Een van de meest tot de verbeelding sprekende dingen in de fotografie is het gebruik van scherptediepte. Tegelijkertijd is het een van de meest onbegrepen dingen. Eigenlijk spreken we tegenwoordig ook niet meer over scherptediepte maar over DOF. Deze afkorting staat voor Depth Of Field, wat niets meer is dan de Engelse term voor scherptediepte. In dit artikel “Scherptediepte in de praktijk” blijf ik echter de Nederlandse benaming gebruiken.

Scherptediepte is simpel gezegd:
het gebied dat scherp is vanaf een punt dichtbij tot een punt veraf.

Een foto is nooit alleen scherp op het punt waarop scherpgesteld is. Ook een deel voor dit punt, en na dit punt, zal scherp lijken te zijn. Hoe groot dit gebied is, is afhankelijk van een aantal grootheden. De bekendste hiervan is het diafragma. Hoe kleiner de diafragma opening zal zijn, hoe groter het scherptegebied wordt: een grotere scherptediepte.

Er zijn echter nog twee andere factoren die de scherptediepte beïnvloeden: brandpunt en afstand. Deze twee hebben ook een grote invloed op hoe wij als kijker de scherptediepte ervaren.

Vanuit het perspectief van de fotograaf is de hele wetenschappelijke theorie achter het fenomeen scherptediepte niet echt van belang. Het is belangrijker dat de fotograaf weet hoe hij of zij met scherptediepte kan omgaan.

In dit artikel wil ik nadruk leggen op de praktische toepassing van de dingen die de scherptediepte beïnvloeden. Het is daarom ook scherptediepte in de praktijk, zonder ingewikkelde berekeningen. Een beetje theorie kan echter wel helpen om het gebruik van scherptediepte te begrijpen, en hoewel ik dit enigszins aanstip, zal ik hier niet diep op ingaan.

Drie keer invloed uitoefenen op de scherptediepte

Er zijn drie manieren om de scherptediepte in een foto te beïnvloeden. Natuurlijk is het diafragma daar de belangrijkste van. De keuze van het brandpunt heeft ook invloed op de scherptediepte, net als de afstand tot het onderwerp.

Het brandpunt en de afstand zijn altijd met elkaar verbonden, puur om het simpele feit dat we vanwege de afstand tot het onderwerp een keuze maken voor het brandpunt. We zoomen in om een onderwerp groter op de foto te zetten, of we zoomen uit om meer van het onderwerp in beeld te hebben.

Een alternatief hiervoor is dichterbij of verderaf gaan staan. Wat we ook kiezen, het zal altijd invloed hebben op de scherptediepte.

1. Het diafragma bepaalt de scherptediepte

Het diafragma is de opening in het objectief waar het licht doorheen komt. We kunnen deze opening naar wens instellen: een grote diafragma opening voor veel licht bij de sensor te laten komen, of een kleine diafragma opening om weinig licht door te laten. Het diafragma wordt dus gebruikt om de belichting te regelen

Lees meer over diafragma en de belichting in het bericht:
https://www.nandoonline.com/terug-naar-de-basis-alles-over-belichting/

We kennen allemaal de diafragma waarden, of hebben deze gezien op een objectief of camera. Ik heb deze waarden nog even op een rijtje gezet in de onderstaande animatie. Die animatie laat ook zien welke lensopening overeenkomt met welk getal

De diafragma opening heeft echter nog een effect dat niets met belichting te maken heeft: de scherptediepte.

Diafragma gebruiken voor scherptediepte

Hoe kleiner de diafragma opening, hoe groter het gebied wordt dat scherp is. Hoe groter de diafragma opening, hoe kleiner het gebied wordt dat scherp is. Een groot diafragma getal betekent een grote scherptediepte, een klein diafragma getal een kleine scherptediepte.

Ik neem een full-frame camera met een 50mm objectief en een onderwerp op 5 meter afstand als voorbeeld. Bij diafragma f/2,8 loopt de scherptediepte van 4,3 meter tot 6 meter. Bij diafragma f/11 zal de scherpte van 3 meter tot maar liefst 15 meter lopen. Alles binnen deze afstanden zal scherp op de foto staan. We kunnen dit uitrekenen met de zogenaamde DOF calculators.

