Scherptediepte en sensorgrootte

 

 

 

 

 

 

 

Is er een relatie tussen scherptediepte en sensorgrootte? Krijg je met een kleinere sensor meer scherptediepte? Ja en nee.
Op diverse internetfora woedt een heftige discussie over hoe het komt en of het waar is dat je bij een camera met een kleine sensor meer scherptediepte krijgt. Oorzaak en gevolg worden hier vaak door elkaar gehaald.
De stelling: “Met een langere sluitertijd krijg je meer scherptediepte” is net zo onzinnig als “Met een kleinere sensor krijg je meer scherptediepte”.
En toch klopt de conclusie wel, je krijgt in beide gevallen meer scherptediepte. Beide stellingen hebben echter gemeen dat de werkelijke oorzaak niet genoemd wordt.
Bij een langere sluitertijd hoort een kleiner diafragma en juist dat kleinere diafragma is de oorzaak van de toegenomen scherptediepte. Iedereen die serieus fotografeert kent dit verschijnsel.
De oorzaak van meer scherptediepte bij gebruik van een kleinere sensor is niet direct voor iedereen duidelijk en zal ik in dit artikel proberen uit te leggen.
Een kleinere sensor heeft een kleiner beeldveld. Om op dat beeldveld dezelfde foto te krijgen als bij een grotere sensor krijg je automatisch een kleinere afbeeldingsmaatstaf (de foto wordt immers kleiner afgebeeld op een kleinere sensor) en die kleinere afbeeldingsmaatstaf is hier de oorzaak van de toegenomen scherptediepte. De term “afbeeldingsmaatstaf” wordt hieronder nog nader uitgelegd.

DE SCHERPTEDIEPTE WORDT ALLEEN BEPAALD DOOR DE AFBEELDINGSMAATSTAF IN COMBINATIE MET HET GEBRUIKTE DIAFRAGMA.

Hoe kleiner de afbeeldingsmaatstaf, hoe groter de scherptediepte bij een bepaald diafragma. Dat kun je ook omdraaien.
Hoe kleiner het diafragma hoe groter de scherptediepte bij een bepaalde afbeeldingsmaatstaf.
Afbeeldingsmaatstaf is de maat van een object zoals dat door het objectief op de sensor geprojecteerd wordt in verhouding tot de grootte in werkelijkheid.
Bij een voorwerp dat 1 cm groot op de sensor komt en in werkelijkheid 10 cm groot is, spreken we van een afbeeldingsmaatstaf van 1:10 of in decimalen 0,1. Bij 1 cm op de sensor en 2 cm in werkelijkheid hebben we een afbeeldingsmaatstaf van 1:2 oftewel 0,5 enz.
Ongeacht hoe groot de sensor is, immers 1 cm op een FF sensor blijft ook op een APS-C sensor 1 cm.
Omdat de afbeeldingsmaatstaf bij een kleinere sensor, om hetzelfde beeld te krijgen, ook kleiner is wordt de scherptediepte dus groter. Ik zal dat even toelichten aan de hand van een voorbeeld:
Een Full Frame sensor (FF sensor) is 24 x 36 mm en een APS-C sensor is 15 x 22 mm.
Wil je een boom van 3 m hoog beeldvullend fotograferen met een camera met een FF sensor dan wordt de boom op die sensor 24mm hoog en dan krijg je een afbeeldingsmaatstaf van 24 mm : 3000 mm = 0,008.
Ga je deze boom met hetzelfde objectief en ook beeldvullend fotograferen met een camera met een APS-C sensor dan moet je beginnen met een stukje achteruit te lopen. De afstand tot de boom wordt 1,6x zo groot.
Op de sensor van de camera met een APS-C wordt de boom vervolgens 15 mm hoog en de afbeeldingsmaatstaf is dan 15 mm : 3000 mm = 0,005.
De APS-C sensor heeft dus een (0,625x) kleinere afbeeldingsmaatstaf en daardoor krijg je een grotere scherptediepte.
Dat ligt dus niet aan de kleinere sensor maar aan de kleinere afbeeldingsmaatstaf.
Bij een compactcamera is dat verschil door de extreem kleine sensor natuurlijk nog veel groter.
Hierboven schreef ik al dat de scherptediepte alleen afhangt van de afbeeldingsmaatstaf en het gebruikte diafragma.
Scherptediepte heeft dus niets te maken met de brandpuntafstand van het objectief.
Om dat aan te tonen heb ik een luciferdoosje vanuit dezelfde hoek gefotografeerd met een 50 mm en met een 180 mm objectief beiden met een afbeeldingsmaatstaf van 1:3.
Natuurlijk moest ik voor de foto met het 50 mm objectief wel veel dichter bij het onderwerp komen om dezelfde afbeeldingsmaatstaf te krijgen als bij het 180 mm objectief.
Ik heb telkens handmatig, via de life-view functie op de camera (zie: https://natuurfoto.nl/januari-2012/), scherpgesteld op het midden van het beeld.
Op de foto’s bovenaan de pagina zie je het resultaat bij diafragma f/3,5 en bij de foto’s onderaan deze pagina bij diafragma f/16.
Het verloop van de scherptediepte is bij de linker- en de rechterfoto, zowel bij de twee foto’s boven als bij de twee foto’s beneden, hetzelfde. Hieruit blijkt dat het dus absoluut niets te maken heeft met de brandpuntsafstand maar alles met de afbeeldingsmaatstaf en het gebruikte diafragma.
De brandpuntafstand is, zoals je ziet, wel bepalend voor het perspectief.
Door dat andere perspectief lijkt het doosje op de rechter foto op het eerste gezicht groter dan op de linker foto.
De vouw boven het afstrijkgedeelte van het luciferdoosje is echter op beide foto’s precies even groot.
De tegenoverliggende kant wordt bij de rechterfoto echter wel groter door het andere perspectief van het 180 mm objectief.
Dat het perspectief bij gebruik van een objectief met een ander brandpunt verandert zie je ook goed aan de manier waarop de rijen nopjes van de Legoplaat naar achteren weglopen.
De conclusie van dit hele verhaal is dat je, met name voor macrofotografie, net zo goed uit bent met bijvoorbeeld de Canon EOS 7D en het EF 100mm f/2,8 Macro IS USM objectief als met de EOS 5D Mk III of de nieuwe EOS 6D met het EF 180mm f/3,5L Macro USM objectief.
In het veld is, zowel de combinatie FF sensor met de 180 mm als een APS-C sensor met de 100 mm (om dezelfde foto te maken) nagenoeg gelijk. De opname afstand tot die schuwe libel of vlinder is bij beide combinaties bijna hetzelfde. Bij een APS-C sensor heb je dan nog het voordeel dat de afbeeldingsmaatstaf kleiner is en daardoor de scherptediepte iets toeneemt.
Daarentegen zijn mooie zachte achtergronden met een grotere sensor (grotere afbeeldingsmaatstaf = kleinere scherptediepte) weer makkelijker te realiseren. Een ander verschil is natuurlijk ook de hogere kwaliteit van een grotere sensor.

Zie ook: Deze maand (klik op de groene tekst): januari 2011, april 2012, april 2013, oktober 2013