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Depth of Field oder Tiefenschärfe: Hardware- und Grafikeffekte Glossar

Depth of Field oder Tiefenschärfe: Hardware- und Grafikeffekte einfach erklärt

Eine gute Tiefenschärfe soll den Blick des Betrachters lenken - und dabei schick aussehen.


43 Bilder Hardware- und Grafikeffekte einfach erklärt. Hardware- und Grafikeffekte einfach erklärt. [Quelle: PC Games]
Die Tiefenschärfe sorgt für Unschärfe, aber auch für mehr Tiefe und hilft beim Herausstellen von Bildinhalten. Und sie ist außerdem ein visueller Trick, um Blick und Aufmerksamkeit des Betrachters zu steuern. Die Tiefenschärfe simuliert die sogenannte Akkomodation, also die dynamische Brechkraft der Linse des menschlichen Augens: Nehmen wir doch einmal unseren Finger und halten ihn etwa 30 bis 50 cm vor unsere Augen. Fokussieren wir ihn, wird dahinter Liegendes unscharf. Nehmen wir ein Objekt dahinter ins Visier, wird wiederum der Finger undeutlich. Das liegt daran, dass wir im dreidimensionalen Raum sehen und sich die Brechkraft der Linsen unserer Augen ändert, je nachdem, wie weit das fokussierte Objekt entfernt ist. Vor dem Fokus sind wir weit-, dahinter kurzsichtig. Schauen wir dagegen auf einen Bildschirm, eine Kinoleinwand oder ein Foto und versuchen, in einem dortigen Bild den gleichen Effekt herbeizuführen, so funktioniert das nicht. Das ist durchaus logisch, schließlich blicken wir auf eine zweidimensionale Fläche. Ähnliches gilt übrigens selbst für VR-Brillen - dort schauen wir mit jedem Auge auf eine Fläche. Das gaukelt uns zwar Dreidimensionalität vor, doch ist echtes räumliches Sehen und Fokussieren auch in VR nicht möglich.

Sehhilfe und Scheuklappe zugleich

      

Die Tiefenschärfe übernimmt also diesen Teil des Tiefensehens. Zugleich wird so unsere Aufmerksamkeit gelenkt, denn wir schauen automatisch auf scharfe, von anderen, unscharfen Elementen abgesetzte Inhalte. Wie oben im Aufmacher: Der Blick wandert vom unscharfen Hintergrund auf die Spielfigur. Andersherum können Entwickler auch von unschönen Details ablenken, einer eigentlich offensichtlichen Levelbegrenzung beispielsweise.

Philipps Tipp: Mit Tiefenschärfe lässt sich nicht nur ein nackter Hintern hübsch in Szene setzen. Auch Film und Foto nutzen den Effekt (gern mit schicken Bokeh-Blenden-Artefakten). Das funktioniert auch in Spielen sehr gut, am besten jedoch in Zwischensequenzen oder Gesprächen. Die Entwickler können so außerdem die Aufmerksamkeit des Spielers auf bestimmte Elemente lenken oder von anderen ablenken, ohne dass dies offensichtlich wird. Aber das muss technisch und handwerklich auch gut gemacht sein, sonst irritiert der Effekt eher.


Mass Effect: Andromeda mit der sehr hochqualitativen Ultra-Tiefenschärfe

      

Mass Effect Andromeda nutzt eine sehr ansehnliche, hochauflösende und -wertige Tiefenschärfe in Zwischensequenzen und Gesprächen.

Die Tiefenschärfe in Mass Effect Andromeda ist maximiert eine echte Augenweide. Sie kommt in Zwischensequenzen und Gesprächen zum Einsatz und wird analog zu Film und Fernsehen dazu genutzt, das Auge des Zuschauers zu leiten. Figuren, die gerade eine Funktion erfüllen oder das Gespräch führen, werden in den Vordergrund gestellt, der häufig chaotische Hintergrund der Szenen dagegen unscharf dargestellt. Dies erleichtert es dem Betrachter, der Szene zu folgen und ist für das Auge außerdem weniger anstrengend. Die sehr hohe Qualität der Tiefenschärfe sowie die zusätzlichen Bokeh- und Chroma-Effekte kosten indes auch viel Leistung: Die Cutscenes gehören zu den anspruchsvollsten Szenen. Vor einigen Jahren wurde eine anspruchslose und "unechte" Tiefenschärfe (meist ein simpler, niedrig aufgelöster Gauss-Filter) auch dazu genutzt, um dahinter fehlende Details oder Begrenzungen zu verstecken.


43 Bilder Mass Effect Andromeda mit der sehr hochqualitativen Ultra-Tiefenschärfe. Mass Effect Andromeda mit der sehr hochqualitativen Ultra-Tiefenschärfe. [Quelle: PC Games]


Verschiedene Beispiele und Implementationen einer Tiefenschärfe

      

Eine vom Designer platzierte Tiefenschärfe funktioniert in vielen Fällen gut - schwieriger wird es mit einer adaptiven, also dynamischen Umsetzung.

Die Art und Weise, wie Tiefenschärfe in Mass Effect Andromeda, aber auch in vielen anderen Titeln genutzt wird, ist beileibe nicht die einzige Anwendungsmöglichkeit. Statt sich an Film und Fernsehen zu orientieren, experimentieren einige Entwickler auch mit adaptiver Tiefenschärfe, die außerdem häufig bei Mods zum Einsatz kommt. Bei dieser wird der Fokus vom Spieler selbst gesetzt, meist mit dem Fadenkreuz. Das eigentliche Problem ist jedoch, dass ein Spiel nicht "weiß", wohin der Spieler schaut und was er fokussieren will. Eine adaptive Tiefenschärfe kann daher sehr befremdlich wirken oder gar Unwohlsein auslösen, wenn der Spieler nicht genau und unbewegt an die angedachte, per Maus fokussierte Stelle blickt. Titanfall 2 nutzt beispielsweise eine adaptive Tiefenschärfe, aber auch die Skyrim SE - dort haben sich die Entwickler offenkundig bei der Modding-Community Inspiration geholt.


43 Bilder Verschiedene Beispiele und Implementationen einer Tiefenschärfe Verschiedene Beispiele und Implementationen einer Tiefenschärfe [Quelle: PC Games]


Hardware- und Grafikeffekte einfach erklärt - Zeitplan

7. Mai 2017 - Teil 1 - Umgebungsverdeckung
20. Mai 2017 - Teil 2 - Spiegelungen und Reflexionen
3. Juni 2017 - Teil 3 - Die moderne Texturdarstellung
25. Juni 2017 - Teil 4 - Depth of Field oder Tiefenschärfe
9. Juli 2017 - Teil 5 - Moderne Kantenglättungsverfahren
30. Juli 2017 - Teil 6 - Globale Beleuchtung
13. August 2017 - Teil 7 - Voxel und Voxel-basierte Grafik in Spielen
27. August 2017 - Teil 8 - Schattendarstellung in Spielen
...Viele weitere Teile folgen!

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