In de bovenstaande collage heb ik als voorbeeld drie verschillende diafragma’s gekozen. De afstand tot het onderwerp is in elke foto gelijk gebleven, net als de brandpuntsafstand (200 mm in dit geval). 

Door het juiste diafragma te kiezen kunnen we dus een gewenste scherptediepte bereiken. Dat kan één van de drie diafragma openingen uit de voorbeeldfoto’s zijn, of elk ander beschikbaar diafragma. Met andere woorden, we kunnen door het diafragma groter of kleiner te maken, invloed uitoefenen op hoeveel we scherp op de foto willen hebben.

Let op je belichting bij het veranderen van scherptediepte

Natuurlijk zal het kiezen van een diafragma direct effect hebben op de belichting. Hoe kleiner de diafragma opening zal zijn, hoe langer we moeten belichten om een goed belichte opname te krijgen. Of we corrigeren met een hogere ISO waarde.

Door te corrigeren met de sluitertijd of ISO waarde voorkomen we dat de foto te donker wordt bij het kiezen van een grotere scherptediepte. Dit moet handmatig gebeuren wanneer je in manual fotografeert, of je kunt het de camera laten dien in de diafragma voorkeuze stand (A of Av). In het artikel “Alles over sluitertijd, diafragma en ISO” komt dit uitgebreid aan bod.

2. Het brandpunt bepaalt de scherptediepte

Een foto heeft een onderwerp nodig. Dat onderwerp willen we in een bepaalde grootte op de foto zetten en we denken niet vaak na over hoe we dat bereiken. In de meeste gevallen wordt er met een zoom objectief gefotografeerd. Het is dan heel makkelijk om simpelweg in te zoomen wanneer het onderwerp ver weg staat, of we zoomen uit als we niet alles op de foto krijgen. We variëren het brandpunt op deze manier continu. We staan er echter weinig bij stil dat dit invloed heeft op de scherptediepte, zeker wanneer de zoom-objectieven een heel groot bereik hebben. Hierdoor kan het voorkomen dat we met met 24mm en f/5,6 voldoende scherptediepte in de foto hebben, maar ingezoomd tot 105mm niet meer.

Het bovenstaande voorbeeld laat het effect van de brandpuntsafstand op de scherptediepte goed zien. Het gebruikte diafragma is in alle drie gelijk (f/2,8) en de afstand tot het onderwerp is ook niet gewijzigd. Hoe langer het brandpunt wordt, hoe groter de onscherpte van de achtergrond wordt. Bij 25 mm brandpuntsafstand lijkt de foto vrijwel overal scherp te zijn, maar hoe verder er naar 200mm ingezoomd wordt, hoe kleiner de scherptediepte wordt. Om dit nog extra te verduidelijken heb ik uit de foto met 25 mm brandpunt een uitsnede gemaakt die gelijk is aan die van 200 mm.

Andersom werkt het natuurlijk ook: als we kiezen voor een kleine scherptediepte bij bijvoorbeeld 200mm (een grote diafragma opening), dan zal die kleine scherptediepte steeds groter worden naarmate we het brandpunt korter maken. Bij 25 mm is die kleine scherptediepte helemaal verdwenen.

3. De afstand bepaalt de scherptediepte

Behalve in of uitzoomen, zoals we bij punt 2 hebben gezien, kunnen we ook fysiek dichter of verder van ons onderwerp gaan staan. Zeker de fotografen die veelvuldig gebruik maken van objectieven met een vast brandpunt zullen hier gebruik van maken. Behalve dat de grootte van je onderwerp zal variëren, net zoals in punt 2, zal ook de scherptediepte variëren. Door bewust een bepaalde afstand te kiezen, kunnen we invloed uitoefenen op de scherptediepte.

In het bovenstaande voorbeeld heb ik op verschillende afstanden de bloemen gefotografeerd (vermelde afstanden komen uit de EXIF data). Het brandpunt is onveranderd op 200 mm gehouden, het diafragma is in alle gevallen f/8.  Let daarbij vooral op de onscherpte in de achtergrond. Hoe dichter we bij het onderwerp komen, hoe groter de onscherpte in de achtergrond.

Voor dit voorbeeld heb ik een tele objectief gekozen, maar dit gebeurt natuurlijk met alle brandpunten. Ook bij groothoek. Alleen zal het effect bij groothoek veel minder duidelijk aanwezig zijn. Hoe langer je brandpunt, hoe sterker dit effect zichtbaar wordt.

