Scherptediepte: hoe diafragma, afstand, brandpuntsafstand en sensor samenwerken

Eén afstand is een punt op de sensor. Diafragma, afstand tot het onderwerp, brandpuntsafstand en sensorgrootte bepalen hoe ver ervoor en erachter nog scherp telt.

Wat moet de foto doen?

Tijdens het fotograferen heb je de formules niet nodig. De meeste keuzes zijn een van deze drie.

  • De achtergrond onscherp maken

    Zet het diafragma open, ga dichterbij, of neem een langere brandpuntsafstand en stap achteruit zodat de achtergrond meer van het beeld vult.

    Open 85 mm tegen 35 mm, beide op f/1.4, hoofd even groot
  • Een gezicht scherp houden

    Bij een groot diafragma is de scherpe zone maar een paar centimeter diep, dus een neus of een tweede gezicht valt erbuiten. Diafragmeer, of zet beide gezichten op dezelfde afstand.

    Open 85 mm op f/1.4 tegen f/4, beide op 2 m
  • Dichtbij en ver scherp houden

    Gebruik een korte brandpuntsafstand, diafragmeer, en stel scherp op de hyperfocale afstand. De zone loopt dan van ongeveer de helft van die afstand tot oneindig.

    Open 24 mm op f/8 voor de munster

Scherptedieptecalculator

Scherpte
0,030 mm

Camera links, blik de scène in: dichtbij, dan scherp, dan ver. Niet op schaal. De gele poort is de verstrooiingscirkel, groter getekend dan hij is.

Totale scherptediepte
4,5 cm
1,978 m – 2,023 m
Ervoor / erachter
49,4% (2,2 cm) / 50,6% (2,3 cm)
Hyperfocaal
172,1 m
Onscherpte op het onderwerp
60,7 mm op het onderwerp, niet op de sensor
Open deze instellingen in de 3D-portretsimulator

Standaard is de gebruikelijke grens voor een afdruk of een foto op een scherm: 0,030 mm op full frame. De cirkel die nu geldt is 0,030 mm. 12 MP, 24 MP en 48 MP tellen één pixel van een beeld in 3:2 (0,0085 mm, 0,006 mm en 0,0042 mm op full frame), en dat is veel strenger. Andere sensoren schalen de cirkel met de diagonaal.

Waarom er een scherpe zone is en geen dunne lijn

Licht van een punt op het onderwerp komt door de hele opening en vernauwt tot een kegel. Alleen de scherpgestelde afstand komt samen als een punt op de sensor.

Een punt iets dichterbij of verder weg bereikt de sensor vóór of ná die punt, en laat een schijf achter. Zolang de schijf binnen de verstrooiingscirkel blijft, c = 0,030 mm op full frame, oogt hij nog scherp.

Diafragmeren knijpt de kegel. Een smallere kegel blijft langer kleiner dan c, dus de scherpe zone wordt dieper.

Diafragma, afstand en de derderegel

Het diafragma schaalt de zone met het f-getal. Van f/2 naar f/4 wordt de intredepupil gehalveerd. Bij 85 mm en 2 m groeit de scherpe zone van 6,4 cm naar 12,7 cm.

De afstand tot het onderwerp werkt veel sterker. Bij 50 mm f/1.8 is de zone 4,1 cm op 1,0 m en 16,9 cm op 2,0 m. Dubbele afstand, ongeveer vier keer zo diep.

De regel „een derde ervoor, twee derde erachter” is één bepaalde afstand, geen wet. Vóór het onderwerp loopt de zone van het onderwerp tot de nabije grens. Erachter van de verre grens tot het onderwerp. Die verdeling is ongeveer één op twee alleen als het onderwerp op een derde van de hyperfocale afstand staat. Op portretafstand is de verdeling bijna gelijk. Op de hyperfocale afstand is de verre grens oneindig en ligt de nabije grens rond de helft van die afstand.

