Het uitgangspunt voor focus stacking is een reeks beelden die op verschillende scherpstelafstanden zijn gemaakt; in elk beeld zullen verschillende gebieden van het monster scherp zijn. Hoewel geen van deze beelden het monster volledig in focus heeft, bevatten zij gezamenlijk alle gegevens die nodig zijn om een beeld te genereren waarin alle delen van het monster in focus zijn. In-focus gebieden van elk beeld kunnen automatisch worden gedetecteerd, bijvoorbeeld via randdetectie of Fourier analyse, of handmatig worden geselecteerd. De onscherpe delen worden vervolgens samengevoegd om het uiteindelijke beeld te genereren.
Deze bewerking wordt ook wel z-stacking, focal plane merging (of zedificatie in het Frans) genoemd.
Media afspelen
In fotografieEdit
Het verkrijgen van voldoende scherptediepte kan met name een uitdaging zijn bij macrofotografie, De scherptediepte is namelijk kleiner (ondieper) voor objecten die dichter bij de camera staan. Als een klein object het kader vult, is het vaak zo dichtbij dat niet op de hele diepte tegelijk kan worden scherpgesteld. Scherptediepte wordt gewoonlijk vergroot door diafragmeren (met een groter f-getal), maar voorbij een bepaald punt veroorzaakt diafragmeren onscherpte als gevolg van diffractie, wat het voordeel van scherpte tenietdoet. Het vermindert ook de helderheid van het beeld. Met focus stacking kan de scherptediepte van beelden die bij het scherpste diafragma zijn genomen, effectief worden vergroot. De beelden rechts illustreren de toename in DOF die kan worden bereikt door meerdere opnamen te combineren.
De Mars Science Laboratory-missie heeft een apparaat genaamd Mars Hand Lens Imager (MAHLI), waarmee foto’s kunnen worden gemaakt die later scherp kunnen worden gestapeld.
In microscopieEdit
In microscopie zijn hoge numerieke aperturen wenselijk om zo veel mogelijk licht van een klein monster op te vangen. Een hoge numerieke apertuur (gelijk aan een laag f-getal) geeft een zeer geringe scherptediepte. Objectieven met een grotere vergrotingsfactor hebben over het algemeen een kleinere scherptediepte; een objectief van 100× met een numerieke apertuur van ongeveer 1,4 heeft een scherptediepte van ongeveer 1 μm. Bij directe observatie van een monster zijn de beperkingen van de geringe scherptediepte gemakkelijk te omzeilen door op en neer scherp te stellen door het monster; om microscopiegegevens van een complexe 3D-structuur effectief in 2D weer te geven, is focus stacking een zeer nuttige techniek.
Atomaire resolutie scanning transmissie elektronenmicroscopie stuit op soortgelijke moeilijkheden, waarbij de kenmerken van het monster veel groter zijn dan de scherptediepte. Door het nemen van een door-focale reeks, kan de diepte van focus worden gereconstrueerd om een enkel beeld volledig in focus.