Afstand compenseren door brandpunt en visa versa

De mate van scherptediepte die we door de keuze van het diafragma bereiken heeft geen invloed op de grootte van het onderwerp op de foto. Wanneer we de afstand of het brandpunt wijzigen natuurlijk wel. En dat is niet altijd wat we willen bereiken: we kiezen er tenslotte voor om iets in een bepaalde grootte op de foto te hebben.

Wat gebeurt er als we er vanuit gaan dat we het onderwerp altijd in dezelfde grootte op de foto willen hebben, ongeacht afstand of brandpunt?  In dit geval moeten we de afstand tot het onderwerp aanpassen op de keuze van het brandpunt. Dit betekent dat we bij een groothoek objectief (heel) dichtbij moeten gaan staan en bij een tele objectief veraf. Wat dit voor effect heeft op de scherptediepte laat ik in het volgende voorbeeld zien, waarbij het diafragma in alle gevallen op f/2,8 is gehouden. De afstanden zijn wederom uit de EXIF data afgelezen.

Doordat een tele objectief de achtergrond als het ware dichterbij haalt (het comprimerende, ofwel samendrukkende effect van een lang brandpunt) zal de onscherpte daarvan eveneens vergroot op de foto terecht komen. De onscherpte van de achtergrond is in alle drie de foto’s namelijk hetzelfde! De onderstaande collage laat duidelijk zien dat het verschil in onscherpte alleen ontstaan is door de mate van vergroting die door het langere brandpunt is ontstaan.

Dit stukje achtergrondinformatie doet in de praktijk eigenlijk weinig ter zake. Het gaat uiteindelijk om het totaalbeeld waarbij de onscherpte duidelijker is – of groter is – bij gebruik van een tele objectief. Bij het bekijken van de foto ervaren wij dit effect simpelweg als een kleinere scherptediepte.

De juiste scherptediepte bereiken

We hebben gezien dat we met het diafragma, het brandpunt en de afstand tot het onderwerp kunnen bepalen hoeveel er in de diepte scherp is. Met die drie hulpmiddelen is het mogelijk om elke foto een eigen unieke uitstraling te geven.

Is het besluit om veel scherp op de foto te krijgen, dan zal een teleobjectief wellicht een verkeerde keuze zijn. We hebben namelijk gezien dat bij langere brandpunten de scherptediepte klein zal blijven. Voor een grote scherptediepte zal een groothoek objectief (of een objectief met een kort brandpunt) heel geschikt zijn. En natuurlijk een kleine diafragma opening.

Is de wens er om de scherptediepte klein te houden, dan zal dit met een kort brandpunt erg moeilijk worden. In de bovenstaande voorbeelden met de fiets zien we dat bij 24 mm brandpunt en diafragma f/2,8 de fiets èn de omgeving vrijwel scherp op de foto staan. Ook wanneer we heel dicht op het onderwerp gaan staan zal de scherptediepte voldoende groot blijven om de achtergrond herkenbaar in beeld te houden. Willen we een kleine scherptediepte, dan kiezen we dus niet alleen voor een grote diafragma opening, maar ook voor een langer brandpunt.

We kunnen nog een stapje verder gaan. Hoe groter de afstand tussen onderwerp en achtergrond (dus niet van fotograaf tot onderwerp) hoe groter het effect van scherptediepte wordt. Op deze manier is het mogelijk om een heel egale achtergrond te creëren. Of dit mogelijk is hangt natuurlijk van het onderwerp en de omgeving af, maar door er creatief mee om te gaan is er veel mogelijk.

Alles hangt natuurlijk af van de omstandigheden. Soms is het niet mogelijk om heel dichtbij te komen, of kan alleen van heel dichtbij een foto gemaakt worden. Wellicht zijn de lichtomstandigheden zo dat een kleine diafragma opening niet mogelijk is, of andersom. Dit kan de consequentie hebben dat de gewenste scherptediepte niet altijd gehaald kan worden.

