Beugung

Die Beugung ist ein physikalisches Phänomen, dass auftritt, wenn Licht entlang einer Kante verläuft. Es wird besonders anschaulich deutlich bei Licht, das durch einen dünnen Spalt scheint oder durch ein kleines Loch.

Wir beobachten diesen Effekt in der Fotografie, wenn wir mit kleiner Blendenöffnung arbeiten. Sie wirkt dann wie dieses Loch im Wikipedia-Artikel.

Damit Du jetzt nicht die ganze Wikipedia lesen mußt, erkläre ich Dir die Beugung bzw. ihre Auswirkung vereinfacht für uns Fotografen.

Beugung in der Fotografie

Das Licht trifft vorn ins Objektiv und wird dann von der Blende entweder durchgelassen weiter durchs Objektiv bis zum Film/Sensor oder eben nicht. Der Teil des Lichts, der nah an der Blendenlamelle vorbei geht, ist von der Beugung betroffen. Dh. dass Teile dieses Lichts abgelenkt werden quer zum Verlauf der Kante der Lamelle, und zwar in beide Richtungen. Je kleiner die Blendenöffnung ist, umso größer ist der Anteil des Lichtes, der davon betroffen ist. Deshalb tritt der Effekt stärker auf bei geschlossener Blende.

Sternchen

Wenn Du nachts bzw. bie Fotos mit Lichtquellen im Bild (Kerzen, Lampen, ...) die Blende weit schließt, dann werden sich um diese Lichter kleine Sternchen bilden. Diese Sternchen werden häufig als Stilmittel besonders angestrebt.

Kannst Du also Sternchen haben, ohne die Beugung in Kauf zu nehmen? Denn für beides mußt Du ja die Blende weit schließen.
Antwort: Nein, das geht nicht. Diese Sternchen sind der Beugungseffekt. Da wird das Licht der punktförmigen Lichter an der Blende gestreut und zwar an jeder Lamelle gestreut. Deshalb erzeugt ein Objektiv mit 5 Blendlamellen einen Stern mit 10 Armen. Bei 6 Blendlamellen hat der Stern 12 Arme, allerdings liegen sich je zwei Lamellen genau gegenüber und auch die Arme der Sternchen überlagern sich. eine Blende mit 6 Lamellen erzeugt Sterne mit 6 Armen. 

Sieh Dir hier die Sternchen im Detail an:

Unschärfe durch Beugung

Allerdings passiert das eben nicht nur bei den Lichtern sondern überall im Bild. Die Beugung streut jeden Bildpunkt in alle Richtungen weg, entsprechend der Form der Lamelle. Bei den Lichtern in dunkler Nacht (oder auch bei Kerzen in einem dunklen Raum) fällt das besonders auf. An allen anderen Stellen sorgt das für Unschärfe. 

Die Beugungsunschärfe ist also störender, je weiter die Blende geschlossen wird.

 

So weit, so gut. Allerdings wirken dem andere Effekte entgegen. Kein Objektiv hat bei offener Blende seine beste Abbildungsleistung. Andere Abbildungsfehler die zu Unschärfe und geringerer Brillanz führen, nehmen mit geöffneter Blende zu. Daraus ergibt sich, dass ein Bild bei ganz offener Blende zunächst nicht so super scharf ist, dann immer schärfer wird, je weiter die Blende geschlossen wird um dann bei kleineren Blendenöffnungen durch die Beugung wieder unschärfer zu werden. Irgendwo dazwischen liegt die ideale Blende, die sog. Förderliche Blende.

Dazu habe ich mit meinem EF 100mm 2.8 Makro einen Blendenreihe angefertigt und finde die förderliche Blende im Bereich 5.6 bis 8.0. Sieh Dir diese Blendenreihe mit Abstand jeweils "ganzer Blendenstufen" genau an. Um für Deine Objektive die jeweils förderliche Blende herauszufinden, fertige damit eine ähnliche Blendenreihe an und vergleiche. Du kannst dazu ruhig im Bereich von 4.0 bis 11 in halben oder drittel Schritten vorgehen, um genau zu sehen, bei welchem Wert Du das beste Ergebnis bekommst.

Links siehst Du das Gesamtbild (einer Canon EOS 7D) und rechts einen kleineren Ausschnitt daraus aus der Bildmitte.

Blende Gesamt Ausschnitt
2.8 Vorschau Gesamtbild Vorschau Ausschnitt
4 Vorschau Gesamtbild Vorschau Ausschnitt
5.6 Vorschau Gesamtbild Vorschau Ausschnitt
8 Vorschau Gesamtbild Vorschau Ausschnitt
11 Vorschau Gesamtbild Vorschau Ausschnitt
16 Vorschau Gesamtbild Vorschau Ausschnitt
22 Vorschau Gesamtbild Vorschau Ausschnitt
32 Vorschau Gesamtbild Vorschau Ausschnitt

Sternchen-Filter als Alternative

Anstatt Dir zugunsten des Sternchen-Effektes die Beugung einzufangen, könntest Du auf die Idee kommen, ein Sternchen-Filter vor das Objektiv zu setzen. Das hat Marcel Hermann bei seinem Foto des Dresdner Blauen Wunders getan. 

Blaues Wunder

Nun ist es so, dass die Filter die Streuung für die Sternchen zwar nicht durch Beugen erzeugen aber dadurch, dass das Licht gebrochen wird. Das passiert durch feine Riefen auf bzw. in dem Filterglas. Nur wirkt das, genauso wie die Beugung, auf ganze Bild. Es bekommt deshalb ebenso eine latente Unschärfe wie die Beugung der engen Blende es täte. 
Der Vorteil des Filter ist, dass die Zahl der Strernenstrahlen vom Filter bestimmt wird und nicht von der Anzahl der Lamellen und dass sie beliebig ausgerichtet werden können. Ein Nachteil ist, dass dieses Filter, genau wie ein UV-Fitler, bei Nachtfotos die Lichter spiegeln könnte, wie ich in diesem Artikel beschreibe