85 mm op full frame, scherpgesteld op 2,00 m. c = 0,030 mm.
DiafragmaIntredepupilDichtbijVerTotaalErvoor / erachterHyperfocaal
f/1.270,8 mm1,981 m2,019 m3,8 cm49,5% (1,9 cm) / 50,5% (1,9 cm)200,8 m
f/1.460,7 mm1,978 m2,023 m4,5 cm49,4% (2,2 cm) / 50,6% (2,3 cm)172,1 m
f/1.847,2 mm1,972 m2,029 m5,7 cm49,3% (2,8 cm) / 50,7% (2,9 cm)133,9 m
f/2.830,4 mm1,956 m2,045 m8,9 cm48,9% (4,4 cm) / 51,1% (4,5 cm)86,10 m
f/421,3 mm1,938 m2,066 m12,7 cm48,4% (6,2 cm) / 51,6% (6,6 cm)60,29 m
f/5.615,2 mm1,915 m2,093 m17,8 cm47,8% (8,5 cm) / 52,2% (9,3 cm)43,09 m
f/810,6 mm1,881 m2,135 m25,5 cm46,8% (11,9 cm) / 53,2% (13,5 cm)30,19 m
50 mm f/1.8 op full frame. c = 0,030 mm.
Afstand tot onderwerpDichtbijVerTotaalErvoor / erachterTypische kadrering
0,70 m0,690 m0,710 m2,0 cm49,3% (1,0 cm) / 50,7% (1,0 cm)Strak gezicht
1,00 m0,980 m1,021 m4,1 cm49,0% (2,0 cm) / 51,0% (2,1 cm)Hoofd en schouders
1,50 m1,454 m1,548 m9,4 cm48,4% (4,6 cm) / 51,6% (4,8 cm)Half lichaam
2,00 m1,919 m2,088 m16,9 cm47,9% (8,1 cm) / 52,1% (8,8 cm)Omgevingsportret
3,00 m2,820 m3,204 m38,3 cm46,8% (18,0 cm) / 53,2% (20,4 cm)Hele persoon
5,00 m4,518 m5,598 m1,08 m44,7% (48,2 cm) / 55,3% (59,8 cm)Groep
10,0 m8,233 m12,734 m4,50 m39,3% (1,77 m) / 60,7% (2,73 m)Straat
Links 35 mm, dichter bij de persoon. Rechts 85 mm, verder weg, het hoofd even groot. Beide op f/2. Open dit paar groter

Geeft een langere brandpuntsafstand minder scherptediepte?

Dat hangt ervan af of je blijft staan. Een langere brandpuntsafstand maakt de achtergrond vaak onscherper. Dat zijn twee verschillende foto's, niet één regel.

Blijf op 2,0 m staan en de langere brandpuntsafstand zoomt in. Een 24 mm f/2 houdt 85,7 cm scherp. Een 135 mm f/2 vanaf dezelfde plek houdt 2,5 cm. De persoon wordt veel groter in beeld, en de scherpe zone stort in.

Stap achteruit zodat het hoofd even groot blijft, en de zone rond de persoon keert terug. Een 24 mm op 0,96 m en een 135 mm op 5,40 m houden allebei ongeveer 18,9 cm tot 18,7 cm scherp. De foto's zien er toch anders uit. De 135 mm toont een smallere strook van de achtergrond, en ver detail oogt veel zachter. Compressie

Full frame, f/2, c = 0,030 mm. Hetzelfde hoofd komt overeen met een 50 mm op 2,00 m. De onscherptekolom is die grootte op het onderwerp, niet een cirkel op de sensor.
BrandpuntsafstandScherpe zone als je op 2,0 m blijftAfstand voor hetzelfde hoofdScherpe zone daarOnscherpte op het onderwerp
24 mm85,7 cm0,96 m18,9 cmØ 12,0 mm
35 mm38,8 cm1,40 m18,8 cmØ 17,5 mm
50 mm18,7 cm2,00 m18,7 cmØ 25,0 mm
85 mm6,4 cm3,40 m18,7 cmØ 42,5 mm
135 mm2,5 cm5,40 m18,7 cmØ 67,5 mm

Sensorgrootte, verstrooiingscirkel en equivalentie

Een kleinere sensor moet voor dezelfde afdruk sterker worden vergroot, dus de grootste schijf die nog scherp oogt is kleiner. De cirkel hier is 0,030 mm maal de sensordiagonaal gedeeld door de full-framediagonaal.

Dezelfde hoek als een 50 mm op full frame vraagt een kortere brandpuntsafstand, de cropfactor. De brandpuntsafstand staat in het kwadraat in de formule en de cirkel krimpt alleen met de crop, dus die kortere brandpuntsafstand houdt bij hetzelfde f-getal meer van het onderwerp scherp, ongeveer de cropfactor. Voor dezelfde hoek én dezelfde scherptediepte deel je ook het f-getal door de crop.