Maar wat is nu de juiste scherptediepte? Wanneer kies je voor een kleine scherptediepte, en wanneer voor een grote scherptediepte? Daar kan ik moeilijk een antwoord op geven. Over het algemeen is het zo dat een kleine scherptediepte het onderwerp los kan maken van een achtergrond. Het kan de foto rustiger maken, prettiger om naar te kijken. Naarmate meer herkenbaar op de foto moet staan moet de scherptediepte groter worden. Tot het moment dat alles scherp is, met het risico dat een foto druk oogt, of het onderwerp niet langer opvalt. Wat in welke omstandigheden de juiste keuze is kan alleen door goed te kijken en te bedenken wat je precies met de foto wil laten zien.

Iets meer achtergrond informatie

Zonder enige kennis van waarom of hoe de scherptediepte ontstaat is het met de bovenste drie praktische toepassingen mogelijk om heel goed en bewust te gaan fotograferen. Het gaat ten slotte om de praktijk waarbij er tegenwoordig de mogelijkheid bestaat om het resultaat direct op het scherm van de camera terug te zien. Een juiste interpretatie van het resultaat, en kennis van de drie manieren om scherptediepte te beïnvloeden, geven de mogelijkheid om snel en doeltreffend te corrigeren. Binnen de grenzen van wat mogelijk is natuurlijk.

Het kan echter fijn zijn om meer begrip van scherptediepte te hebben. Daarom duik ik nu wat meer in op de details en de theoretische kant van scherptediepte. Het is niet direct nodig om dit allemaal te begrijpen, want het gaat voor de fotograaf eerder om het resultaat dan om het ‘hoe en waarom.’

Hoe verloopt de scherpte?

Het gebied van scherpte ligt niet gelijk verdeeld rond het scherpstelpunt. Het is dus niet zo dat bij een scherptediepte van 9 meter er 4,5 meter voor het scherpstelpunt ligt en 4,5 meter achter het scherpstelpunt. De juiste verdeling is altijd 1/3 voor het scherpstelpunt, en 2/3 achter het scherpstelpunt. In het geval van die 9 meter zal de scherptediepte lopen van  3 meter voor het scherpstelpunt tot 6 meter achter het scherpstelpunt. Dit kan heel belangrijk zijn wanneer er een grote scherptediepte nodig is terwijl we niet ver van ons onderwerp af kunnen staan. Kennis van deze verdeling maakt een inschatting mogelijk om te bepalen waar het scherpstelpunt moet liggen. De volgende foto is een goed voorbeeld uit de praktijk.

Om ieder bandlid scherp te krijgen zou de eerste ingeving zijn:  precies op het middelste bandlid scherp stellen.  Wanneer echter gerealiseerd wordt dat maar 1/3 van de scherptediepte voor het scherpstelpunt zal liggen, is het beter wanneer er op het tweede bandlid scherp gesteld wordt. Alleen in dat geval zal alles scherp zijn – mits het juiste diafragma gekozen wordt.

Hyperfocale afstand

Hyperfocale afstand is een term die vaak geassocieerd wordt met landschapsfotografie. De hyperfocale afstand is de afstand waarop scherp gesteld moet worden om maximaal gebruik te maken van de scherptediepte.

Bij een foto waarbij we het maximum van scherptediepte willen bereiken, kunnen we de focusafstand zo instellen dat “oneindig” nog net binnen de scherptediepte valt. Deze focusafstand wordt de hyperfocale afstand genoemd. De hyperfocale afstand kon vroeger simpelweg afgelezen worden op het objectief, maar tegenwoordig is de scherptediepte schaal niet meer op objectieven terug te vinden. Uitzonderingen daargelaten. In de onderstaande foto geeft aan de hand van een oud objectief duidelijk weer wat de hyperfocale afstand is. Het gekozen diafragma is f/22. Om “oneindig” nog net binnen de scherptediepte te laten vallen moet het objectief op ± 3,5 meter ingesteld worden. Hierdoor verkrijgen we de maximale scherptediepte die loopt van ±1,75 meter tot oneindig. De hyperfocale afstand is dus ± 3,5 meter

De hyperfocale afstand is niet voorbehouden aan diafragma f/22, hoewel we daarmee wel het maximum uit een objectief wat betreft scherptediepte kunnen halen. Andere diafragma’s hebben elk een eigen hyperfocale afstand.

De manier om de hyperfocale afstand te bepalen kan tegenwoordig vrijwel alleen met een DOF calculator die op diverse internet pagina’s te vinden zijn. Ik gebruik indien noodzakelijk de website  http://www.dofmaster.com/dofjs.html. Natuurlijk zijn er ook apps voor smartphones zodat ook in het veld makkelijk de hyperfocale afstand bepaald kan worden.

