Ein weiteres Problem scheint mir in der zunehmenden Senioren-Oszillation zu liegen. Nur weil man früher - in jungen Jahren - mit einer mäßig guten, aber schweren Analogkamera angeblich noch 1/30 Sek. verwacklungsfrei aus der Hand halten konnte, ist dies keine Garantie dafür, dass man im hohen Alter mit viel leichteren, unergonomischeren aber deutlich höher auflösenden Kameras eine Bewegungsunschärfe noch vermeiden kann.
Mit anderen Worten:
- Viele Fotografen würden in ihrer täglichen Fotopraxis qualitativ hochwertigere Fotos erzielen, wenn sie eine geringer auflösende Kamera mit jedoch sehr guten Objektiven verwenden würden, die eine geringere Verwacklungsgefahr und erst spät einsetzende Beugung zeigt. Dies ist im Übrigen auch das Konzept der Profi-Kameras für 6-7.000 Euro der Berufsfotografen.
- Hochambitionierte erfahrene Fotografen holen mit ausreichender Zeit für ein Foto auf dem Stativ mit Vorauslöser und hochwertigen Objektiven mehr aus einer hochauflösenden Kamera.
- Anfänger, die Mehrzahl der Fotografen, welche sich heute hochauflösende Kameras zulegen, erhalten bei aus der Hand und mit festen ISO 100 (oder sogar darunter) und den daraus meist folgenden zu langen Belichtungszeiten jedoch zu viele verwackelte Bilder. Dies fällt jedem dann besonders negativ auf, da er sich die Ergebnisse heute fast nur noch an hochauflösenden Monitoren betrachtet (=Pixel-peeping).
- Man darf vermuten, dass Anfänger mit einer geringeren Auflösung zufriedener mit ihren Ergebnissen wären, da sie dann am Monitor ihre Fehler nicht so deutlich sähen.
- Hinzu kommt ein interessantes Phänomen: Fehlende oder geringe Auflösung wird von vielen Betrachtern nicht so negativ betrachtet, wie eine Verwacklung.

Bewusster Einsatz von Bewegungsunschärfe

In zahlreichen Bereichen der Fotografie wird die Bewegungsunschärfe jedoch bewusst eingesetzt.

In der Sportfotografie wird dadurch die Geschwindigkeit betont. D.h. man belichtet bewusst zu lange, um Teile des Bildes unscharf zu halten. Vor allem beim sogenannten Mitziehen / panning wird der Sportler, das Sportobjekt - als das interessante Motiv - versucht scharf zu halten, indem man mit der Kamera dieselbe Winkelgeschwindigkeit durchführt, indem man die eigene Kamera - meist nur horizontal - mitschwenkt. Dadurch verwischen der Vorder- und Hintergrund.
Bei der Tages- und Nachtfotografie von Fahrzeugen wird die Kamera meist auf dem Stativ bewusst ruhig fixiert und mit (teilweise sehr) langer Belichtungszeit die Bewegung der Fahrzeuge dargestellt. Hierbei ist das interessante Motiv unscharf.
Bei der Aufnahme von z.B. bewegtem Wasser wird die Kamera meist auf dem Stativ bewusst ruhig fixiert und mit (teilweise sehr) langer Belichtungszeit die Bewegung des Wassers dargestellt. Hierbei sind beide Motive interessant: das unscharfe Wasser sowie die scharf sich davon abgrenzende Landschaft.
Eine weitere Kategorie bildet das nächtliche Feuerwerk vor einem Schloss: Hierbei wird die Kamera meist auf dem Stativ bewusst ruhig fixiert und mit (teilweise sehr) langer Belichtungszeit sowohl das Gebäude als auch das Feuerwerk aufgenommen. Im Grund ist das Feuerwerk durch die sehr hohe Geschwindigkeit unscharf. Durch die gleichzeitig sehr hohe Lichtleistung der Leuchtrakete wird jedoch im Endergebnis des fertigen Bildes subjektiv für den Betrachter ein scheinbar scharfer Gesamtbildeindruck erzeugt.
Eine weitere Kategorie bildet die Lichtmalerei - Light Painting, bei der meist eine Person eine Lichtquelle in dunkler Umgebung bewegt, oder der Fotograf seine Kamera bewegt. Durch die Langzeitaufnahme wird meist nur die Lichtquelle aufgezeichnet. Sie ist zwar durch die Bewegung unscharf, wird vom Betrachter jedoch als zentrales und bildbestimmendes Motiv erkannt.
In der Architekturfotografie werden vereinzelt mit ND-Filtern und langer Belichtungszeit vom Stativ aus bei Touristen besonders beliebte Gebäude aufgenommen. Durch die Eigenbewegung der Personen können sie bis fast zur Unsichtbarkeit aus dem Bild verschwinden.
In der Fotografie wurde Bewegungsunschärfe als stilbildendes Element bereits derart wichtig, dass man sie sogar nachträglich in fast jeder Foto-Software in scharfen Bildern anbringen kann.

Bewusster Einsatz von Verwacklungsunschärfe

In manchen künstlerischen Bereichen wird sogar die Bewegungsunschärfe durch aktive Verwacklung der Kamera bewusst eingesetzt.

