Das Multi-Focus-System: Tilt bis 30 Grad
Das Prinzip nach Theodor Scheimpflug beschreibt, wie sich eine geneigte Motivfläche durch Schwenken des Objektivs vollständig scharf abbilden lässt. Der Münchner Hersteller Zörk Film- und Fototechnik übertrug diese Verstelltechnik der Großformat-Fachkamera mit dem Multi-Focus-System, kurz MFS, auf Kleinbild- und Mittelformatkameras und erlaubte Schwenkwinkel von bis zu 30 Grad in jede Richtung.
Zum System gehörten ein Objektivkopf, ein Schwenktubus, die Mini-Macro-Schnecke zum Fokussieren, ein Rändelring mit M39 × 1 und ein Kameraadapter. Hinten ließen sich Verlängerungstuben mit 32, 50 und 100 mm einsetzen, um höhere Abbildungsmaßstäbe bis 10:1 und mehr zu erreichen. Als Aufnahmeoptik diente in der Regel ein Vergrößerungsobjektiv, etwa ein Rodagon oder ein Componon.
Die Beschreibung des Herstellers betonte, dass sich Schärfe und Unschärfe schon bei offener Blende gezielt setzen ließen und die Verschlusszeiten deshalb kurz blieben. Als Beispiel nannte sie Blüten bei natürlichem Licht ohne Blitz, deren Hintergrund nicht im Dunkel versinkt. Kontrolliert wurde die Lage der Schärfe direkt im Sucher, an Kleinbild ebenso wie an Mittelformat bis 6 × 7.
Scheimpflug-Rechner
| Brennweite | Tilt | Fokus | Scharnierabstand | Ebene gegen Senkrechte |
|---|---|---|---|---|
| 90 mm | 2° | 3 m | 2,58 m | 49,3° |
| 90 mm | 4° | 3 m | 1,29 m | 66,7° |
| 105 mm | 5° | 1,5 m | 1,2 m | 51,2° |
| 80 mm | 8° | 0,6 m | 0,57 m | 46,2° |
| 150 mm | 3° | 10 m | 2,87 m | 74° |
Das Scheimpflug-Prinzip: drei Ebenen, eine Linie
Bei einer gewöhnlichen Kamera stehen Sensor, Objektivebene und Schärfeebene parallel zueinander. Neigt man das Objektiv, kippt auch die Schärfeebene, und zwar so, dass sich die verlängerte Sensorebene, die verlängerte Objektivhauptebene und die Gegenstandsebene in einer gemeinsamen Geraden schneiden. Diese Bedingung heißt Scheimpflug-Bedingung; sie folgt direkt aus der Linsengleichung 1/f = 1/g + 1/b.
Anschaulich gesagt: Nahe Motivpunkte werden hinter dem Objektiv weiter entfernt abgebildet, ferne Punkte näher. Die Bilder einer schrägen Motivfläche liegen also ebenfalls auf einer schrägen Fläche. Eine Fachkamera neigt dafür Standarte und Objektiv, ein Tilt-Adapter an der Systemkamera kippt nur das Objektiv gegenüber dem fest stehenden Sensor und erreicht damit dasselbe.
Die Scharnierregel: um welche Achse die Schärfeebene dreht
Die Scheimpflug-Bedingung allein legt die Schärfeebene noch nicht fest, denn bei jedem Fokussieren verändert sie ihre Lage. Hier hilft die Scharnierregel: Die Schärfeebene dreht sich beim Fokussieren um eine feste Achse, die Scharnierlinie. Ihr Abstand J vom Objektiv, parallel zum Sensor gemessen, beträgt Brennweite geteilt durch den Sinus des Tilt-Winkels.
Ein Rechenbeispiel aus der Landschaft: Ein 24-mm-Objektiv steht 1,5 m über dem Boden, die Schärfeebene soll auf dem Boden liegen. Gesucht ist also J = 1.500 mm, daraus folgt sin α = 24/1.500 = 0,016, ein Tilt von knapp einem Grad. Der Fokusring dreht danach die Ebene um diese Bodenlinie, bis auch die Ferne scharf ist.
