Focus Stacking

I. Schärfentiefe

Die Technik des Focus Stackings ist eine großartige Sache. Zwar kann eine geringe Schärfentiefe in vielen Fällen nicht nur gut aussehen, sondern oft ist sie aus künstlerischen Aspekten mehr oder weniger sogar zwingend. Bei Portraitfotos beispielsweise ist häufig nur das Gesicht der Person scharf abgebildet, wohingegen der Hintergrund verschwimmt, also unscharf wird. Hier ein Vergleich:

Beispiel 1Beispiel 2

Die Qualität dieses bewusst in Kauf genommenen Unschärfebereichs, womit irrelevante Bereiche des Bildes auf ansprechende Weise aus­geblendet werden können, wird durch das Kameraobjektiv bestimmt und Bokeh genannt. Am deutlichsten kann man das sehen, wenn man Lichter fotografiert:

Bokeh-Beispiel

Wenn man ein Motiv jedoch so hochauflösend wie nur möglich abbilden möchte, wie das in der Makro­fotografie der Fall ist, ist eine geringe Schärfentiefe hingegen unerwünscht, immerhin möchte man ja das gesamte Motiv darstellen und nicht nur einen Teilbereich. Weil das ganze Motiv relevant ist, gibt es also keinen Grund, bestimmte Bereiche des Bildes auszublenden, außer, man möchte dem Betrachter vor­schreiben, welchen Teil des Bildes er zu betrachten hat – was in der Regel nicht der Fall sein wird.

Im folgenden Beispiel kann man sehen, was das Problem bei hochauflösenden Nahaufnahmen ist: Auf dem einen Bild sind zwar die Zeiger der Taschenuhr scharf, der Rand aber ist unscharf und auf dem anderen Bild ist es genau umgekehrt. Und das Ziffernblatt ist auf beiden Fotos nicht wirklich scharf:

Beispiel 1Beispiel 2

Optimal wäre es allerdings, wenn sowohl Zeiger, Ziffernblatt als auch Rand scharf abgebildet würden:

Beispiel 3

II. Focus Stacking

Um dieses Problem zu lösen, bietet sich bei unbewegten Motiven die Technik des Focus Stackings an: Man schießt mehrere Fotos desselben Motivs mit jeweils unterschiedlichen Schärfebereichen und fügt diese am Ende zusammen, nachdem sie zentriert wurden (die Fotos werden immer geringfügig versetzt sein, müssen aber exakt aufeinanderpassen, damit es zu keinen Überlappungen kommt).

Auf Windows kann man diese Arbeit bequem von zwei Programmen übernehmen lassen. In meinen Tests haben sich vor allem das Command-Line-Tool align_image_stack aus dem Programm­paket Hugin zusammen mit TuFuse bewährt. Beide Programme sind kostenlos; Hugin ist sogar Open-Source.

Zur Vereinfachung habe ich ein einfaches Batch-Script geschrieben, wobei die JPG-Fotos vor Ausführung des Scripts in den Unterordner jpg, hier C:\Bildbearbeitung\Taschenuhr\jpg müssen:

C:

cd C:\Tools\Hugin\bin
align_image_stack -m -a "C:\Bildbearbeitung\Taschenuhr\aligned" "C:\Bildbearbeitung\Taschenuhr\jpg\*.jpg"

cd C:\Tools\tufuse
tufuse -o "C:\Bildbearbeitung\Taschenuhr\result_tufuse_01.tif" "C:\Bildbearbeitung\Taschenuhr\aligned*.tif"

pause

Die vergleichsweise große TIF-Bilddatei kann man später mit einem Bildbearbeitungsprogramm wie GIMP nachbearbeiten und ins JPEG-Format konvertieren.

III. Beispiel anhand der Taschenuhr

Für die wunderbare Taschenuhr von Thos. Russell & Son, die in den 1920er-Jahren gebaut wurde und nicht annähernd so wertlos aussieht, wie sie tatsächlich ist, habe ich insgesamt sechs Fotos erstellt:

Foto 1Foto 2Foto 3Foto 4Foto 5Foto 6

Hier das Zwischenergebnis nach Ausführung der beiden Programme und das nachbearbeitete End­ergebnis. Wie man im Vergleich zu den Einzelfotos sehen kann, ist der Schärfebereich deutlich größer:

Focus StackedNachbearbeitet
media viewer image