So gilt es z.B. in der Lomografie als ein künstlerisches Merkmal, Schnappschüsse bewusst verwackelt aufzunehmen.
Hier geht es um den bewusst herbeigeführten Verzicht von Schärfe, der mit allen Mitteln (gering auflösendes Objektiv, gering auflösender Film, bewusstes Verreißen der Kamera etc.) hergestellt wird und in Grenzen reproduzierbar ist.

Warum erhält man durch Mitziehen / Panning keine durchgehend scharfen Fotos?

Vor allem in der Sportfotografie wird die Kamera mit dem sich bewegenden Motiv mitgezogen.
Grundsätzlich ist es schwer, die genaue Geschwindigkeit des sich bewegenden Motivs (z.B. eines vorbeifahrenden Autos) mit der eigenen Kamera nachzuvollziehen. Es erfordert Übung, Erfahrung und ein frühes Ansetzen. D.h. man verfolgt das Motiv bereits lange vorher und auch noch nachher. Und man löst für halbwegs scharfe Fotos im Bereich direkt vor einem aus. Oder anders herum: Man schießt mit Profikameras sehr lange Sequenzen im Dauerfeuer von z.B. weit links bis weit rechts und wirft dann anschließend alles weg, bis auf die wenigen Bilder direkt vor einem.
Dass die meisten Fotos unscharf sind, liegt keineswegs an den Profikameras mit 14 und mehr Fotos je Sekunde oder deren angeblich zu schlechten Autofokussystem. Diese sind das Beste, das man jeweils erhalten kann. Es liegt auch nicht am Fotografen, der eventuell zu langsam oder zu schnell mitdreht. Selbst ein computergesteuerter Kamerarotor, der perfekt mit der Motivgeschwindigkeit dreht, würde das Objekt teilweise unscharf aufnehmen.
Das Problem liegt an einem Naturgesetz: der sich drehende Fotograf und das Kamerasystem nehmen ein Kreissegment auf. Es handelt sich nicht, wie oft vermutet um zwei parallele Ebenen: Eine Kameraebene und eine dazu exakt parallele Motivebene. D.h. das Motiv bewegt sich tangential zum Fotografen und seiner mit sich in der Kamera drehenden Fotoebene. Folglich sind der Vorderteil und das Hinterteil des Motives (z.B. Renn-Auto) unscharf und nur das Zentrum kann scharf abgebildet werden. Während der mittlere Teil des Fahrzeuges scharf ist, weil die Winkelgeschwindigkeit dort null ist, steigt sie nach beiden Seiten hin an. Ferner liegen jene Autoteile ganz links und rechts auch etwas außerhalb des Fokus' (siehe Bild unten).
Diese Kreisbahn des Fotografen und die oft gerade Fahrbahn des Fahrzeuges ist im Übrigen auch ein Grund, warum das Mitziehen so schwierig ist. Selbst, wenn das Fahrzeug eine konstante Geschwindigkeit führe, so würde sich die Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeuges zum Fotografen dennoch ständig ändern - und damit auch die erforderliche Schwenkgeschwindigkeit des Fotografen. Konkret: Meist muss man die Kamera auf das sich annähernde Fahrzeug zunehmend beschleunigend drehen, bis sie direkt vor einem die maximale Drehgeschwindigkeit erreicht hat. Danach muss man die Drehgeschwindigkeit der Kamera wieder langsam reduzieren, um das Fahrzeug im Bild zu halten. Wer es nicht theoretisch nachvollziehen kann, soll es einfach einmal (mit oder ohne Kamera) an einer viel befahrenen Hauptstraße ausprobieren.
Eine halbwegs scharfe Aufnahme fast des gesamten bewegten Objektes erhält man nur, wenn man sich mit einem ähnlichen Fahrzeug mit identischer Geschwindigkeit parallel dazu bewegen würde. Dies nennt man dann aber nicht mehr Panning, sondern Tracking resp. Travelling. Das wird in der Praxis sogar durchgeführt: Im Film schon sehr lange und bei hochwertigen Fotoaufnahmen in letzter Zeit vermehrt. Dazu werden jedoch meist drei- bis vierspurige Autobahnen oder gleich Startbahnen auf Flughäfen verwendet. Man benötigt einen gewissen Seitenabstand für hochwertige / verzerrungsfreie Aufnahmen. - Die Einschränkung fast des gesamten Fahrzeuges bezieht sich bei der Schärfe auf Kleinteile, wie drehende Räder / Alufelgen, welche man nie absolut scharf bekommt.

Kreisbahn und Gerade: Nur der mittlere Teil des Wagens - innerhalb des angedeuteten Winkels - ist relativ scharf abgebildet. Vorderteil und Hinterteil des schnell vorbeifahrenden Pkws sind unscharf.

Schärfe überall?

Nur unter ganz wenigen, meist künstlichen, Bedingungen lässt sich eine Schärfe im ganzen Bild erzielen.
In der Landschaftsfotografie dürfte es fast unmöglich sein, ein überall scharfes Foto - im Sinne überall fehlender Bewegungsunschärfe - zu erzeugen. Irgendein Blatt im Baum oder ein Vogel etc. bewegt sich in der Praxis immer.
Es stellt sich sowieso die letztendlich nur vom Bildgestalter zu beantwortende Frage, was scharf sein muss / sein soll?

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