Das Scheimpflug-Prinzip definiert eine optische Geometrie, in der sich Objektebene (Schärfeebene), Linsenebene und Bildebene (Sensor oder Film) entlang einer gemeinsamen Linie schneiden. Wird die Linse gegenüber der Bildebene geneigt, neigt sich auch die Schärfeebene – so erscheinen schräg liegende Objekte über die gesamte Fläche hinweg scharf.
In einem Standardaufbau sind Linsen- und Bildebene parallel, wodurch die Schärfentiefe begrenzt ist und nur parallele Objekte vollständig scharf erscheinen. Durch Anwendung der Scheimpflug-Bedingung wird die Schärfenverteilung an die Orientierung des Objekts angepasst. Dadurch sind kleinere Blendenöffnungen weniger notwendig, und Beugungsgrenzen werden vermieden.
Anwendungsbereiche
Fotografie und Film: Großformat- und Tilt-Shift-Objektive nutzen das Prinzip, um die Schärfentiefe über geneigte Motive zu erweitern (z. B. bei Architekturfassaden oder Produktaufnahmen) oder gezielte Schärfeeffekte zu erzeugen.
Mikroskopie und optische Messtechnik: Sorgt für scharfe Abbildungen geneigter Proben und verbessert so die Messgenauigkeit in der 3D-Mikroskopie oder Oberflächenanalyse.
Maschinelles Sehen und industrielle Inspektion: Entscheidend für die Abbildung geneigter Objekte auf Förderbändern, etwa Halbleiterwafer, Leiterplatten oder Verpackungen, bei denen präzise Kantenerkennung und Maßhaltigkeit erforderlich sind.
Luftbildkartierung und topografische Bildgebung: Hält Schärfe über schräge Landschaften oder Bauwerke hinweg aufrecht und ermöglicht präzise geospatiale Datenerfassung.
Medizinische Bildgebung: Besonders in der Ophthalmologie bei Scheimpflug-Kameras eingesetzt, um hochpräzise Querschnittsbilder der Hornhaut und der vorderen Augenkammer zu erfassen.
Das Scheimpflug-Prinzip ist somit ein grundlegendes Konzept der optischen Ingenieurwissenschaft, immer dann, wenn nicht-parallele Objektebenen mit maximaler Schärfe und ohne Kompromisse bei Auflösung oder Schärfentiefe abgebildet werden müssen.
