Wie kommt es zu Bildfeldwölbung und wie lässt sie sich vermeiden?

Das vom Objektiv erzeugte Bild sollte idealerweise vollkommen eben sein – genauso eben wie der Sensor. Ohne eine Korrektur, die das Bildfeld einebnet, wäre es allerdings zu einer Schalenform gekrümmt – ein Abbildungsfehler, der sich im Weitwinkelbereich stärker als bei langen Brennweiten zeigt. Die Schärfenebene eines mehrlinsigen Objektivs kann auch eine noch komplexere Gestalt annehmen, zum Beispiel eine konzentrische Wellenform.

Trotz Bildfeldwölbung lassen sich Motive scharf abbilden

In der analogen Fotografie war eine gewisse Krümmung noch akzeptabel, da auch der Film nie völlig plan lag, aber in der Digitalfotografie hat selbst die geringste Abweichung Konsequenzen, nämlich Unschärfen in den Teilen des gekrümmten Bildes, die vor oder hinter dem Sensor liegen. Dies sollte allerdings nicht mit einer allgemeinen Randunschärfe verwechselt werden.

Trotz einer Bildfeldwölbung lassen sich Motive am Rand ebenso wie solche in der Bildmitte scharf abbilden. Ein planes Motiv, wie etwa eine zu Testzwecken aufgenommene Zeitungsseite, wird zu einem gekrümmten Bild, in dem alles scharf ist – nur nicht unbedingt in der Ebene des Sensors. Dagegen bildet das Objektiv ein gewölbtes Motiv wie beispielsweise eine Schale scharf auf dem planen Sensor ab. Dem gekrümmten Bildfeld hinter dem Objektiv entspricht also eine umgekehrt gekrümmte Schärfenzone davor und solange sich alle Motive innerhalb dieser Zone befinden, entsteht ein scharfes Bild. Es ist sogar möglich, Fotos mit einer vermeintlich unmöglichen Schärfentiefe aufzunehmen, in denen zwei Motive in unterschiedlicher Entfernung scharf erscheinen, ein drittes, dazwischenliegendes Motiv dagegen unscharf.

Eine Bildfeldkrümmung ist nur dann problematisch, wenn plane Motive abgebildet werden sollen

Für Reproduktionszwecke eignen sich Objektive mit diesem Abbildungsfehler daher nicht. Bei anderen fotografischen Aufgaben kommt es darauf an, die bildwichtigen Motive in der gekrümmten Schärfezone zu platzieren – Sie sollten sich daher mit den Eigenheiten Ihrer Objektive vertraut machen. Abblenden vergrößert zwar auch eine gekrümmte Schärfenzone, beseitigt aber nicht die Wölbung. Bei einer starken Bildfeldkrümmung müssten Sie dazu so stark abblenden, dass die Beugung zu Unschärfen im gesamten Bildfeld führten würde.

Objektive auf Bildfeldwölbung überprüfen

Wenn Sie bei einem neuen Objektiv (oder gerade erworbenem „Altglas“) eine Randunschärfe bemerken, sollten Sie probeweise auf Motive am Rand des Bildfelds fokussieren. Falls diese dann scharf abgebildet werden, gleich weit entfernte Motive in der Bildmitte dagegen nicht mehr, liegt die Ursache in einer Bildfeldwölbung. In Ausnahmefällen kann diese gerade so stark sein, dass sie den Focus & Recompose-Fehler kompensiert, der vor allem bei kurzen Brennweiten entsteht: Wenn mit dem zentralen Messfeld fokussiert wird und danach durch einen Kameraschwenk das scharfgestellte Motiv an den Rand des Bildausschnitts verschoben wird, entsteht Backfocus. Dieser kann vom Frontfocus aufgrund der Bildfeldwölbung aufgehoben wird. Generell ist es aber ratsam, erst den Bildausschnitt festzulegen und zur Fokussierung, falls nötig, das AF-Messfeld auf das Motiv zu verschieben.

Sensoren für eine scharfe Abbildung

Verschiedene Hersteller wie Sony und Curve-One haben Sensoren entwickelt, deren dünn geschliffene Chips in eine Schalenform gepresst werden und plane Motive trotz einer Bildfeldkrümmung überall scharf abbilden. Dies setzt allerdings eine präzise Abstimmung von Objektiv und Sensor voraus und wäre keine gangbare Lösung für Systemkameras mit Wechselobjektiven.

Anders als oft behauptet, hat die Kugelform des menschlichen Auges übrigens wenig damit zu tun, dass auf diese Weise der Bildfeldwölbung Rechnung getragen würde. Die Form des Auges ist eine Konsequenz seiner Konstruktionsweise; die Biologie kennt ja auch sonst keine quaderförmigen Organe. Der Bereich der Netzhaut, in dem wir wirklich scharf sehen, ist überdies so klein, dass die Krümmung der Netzhaut keinen Unterschied macht.