Scherptediepte controle knop

De DOF controleknop op de camera is dat vreemde knopje ergens aan de voorkant van de camera, naast de lensvatting. Met deze knop kan de scherptediepte gecontroleerd worden. Wanneer je deze knop indrukt zal het diafragma naar de ingestelde waarde dichtgedraaid worden. Het beeld door de zoeker wordt dus donkerder (er valt minder licht binnen, afhankelijk van het gekozen diafragma).

Het idee is dat hiermee de scherptediepte door de zoeker gecontroleerd kan worden: is alles wat je scherp wilt hebben wel scherp? In de praktijk kan het beeld zo donker worden dat het nog maar moeilijk zichtbaar is, en bovendien is het moeilijk te bepalen op de relatief lage resolutie van het scherm op de camera. Maar het geeft wel een indicatie. Het maken van een testfoto en daarmee op je scherm de scherpte te controleren werkt beter.

De scherptediepte controleknop is vaak ook voor andere doeleinden te gebruiken, of heeft andere mogelijkheden ingebouwd. De gebruiksaanwijzing van de camera kan hiervoor uitsluitsel geven.

De invloed van de sensorgrootte

Wat doet de sensorgrootte, ofwel cropfactor, voor de scherptediepte? Heeft dit invloed? Het antwoord hierop is ja en nee. In principe zal de sensorgrootte geen invloed hebben op de scherptediepte. Maar willen we met een crop camera en full frame een onderwerp op een dezelfde grootte op de foto hebben, dan zal de afstand tot het onderwerp moeten veranderen, of het brandpunt. We hebben geleerd dat afstand en brandpunt een hele grote invloed op de scherptediepte hebben.

Met andere woorden; de cropfactor heeft indirect invloed op de scherptediepte. Voor meer detail over de cropfactor en scherptediepte verwijs ik door naar mijn artikel over de cropfactor.

Circle of Confusion

Wanneer we dan eindelijk diep in de theorie van de scherptediepte duiken treffen we de term Circle of Confusion (CoC) aan. Ik ga hier niet al te ver op in, maar een korte toelichting is wel op zijn plaats. Het verklaart tevens het fenomeen scherptediepte.

Wanneer er op een punt wordt scherp gesteld is alleen dat ene punt scherp. De lenzen van het objectief projecteren het beeld exact op het vlak van de sensor. Alles wat voor of achter dit punt ligt, zal respectievelijk achter en voor het vlak van de sensor vallen. De onderstaande afbeelding laat dit duidelijk zien.

Alle punten die dus niet op het vlak van de sensor vallen zullen dus als een wazige vlek (uit focus) op de foto zichtbaar zijn. Hoe verder het punt uit focus is, hoe groter deze wazige vlek zal worden. Maar de punten die heel dicht bij het focuspunt liggen zullen een dermate kleine wazige vlek vormen, dat we vanaf een bepaald moment geen onderscheid meer zien tussen een vlek en een echt scherp punt. De maximale diameter van de wazige vlek die wij nog nèt als punt onderscheiden, is de Circle of Confusion.
Dit wordt in de onderstaande afbeelding verder verduidelijkt.

Er zijn twee situaties in de bovenstaande tekening geschetst: bovenaan een maximale diafragma opening (bovenste 4), daaronder een kleinere diafragma opening (onderste 4). Er is scherp gesteld op het middelste onderwerp (2).
De lichtbundels tonen aan hoe het onderwerp op de sensor geprojecteerd wordt. Bij de grote diafragma opening zullen de punten 1 en 3, die uit focus zijn, een vlek op het sensorvlak (5) vertonen. De plek waar ze scherp zouden zijn ligt ofwel voor, ofwel achter het sensorvlak.
Als de diafragma opening wordt verkleind, zal de plek waar de uit focus zijnde onderwerpen scherp zouden zijn niet veranderen, maar de vlek wordt wel kleiner omdat de hoek van de lichtbundels kleiner wordt. In dit geval zal de wazige vlek kleiner of gelijk zijn aan de Circle of Confusion, en daardoor deze als scherp op de foto zal verschijnen.

