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Die Schärfentiefe gibt in Abhängigkeit von der Brennweite der Linse und des Aperturdurchmessers die kleinste und größte Objektentfernung an, welche (ohne Änderung der Fokussierung) eine scharfe (genauer: als scharf empfundene) Abbildung der Objektszenerie sichert. Als „scharf” wird bezeichnet, was aus Sicht der humanen Augenauflösung nur marginal „verschwommen” erscheint. Die Auflösung der menschlichen Augen ist endlich (ca. 1500 Bildpunkte bei unverändert steter Sicht auf die Betrachtungsfläche). Auf dieser Grundlage wird in herkömmlichen optischen Systemen als „Unschärfe” eine Verwischung (Zerstreuung) Z von einem Durchmesser kleiner 1/1500 der Bilddiagonalen d akzeptiert. In optischen Systemen, die auf Matrixsensoren mit diskreten Pixeln basieren (genau wie die Thermokameras), wird die Größe eines Einzelpixels des Detektors anstelle des obigen Werts verwendet. (Solange ist die Abbildung „scharf”, bis der Durchmesser der Zerstreuung die Größe eines Einzelpixels erreicht.)

Abb. 64: Schärfentiefe bei hyperfokaler Fokussierung

Bei Fokussierung auf die sogenannte hyperfokale Objektentfernung reicht die Schärfentiefe bis ins Unendliche - wie das auch die obige Abbildung belegt. Die hyperfokale Entfernung selbst kann mit folgender Gleichung bestimmt werden:

Gl. 63

Legende:

lhf ...	hyperfokale Fokuslänge
f ...	Brennweite der Linse
dAB ...	Durchmesser der Aperturblende
k ...	Blendenzahl
rZ ...	Durchmesser eines Einzelpixels (hier: Durchmesser des Zerstreuungskreises)

Da im Allgemeinen gilt

ist folgende Näherung akzeptabel:

Gl. 64

Der hyperfokale Abstand wird somit durch die Brennweite f und die Blendenzahl k der Linse bestimmt, und hängt weiterhin von der Größe eines Einzelpixels des verwendeten Matrixdetektors ab.

Es ist weiterhin zu beachten, dass beim Fokussieren auf Objekte, die sich näher am optischen System befinden als die hyperfokale Entfernung, die Schärfentiefe nicht mehr bis ins Unendliche reicht. Hierzu soll nunmehr der minimale und maximale Objektabstand des „Schärfenbereichs” bestimmt werden.

Als erstes folgt die Berechnung der maximalen Entfernung der Schärfentiefe. Solange diese bei der Fokussierung auf die hyperfokale Distanz unendlich ist, verringert sich diese Entfernung bei Fokuseinstellung auf nähere Objektabstände auf einen endlich Wert. (Siehe auch die folgende Abbildung.)

Abb. 65: Schärfentiefe bei Fokussierung auf kürzeren Abstand als die hyperfokale Entfernung

Die Bestimmung der fernen Grenze des Schärfentiefebereiches im Falle der Fokussierung kürzer als die hyperfokale Entfernung l_fokus < l_hf ist anhand folgender Gleichung möglich:

Gl. 65

Da in der Praxis allgemein gültig ist, dass l_fokus >> f, kann die obige Gleichung in folgender Weise vereinfacht werden:

Gl. 66

Hiernach folgt nun die Bestimmung der nahen Grenze des Schärfentiefebereiches für die Fälle, bei denen die Fokussierung kürzer als die hyperfokale Entfernung l_fokus < l_hf ist:

Gl. 67

Da auch hierfür die Allgemeingültigkeit von l_fokus >> f vorausgesetzt werden kann, vereinfacht sich auch die voranstehende Gleichung:

Gl. 68

Wird allerdings genau auf die hyperfokale Entfernung fokussiert, dann gilt l_fokus = l_hf. Demzufolge ergibt sich aus der Gleichung 68, das in diesem Falle die nahe Grenze des Schärfentiefebereiches die Hälfte der hyperfokalen Entfernung ist:

Gl. 69

Hinweis: Der Schärfentiefebereich erstreckt sich jeweils über die für die aktuelle Fokusentfernung berechenbare Nahgrenze bis zur Ferngrenze. Der Umfang des Bereichs verringert sich bei Fokussierung kürzer als der hyperfokalen Entfernung ungefähr quadratisch entsprechend des Quotienten aus hyperfokalem Abstand und aktueller Fokusdistanz.