Focus Stacking

Focus Stacking ist ein fotografisches Verfahren, bei dem mehrere Aufnahmen mit unterschiedlichen Schärfeebenen zu einem einzigen Bild zusammengesetzt werden. Dadurch entsteht eine größere Schärfentiefe, als sie mit einer einzelnen Aufnahme unter vergleichbaren Bedingungen erreichbar wäre. Das Verfahren wird vor allem in der Makro-, Produkt-, Landschafts- und Mikrofotografie eingesetzt.

Warum Focus Stacking eingesetzt wird

Die Schärfentiefe beschreibt den Bereich vor und hinter der eingestellten Entfernung, der im Bild ausreichend scharf erscheint. Besonders bei Nah- und Makroaufnahmen ist dieser Bereich sehr klein. Je stärker ein Motiv vergrößert abgebildet wird, desto schwieriger wird es, seine gesamte räumliche Ausdehnung scharf wiederzugeben.

Ein stärkeres Abblenden kann die Schärfentiefe zwar vergrößern, stößt jedoch an Grenzen. Bei sehr kleinen Blendenöffnungen nimmt die Detailauflösung durch Beugung ab. Focus Stacking umgeht diesen Zielkonflikt: Statt die Schärfentiefe allein über die Blende zu erhöhen, werden die scharfen Bereiche mehrerer Einzelbilder miteinander verbunden.

Wie Focus Stacking funktioniert

Für einen sogenannten Focus Stack wird zunächst eine Aufnahmeserie erstellt. Die erste Aufnahme ist auf den vordersten gewünschten Bereich des Motivs fokussiert. Anschließend wird die Schärfe in kleinen Schritten weiter nach hinten verlagert, bis auch der entfernteste Teil des Motivs erfasst ist.

Jedes Einzelbild enthält dadurch eine andere scharfe Zone. Eine geeignete Software analysiert die Aufnahmen, wählt jeweils die schärfsten Bildbereiche aus und setzt sie zu einem Gesamtbild zusammen. Nikon beschreibt das Verfahren entsprechend als Kombination einer Aufnahmeserie zu einem Bild mit vergrößerter Schärfentiefe.

Die benötigte Zahl der Aufnahmen hängt vom Abbildungsmaßstab, der Blende, der Brennweite, der Motivtiefe und der Größe der Fokusschritte ab. Bei einer Landschaft können wenige Bilder ausreichen. In der starken Makro- oder Mikrofotografie kann ein Stack dagegen aus mehreren Dutzend oder sogar Hunderten Einzelaufnahmen bestehen.

Focus Bracketing und Focus Stacking

Die Begriffe Focus Bracketing und Focus Stacking werden häufig gleichgesetzt, bezeichnen aber unterschiedliche Arbeitsschritte. Beim Focus Bracketing beziehungsweise bei einer Fokusreihe entstehen die Einzelaufnahmen mit versetzten Schärfeebenen. Focus Stacking bezeichnet das anschließende Zusammenfügen dieser Bilder.

Viele moderne Kameras können die Fokusreihe automatisch aufnehmen. Je nach Modell wird diese Funktion etwa als Fokus-Bracketing, Fokusverlagerung oder Focus Shift bezeichnet. Einige Kameras verrechnen die Bilder zusätzlich intern, während andere lediglich die Aufnahmeserie bereitstellen. So weist auch Nikon bei seiner Funktion „Focus Shift Shooting“ darauf hin, dass die Einzelbilder erst später durch Focus Stacking zu einem Bild verbunden werden.

Focus Stacking in der fotografischen Praxis

Am zuverlässigsten funktioniert das Verfahren mit einer feststehenden Kamera und einem unbewegten Motiv. Ein Stativ verhindert, dass sich der Bildausschnitt zwischen den Aufnahmen verändert. Belichtung, Weißabgleich und möglichst auch die übrigen Kameraeinstellungen sollten während der Serie konstant bleiben.

Die Schärfe kann manuell am Objektiv, durch eine automatische Kamerafunktion oder mithilfe eines Makroschlittens verlagert werden. Beim Makroschlitten bewegt sich die gesamte Kamera in kleinen Schritten auf das Motiv zu oder von ihm weg. Diese Methode ist vor allem bei sehr großen Abbildungsmaßstäben gebräuchlich.

Die einzelnen Schärfebereiche müssen sich ausreichend überlappen. Sind die Schritte zu groß, können unscharfe Lücken entstehen, die sich später nicht sauber schließen lassen. Kleinere Schritte erzeugen mehr Aufnahmen und damit einen höheren Bearbeitungsaufwand, bieten der Software jedoch eine vollständigere Grundlage.

Typische Schwierigkeiten und Grenzen

Focus Stacking setzt voraus, dass sich das Motiv während der Serie möglichst wenig verändert. Windbewegte Pflanzen, lebende Insekten, Wasser, Wolken oder wechselndes Licht können zu Doppelkonturen und fehlerhaften Bildbereichen führen. Auch kleinste Bewegungen werden bei hohen Abbildungsmaßstäben sichtbar.

Eine weitere Schwierigkeit ist das sogenannte Focus Breathing. Dabei verändert ein Objektiv beim Fokussieren geringfügig den Bildwinkel und damit die Größe des Motivs im Bild. Stacking-Programme können solche Abweichungen teilweise ausgleichen, doch an feinen Kanten, Haaren oder sich überschneidenden Motivteilen können Säume, Unschärfen und andere Rechenfehler entstehen. Eine sorgfältige Nachbearbeitung des zusammengesetzten Bildes bleibt deshalb häufig notwendig.

Bedeutung für die Fotografie

Focus Stacking erweitert die gestalterischen und technischen Möglichkeiten überall dort, wo die natürliche Schärfentiefe nicht ausreicht. In der Makrofotografie lassen sich damit kleine Objekte detailreich abbilden, ohne übermäßig stark abzublenden. In der Produktfotografie können Gegenstände über ihre gesamte Tiefe scharf erscheinen. In der Landschaftsfotografie ermöglicht das Verfahren eine durchgehende Schärfe vom nahen Vordergrund bis zum Hintergrund.

Das Ergebnis ist jedoch keine einzelne Aufnahme mit außergewöhnlich großer Schärfentiefe, sondern ein berechnetes Gesamtbild aus mehreren Fotografien. Focus Stacking ersetzt daher nicht die bewusste Wahl von Fokuspunkt und Blende. Es ist vielmehr ein Werkzeug für Situationen, in denen die optischen Möglichkeiten einer Einzelaufnahme nicht ausreichen.