Kijkafstand en afbeeldingsgrootte hebben ook invloed op de manier hoe we scherptediepte interpreteren. De verklaring hiervoor is ook terug te leiden op de Circle of Confusion. Ik heb echter besloten om dit hier in dit artikel niet verder aan bod te laten komen.

Sweet spot

Als er goed in de fotografiewereld geluisterd wordt (met name in de hobbyisten wereld), zal snel duidelijk worden dat niet alles koek en ei is. Een objectief presteert niet bij elke diafragma opening even goed. Dit heeft alles te maken met de constructie van een objectief, het aantal lens-elementen en de kwaliteit van de coatings. Een objectief heeft een zogenaamde “sweet spot”, een diafragma opening waarin het objectief het beste presteert en de beste kwaliteit beeld levert. Dit is voor elk objectief of brandpunt een andere diafragma opening, maar over het algemeen ligt dit vaak tussen f/8 en f/11. Voor de beste kwaliteit beeld is het raadzaam om dit diafragma te gebruiken.

Wanneer grotere diafragma openingen dan de “sweet spot” gebruikt worden zal het beeld in kwaliteit achteruit gaan: onscherpte en lichtverlies in de hoeken is het meest voorkomende effect. Daarnaast kunnen er gekleurde randen ontstaan bij overgangen van licht en donker (chromatische afwijking). Wordt er een kleinere diafragma openingen dan de “sweet spot” gebruikt, dan kunnen de lichtbundels in het objectief elkaar gaan beïnvloeden. Dit is diffractie en het resultaat is een zekere mate van onscherpte. Hoe kleiner de diafragma opening wordt, hoe sterker deze diffractie zal zijn.

Betekent dit dat we moeten proberen om altijd rond de “sweet spot” van f/8 of f/11 te fotograferen? NEE, absoluut niet. Dit beperkt creativiteit en het zal dan nooit echt verrassende of sprekende foto’s opleveren. Mijn advies is; gebruik het diafragma dat je nodig acht. Of dit nu f/1,2 of f/22 is: ze zijn er om gebruikt te worden. Bovendien zal de praktijk uitwijzen dat bij het normale gebruik van foto’s het kwaliteitsverlies in de meeste gevallen te verwaarlozen zal zijn.

Mochten de foto’s onverhoopt op een manier gebruikt worden dat het kwaliteitsverlies toch zichtbaar (en vooral storend) wordt, dan is het tijd voor een beter en kwalitatief hoogwaardiger objectief dat minder last heeft van dit probleem.

Bokeh

De term bokeh is verleent uit het Japans en betekent niets meer dan “onscherpte”. Deze term wordt nog wel eens ten onrechte verwisseld met scherptediepte of de afkorting DOF. Niets is minder waar. Bokeh heeft niets met scherptediepte te maken, en als dat toch het geval is, alleen maar zijdelings. Bokeh is de manier hoe onscherpe delen op de foto zichtbaar worden. Zo kan een foto een hele zachte en prettige onscherpte vertonen, wat dan als een mooie bokeh wordt beschouwd. Of juist andersom: een storende vervelende onscherpte. Een lelijke bokeh.

Bokeh heeft zoals gezegd niets met scherptediepte te maken, maar alles met de bouw van het objectief. Bovendien is het subjectief. Wat door de een als een mooie bokeh ervaren wordt, kan door de andere heel anders gezien worden.

Tot slot

Scherptediepte kan bereikt worden door diafragma, afstand tot het onderwerp en de brandpuntsafstand van het gebruikte objectief. Met die drie hulpmiddelen is het mogelijk om de mate en manier van onscherpte te beïnvloeden. Het is hiervoor niet nodig om de ingewikkelde theorie achter scherptediepte te kennen, zoals de term Circle of Confusion of zelfs formules om de scherpte uit te rekenen. Een beetje achtergrond informatie kan helpen, maar om het verhaal met theorie nodeloos ingewikkeld te maken levert geen begrip of betere foto’s op.

Ik ben me bewust dat het totale verhaal verre van compleet is en dat er nog heel wat vertelt kan worden over scherptediepte. Voor wie daarin geïnteresseerd is kan het internet afstruinen naar deze informatie. Alle praktische informatie die mijn inziens nuttig is voor een goed gebruik van scherptediepte kan in dit artikel gevonden worden.