Warum Makro große Tilt-Winkel verlangt
In der Nähe kehren sich die Verhältnisse um. Die Neigung der Gegenstandsebene hängt vom Abbildungsmaßstab ab: Der Tangens des Winkels zwischen Bildebene und Objektivebene ist gleich Maßstab mal Tangens des Winkels auf der Motivseite. Bei 1:1 liegen beide Ebenen symmetrisch, kippt das Objektiv um 10 Grad, neigt sich die Schärfeebene gegenüber dem Sensor um rund 20 Grad.
Soll bei 1:1 ein Schmetterlingsflügel, der um 45 Grad zur Kamera geneigt sitzt, durchgehend scharf werden, braucht es also etwa 22,5 Grad Tilt. Bei 1:5 genügen für dieselbe Neigung rund 8 Grad. Genau deshalb waren die 30 Grad des Multi-Focus-Systems für Makroarbeit sinnvoll, während Tilt-Objektive für Architektur meist mit 8 bis 10 Grad auskommen.
Scheimpflug im Table-Top: Produkte auf dem Tisch
Bei Sachaufnahmen steht die Kamera meist schräg über der Tischfläche. Eine Reihe Uhren, Gewürzdosen oder Werkzeuge erstreckt sich dann von vorne nach hinten durch den Raum, und ohne Verstellung reicht selbst Blende 22 nicht. Hier zeigt das Scheimpflug-Prinzip seinen Nutzen: Mit leichtem Tilt nach unten legt sich die Schärfe auf die Platte, und Blende 8 erfasst die ganze Reihe.
Ein Beispiel mit Zahlen: Ein 80-mm-Vergrößerungsobjektiv sitzt 30 cm über der Tischebene, gemessen parallel zum Sensor. Für J = 300 mm ergibt sich sin α = 80/300, ein Tilt von gut 15 Grad. Hohe Gegenstände ragen allerdings aus der Ebene heraus; ihre Oberkanten liegen außerhalb der Schärfe und verlangen dann doch wieder etwas Abblenden.
Schärfentiefe als Keil statt als Scheibe
Tilt erzeugt keine zusätzliche Schärfentiefe, er verlagert sie. Die Zone akzeptabler Schärfe bildet einen Keil, dessen Spitze an der Scharnierlinie liegt und der sich mit der Entfernung öffnet. Nahe am Objektiv ist der Keil schmal, weit hinten breit. Wer abblendet, verbreitert den Keil, schräg aufragende Motivteile profitieren davon am meisten.
Umgekehrt lässt sich die Schärfe gezielt quer zum Motiv legen, um nur einen schmalen Streifen scharf zu zeigen. In der Porträt- und Modefotografie entsteht so selektive Schärfe auf einem einzelnen Detail, in der Stadtfotografie der bekannte Miniatureffekt. Dazu wird das Objektiv entgegen der natürlichen Motivneigung geschwenkt, sodass die Ebene das Motiv steil durchschneidet.
Tilt in der Praxis: Reihenfolge und typische Fehler
Eine bewährte Reihenfolge: zuerst ohne Tilt auf den nahen Motivpunkt fokussieren, dann so weit schwenken, bis der ferne Punkt scharf wird, anschließend den nahen Punkt nachfokussieren und den Vorgang zwei- oder dreimal wiederholen. Die vergrößerte Live-View-Ansicht an beiden Stellen zeigt die Schärfe zuverlässiger als jeder optische Sucher und jede Fokuslupe.
Der häufigste Fehler ist ein Schwenk in die falsche Richtung: Die Schärfeebene kippt dann vom Motiv weg, und das Bild wird schlechter statt besser. Ebenso verbreitet ist zu viel Tilt im Fernbereich, wo schon ein Grad genügt. Wer am Ende stark abblendet, um Fehler zu verdecken, verliert den Vorteil kurzer Belichtungszeiten wieder.