Cropfactor 56mm APS-C tegen 85mm full frame

Dezelfde hoek als 50 mm op full frame, scherpgesteld op 2,00 m, allemaal op f/2. De brandpuntsafstand is de echte brandpuntsafstand op die sensor.
FormaatAfmetingCropVerstrooiingscirkelBrandpuntsafstandScherptediepteHyperfocaal
1 inch13,2×8,82,73×0,0110 mm18,3 mm52,7 cm15,30 m
Micro Four Thirds17,3×132,00×0,0150 mm25,0 mm38,2 cm20,86 m
APS-C23,6×15,71,53×0,0197 mm32,8 mm28,9 cm27,33 m
Full frame36×241,00×0,0300 mm50,0 mm18,7 cm41,72 m
Digitaal middenformaat43,8×32,90,79×0,0380 mm63,3 mm14,7 cm52,82 m
Middenformaat 64556×41,50,62×0,0483 mm80,5 mm11,4 cm67,20 m
Middenformaat 6×770×560,48×0,0622 mm103,6 mm8,8 cm86,43 m
Grootformaat 4×5121×960,28×0,1071 mm178,5 mm4,9 cm148,9 m
Grootformaat 8×10240×1900,14×0,2122 mm353,7 mm2,2 cm295,1 m

Hyperfocale afstand

Stel scherp op de hyperfocale afstand en de scherpe zone loopt van ongeveer de helft van die afstand tot oneindig. Dieper wordt de zone niet als oneindig er nog in moet liggen.

De tabel is full frame, c = 0,030 mm. Bij dezelfde brandpuntsafstand en hetzelfde f-getal schuift een kleinere sensor de hyperfocale afstand verder weg, omdat zijn verstrooiingscirkel kleiner is. Bij 50 mm f/2 is dat 41,72 m op full frame, 63,65 m op APS-C en 83,36 m op Micro Four Thirds, ongeveer 1,53 keer en het dubbele. Delen door de cropfactor geldt alleen voor het andere geval: je verkort ook de brandpuntsafstand zodat de beeldhoek gelijk blijft. De sensorregelaar hierboven gebruikt de exacte diagonaal.

De vier formules

  • H = f² / (N c) + f
  • Dichtbij = H s / (H + s − f)
  • Ver = H s / (H − s + f), of oneindig zodra s H bereikt
  • Achtergrondschijf op het onderwerp = f / N
Hyperfocale afstand op full frame, c = 0,030 mm. Dezelfde brandpuntsafstand op een kleinere sensor: vermenigvuldig met de cropfactor. Dezelfde beeldhoek: deel erdoor.
Brandpuntsafstandf/1.4f/2f/2.8f/4f/5.6f/8f/11f/16
16 mm6,11 m4,28 m3,06 m2,15 m1,54 m1,08 m0,79 m0,55 m
24 mm13,74 m9,62 m6,88 m4,82 m3,45 m2,42 m1,77 m1,22 m
28 mm18,69 m13,09 m9,36 m6,56 m4,69 m3,29 m2,40 m1,66 m
35 mm29,20 m20,45 m14,62 m10,24 m7,33 m5,14 m3,75 m2,59 m
50 mm59,57 m41,72 m29,81 m20,88 m14,93 m10,47 m7,63 m5,26 m
85 mm172,1 m120,5 m86,10 m60,29 m43,09 m30,19 m21,98 m15,14 m
135 mm434,1 m303,9 m217,1 m152,0 m108,6 m76,07 m55,36 m38,10 m
200 mm952,6 m666,9 m476,4 m333,5 m238,3 m166,9 m121,4 m83,53 m

Zie ook bokeh, Compressie en Hoe de portretweergave de zone meet.

Vragen

Welke verstrooiingscirkel geldt?

Voor een afdruk of een foto op een scherm geldt 0,030 mm op full frame. 12 MP, 24 MP en 48 MP gebruiken één pixel van een beeld in 3:2: 0,0085 mm, 0,006 mm en 0,0042 mm. De cirkel die nu geldt is 0,030 mm. Andere sensoren schalen die met de diagonaal.

Is scherptediepte altijd een derde ervoor en twee derde erachter?

Nee. Die verdeling geldt als het onderwerp op een derde van de hyperfocale afstand staat. Op portretafstand is de verdeling bijna gelijk. Op de hyperfocale afstand is de verre grens oneindig en de nabije grens ongeveer de helft van de hyperfocale afstand.

Geeft een langere brandpuntsafstand minder scherptediepte?

Als je op dezelfde plek blijft staan, wel. De persoon wordt groter en de scherpe zone stort in. Stap je achteruit zodat het hoofd even groot blijft, dan blijft de zone rond de persoon ongeveer gelijk. De verre achtergrond vervaagt toch meer, omdat de langere brandpuntsafstand een smallere strook vergroot.

Wat is de hyperfocale afstand?

H = f² / (N c) + f. Stel daar scherp en de zone loopt van ongeveer H/2 tot oneindig. Dichterbij ligt oneindig niet meer in de scherpe zone.

Waarom toont APS-C meer scherptediepte dan full frame?

Dezelfde beeldhoek vraagt een kortere brandpuntsafstand, en die houdt bij hetzelfde f-getal een diepere zone. Voor dezelfde hoek én dezelfde scherptediepte deel je ook het f-getal door de cropfactor.