Was ist die Brennweite bei einem Objektiv?

Auf jedem Objektiv steht eine Zahl in Millimetern, etwa 50 mm oder 24–105 mm. Was ist die Brennweite, die diese Zahl beschreibt? Kurz gesagt: der Abstand zwischen der optischen Hauptebene des Objektivs und dem Sensor, wenn auf unendlich scharf gestellt ist. Sie bestimmt, wie groß dein Bildwinkel ist und wie stark ein Motiv vergrößert wird. Dieser Beitrag erklärt die Physik dahinter, zeigt Bildwinkel in Zahlen und ordnet ein, was die Brennweite im Bild verändert und was nicht.

Was ist die Brennweite? Die Definition#

Die Brennweite eines Objektivs ist der Abstand zwischen seiner bildseitigen Hauptebene und dem Brennpunkt. Der Brennpunkt ist der Punkt, an dem parallel einfallende Lichtstrahlen — also Licht von einem unendlich weit entfernten Motiv — zusammenlaufen. In der Kamera liegt dort der Sensor, sobald du auf unendlich fokussierst. Angegeben wird die Brennweite in Millimetern.

Wichtig ist der Begriff Hauptebene. Sie ist eine gedachte Ebene, von der aus das Objektiv rechnerisch so wirkt wie eine einzelne dünne Linse. Bei einem modernen Objektiv mit 10 bis 20 Linsenelementen liegt diese Ebene oft nicht in der Mitte des Tubus. Deshalb ist ein 200-mm-Teleobjektiv deutlich kürzer als 200 mm, und ein 16-mm-Weitwinkel sitzt weiter vor dem Sensor als 16 mm.

Die Brennweite ist eine feste optische Eigenschaft des Objektivs. Sie ändert sich nicht, wenn du das Objektiv an eine andere Kamera setzt. Was sich ändert, ist der Bildausschnitt, den der Sensor davon aufnimmt — dazu weiter unten mehr.

Für die Praxis genügt eine Faustregel: Kurze Brennweite bedeutet großer Bildwinkel und kleine Abbildung, lange Brennweite bedeutet kleiner Bildwinkel und große Abbildung. Wer gerade mit manuellen Einstellungen anfängt, findet ergänzende Grundlagen in den Tipps für den Einstieg in die Fotografie.

Was ist die Brennweite einer Linse? Die Physik dahinter#

In der Physik beginnt die Erklärung mit einer einzelnen Sammellinse, also einer Linse, die in der Mitte dicker ist als am Rand. Fällt paralleles Licht auf sie, wird es so gebrochen, dass es sich hinter der Linse in einem Punkt trifft: dem Brennpunkt. Der Abstand von der Linsenmitte bis zu diesem Punkt ist die Brennweite f.

Drei Zusammenhänge sind für das Verständnis nützlich:

• Brechkraft: Sie ist der Kehrwert der Brennweite, angegeben in Dioptrien. Eine Linse mit f = 0,5 m hat 2 Dioptrien. Je stärker eine Linse krümmt, desto kürzer ihre Brennweite.
• Linsengleichung: 1/f = 1/g + 1/b. Dabei ist g die Gegenstandsweite, b die Bildweite. Rückt das Motiv näher, wird b größer. Deshalb fährt beim Fokussieren auf kurze Distanz die Linsengruppe weiter vom Sensor weg.
• Zerstreuungslinse: Eine Linse, die am Rand dicker ist, lässt parallele Strahlen auseinanderlaufen. Ihre Brennweite ist negativ, der Brennpunkt liegt virtuell vor der Linse. In Objektiven werden Sammel- und Zerstreuungslinsen kombiniert, um Bildfehler zu korrigieren.

Aus der Linsengleichung folgt auch, warum die angegebene Brennweite streng genommen nur bei Fokus auf unendlich gilt. Bei Nahaufnahmen weicht der effektive Bildwinkel einiger Zoomobjektive deshalb merklich ab; Fachleute sprechen vom Focus Breathing.

Brennweite und Bildwinkel bei der Kamera#

Der Bildwinkel ergibt sich aus Brennweite und Sensordiagonale. Die Formel lautet: Bildwinkel = 2 × arctan(Diagonale ÷ (2 × Brennweite)). Ein Vollformatsensor misst 36 × 24 mm, seine Diagonale rund 43,3 mm. Daraus ergeben sich die folgenden Diagonalbildwinkel:

Als Normalbrennweite gilt eine Brennweite etwa in Höhe der Sensordiagonale, bei Vollformat also um 43 mm. Historisch hat sich 50 mm als Normalobjektiv durchgesetzt. Der Bildeindruck kommt dem natürlichen Sehen nahe, ohne dass Weite oder Nähe übertrieben wirken.

Sensorgröße und Crop-Faktor

Ein kleinerer Sensor nimmt aus demselben Bildkreis nur einen Ausschnitt auf. Bei APS-C liegt der Crop-Faktor je nach Hersteller bei etwa 1,5 oder 1,6, bei Micro Four Thirds bei 2. Ein 50-mm-Objektiv an einer APS-C-Kamera mit Faktor 1,5 liefert deshalb denselben Bildwinkel wie 75 mm an Vollformat. Die Brennweite bleibt 50 mm; nur der Bildausschnitt ist enger. Wie Sensorgrößen sich sonst auswirken, erklärt der Beitrag was Vollformat bei einer Kamera bedeutet.

Smartphones zeigen den Zusammenhang besonders deutlich. Ihre Hauptkameras haben echte Brennweiten von nur wenigen Millimetern, die Hersteller geben aber meist die kleinbildäquivalente Brennweite an, oft um 24 bis 26 mm.

Brennweite an der Kamera einstellen

An einem Zoomobjektiv stellst du die Brennweite über den Zoomring ein; die aktuelle Position steht als Skala auf dem Tubus. Die gewählte Brennweite speichert die Kamera in den Aufnahmedaten, sodass du sie später im RAW-Konverter nachlesen kannst. Wer die eigenen Bilder einmal nach Brennweite sortiert, sieht schnell, welche Bereiche er tatsächlich nutzt.

Perspektive und Kompression: die Wirkung im Bild#

Ein verbreiteter Irrtum lautet, die Brennweite verändere die Perspektive. Tatsächlich bestimmt allein der Aufnahmestandort die Perspektive, also das Größenverhältnis von Vordergrund und Hintergrund. Die Brennweite legt nur fest, welcher Ausschnitt davon auf den Sensor fällt. Schneidest du aus einem 24-mm-Bild den mittleren Ausschnitt heraus, entspricht er in der Perspektive exakt einem 100-mm-Bild vom selben Standort — nur mit weniger Pixeln.

Die typischen Wirkungen entstehen, weil du mit unterschiedlichen Brennweiten unterschiedlich weit vom Motiv entfernt stehst:

• Weitwinkel: Um ein Gesicht formatfüllend abzubilden, musst du sehr nah heran. Nase und Kinn wirken dann groß, die Ohren klein. Bei Architektur kippen senkrechte Linien, sobald die Kamera nach oben geneigt ist.
• Tele: Aus größerer Entfernung rücken Vorder- und Hintergrund optisch zusammen. Diese sogenannte Kompression lässt Bergketten hintereinander gestaffelt und Häuserreihen dicht gedrängt wirken.

Ein Rechenbeispiel macht den Effekt greifbar. Soll ein Kirchturmdach mit 24 mm formatfüllend erscheinen und stehst du dafür etwa 15 m entfernt, brauchst du mit 200 mm für denselben Ausschnitt den rund 8,3-fachen Abstand, also etwa 125 m. Ein Hügel 500 m hinter dem Turm ist im ersten Fall gut 34-mal so weit entfernt wie der Turm, im zweiten nur noch rund fünfmal. Deshalb wirkt er im 24-mm-Bild klein und fern, im 200-mm-Bild dagegen, als rage er direkt hinter dem Turm auf.

Für Urlaubs- und Landschaftsbilder heißt das: Wähle zuerst den Standort nach der gewünschten Wirkung, dann die Brennweite für den Ausschnitt. Wie sich das in typischen Reisesituationen umsetzen lässt, beschreibt der Beitrag, wie du bessere Urlaubsfotos machst.

Die Perspektive entsteht durch den Standort. Die Brennweite entscheidet nur, wie viel davon im Bild landet.

Festbrennweite oder Zoomobjektiv: Welche Brennweite für was?#

Ein Zoomobjektiv deckt einen Brennweitenbereich ab, eine Festbrennweite genau einen Wert. Der Zoomfaktor ergibt sich aus dem Verhältnis von längster zu kürzester Brennweite: Ein 24–240-mm-Objektiv ist ein 10-fach-Zoom. Mit dem digitalen Zoom einer Kamera hat das nichts zu tun; dieser vergrößert nur einen Bildausschnitt und verändert die optische Brennweite nicht.

Die höhere Lichtstärke ist der wichtigste praktische Unterschied. Ein 50-mm-Objektiv mit f/1,8 lässt gegenüber einem Standardzoom mit f/5,6 bei 50 mm gut drei Blendenstufen mehr Licht durch. In einem dunklen Innenraum ist das der Unterschied zwischen ISO 800 und ISO 6400 bei gleicher Verschlusszeit.

Welche Brennweite für welches Motiv

Als Ausgangswerte, jeweils kleinbildäquivalent:

• Landschaft und Architektur: 16 bis 35 mm für Weite, 70 bis 200 mm für gestaffelte Ausschnitte.
• Porträt: 85 bis 135 mm, damit du genug Abstand für natürliche Proportionen hast.
• Produkte und Details: 90 bis 105 mm, häufig als Makroobjektiv, wie im Einsteigerleitfaden für Produktfotografie beschrieben.
• Sport und Tiere: ab 200 mm, bei scheuen Vögeln 400 mm und mehr.

Auch für Video und Social Media spielt die Brennweite eine Rolle, weil Selbstaufnahmen aus Armlänge einen großen Bildwinkel verlangen. Was eine Kamera dafür mitbringen sollte, behandelt der Beitrag über die Spiegelreflex- oder Systemkamera für Social Media.

Eine weitere Folge der Brennweite betrifft die Verwacklung: Als Faustregel gilt eine Verschlusszeit von höchstens 1 ÷ Brennweite in Sekunden, bezogen auf Kleinbild. Bei 200 mm also 1/200 s oder kürzer, bei APS-C mit Faktor 1,5 entsprechend 1/300 s. Ein Bildstabilisator verschiebt diese Grenze je nach System um mehrere Blendenstufen.

Häufige Fragen (FAQ)#