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Bemerkungen zum Fokus-Stacking

Es handelt sich bei diesem Verfahren um eine Kombination aus fotografisch erstellten Aufnahmen und der Nachbearbeitung und Kombination dieser Aufnahmen mit Hilfe einer Software, mit dem Ziel, eine Erweiterung der Schärfentiefe zu erlangen.

 

Der erste Schritt besteht darin, eine Folge von Fotos zu erzeugen, die sich lediglich in der Fokusebene unterscheiden.  Es ist essentiell von Bedeutung, während der Erstellung der Fotofolge keinesfalls  die neuen Schärfenebenen durch Verstellen der Schärfe am Objektiv zu finden. Diese muß ausschließlich durch Veränderung der Entfernung zwischen Objekt und Kameraobjektiv erfolgen.

Beim zweiten Schritt des Stackings, dem Prozess der Kombination der Einzelbilder durch eine Software, werden die schärfsten Bildbereiche der Einzelbilder ermittelt und zu einem neuen Bild zusammengefügt.

Es gibt inzwischen eine ganze Reihe von Programmen, die man zum Stacken verwenden kann. Ich habe sehr gute Erfahrungen mit dem Programm Zerene-Stacker gemacht.

 

 

Die folgende Abbildung zeigt einen Stand, zur Erstellung von Bildstapeln.

Stand zur Erstellung von Bildstapeln

Aufbau:

Der Stand basiert auf einer Grundplatte aus massivem Aluminium , an dem eine 25mm starke Stahlsäule befestigt ist (6). Diese Säule trägt einen Grob-Feintrieb (4), der einem Wild-Makroskop entnommen wurde. An diesem Trieb ist eine Canon-Balgengerät (1) befestigt, das die Kamera (7) und die abbildende Optik (2) trägt. In diesem Falle ist es ein M Plan Apo Objektiv des Herstellers Mitutoyo. Der Grob-Feintrieb (4) wird verwendet, um die oberste Fokusebene  der Fotoobjekte (5)  anzusteuern. Für eine feine  Schichtung der folgenden Fokusebenen kommt ein Feintrieb (3)  zum Einsatz, der einem Wild M20 Mikroskop entnommen wurde. Dieser Trieb besitz ein Zahnradgetriebe und lässt sich besonders fein verstellen.

Bemerkungen zu den abblidenden Objektiven:

 

In Abhängigkeit von der Größenordnung der zu stackenden Objekte, kann man unterschiedliche Objektive verwenden.

 

Für Abbildungsmaßstäbe bis hin zu 1:1 sind die gängigen Makro-Objektive verschiedener Hersteller durchaus geeignet. Ist man nur an  relativ großen Fotoobjekten interessiert, kann man auf eine Balgengerät verzichten und die Kamera direkt mittels eines Triebes an der Stahlsäule befestigen. Es wäre nicht einmal erforderlich, einen gesonderten Feintrieb zum Anheben der Objekte einzusetzen.

 

Für größere Abbildungsmäßstäbe, etwa bis hin zu 5:1, ist mehr Aufwand zu treiben. Man kann das Canon MPE 65 einsetzen ode besser noch Lupenobjektive, wie etwa Photare von Leitz/ Leica oder Luminare von Zeiss. Man wird jedoch schon in diesem Bereich kaum mehr ohne Feintrieb auskommen.

 

Will man noch größere Abbildungsmaßstäbe anstreben und gar im Mikro-Bereich stacken, muß man entsprechende Mikroskop-Objektive verwenden. Hierbei ist darauf zu achten, dass man möglichst Objektive verwendet, die bereits im Zwischenbild auskorrigierte Bilder erzeugen. Fast alle älteren Objektive etwa der Hersteller Leitz oder Zeiss erfüllen diese Bedingung leider nicht, denn die Zwischenbilder wurden noch mit Hilfe der Okulare korrigiert. Fehlen diese jedoch, ergeben sich Abbildungsfehler und wirklich befriedigende Ergebnisse bleiben aus.

 

Eine Sonderrolle spielen die sogenannten CF (Colour Free) Objektive von Nikon, etwa jene der Auflicht-Baureihe M Plan. Diese Objektive erzeugen ausgezeichnet auskorrigierte Bilder und es gibt sogar Ausführungen in ELWD (Extra-Long-Working-Distance). Mit zunehmender Vergrößerung ist eine höhere numerische Apertur erforderlich, und diese zu realisieren bedeutet dann üblicherweise, dass sich die Arbeitsabstände auf wenige Millimeter oder gar Bruchteile davon reduzieren. In dieser Hinsicht nehmen die ELWD Ausführungen der M Plan Objektive von Nikon eine Ausnahmeposition ein.

 

Handelte es sich bei den Lupenobjektiven und auch bei den Nikon M PLan Objektiven um sogenannte Endlich-Optiken, sind die neueren Mikroskopobjektive aller Hersteller Unendlich-Optiken. Das heißt, sie erzeugen in den Mikroskopen parallele Lichtstrahlen, die mit einer  Tubuslinse zu den Okularen hin optisch abgeschlossen werden müssen. Zu solchen Objektiven gehören auch die Mitutoyo M Plan Apos, die eine besondere Tubuslinse benötigen, die in dem Strahlengang an passender Stelle vorzusehen ist.

 

Als Tubuslinse kann man natürlich die Original Tubuslinse von Mitutoyo einsetzen. Diese ist jedoch auf eine mittlere Schärfe des gesamten Bildfeldes korrigiert. Möchte man eine etwas betontere Schärfe im Zentrum erreichen, sollte man mit Apogerogonen experimentieren. Auch die Rynox Vorsatzlinse 150 erzeugt als Tubuslinse sehr schöne Bilder. Ich setze in meinem System eine Tubuslinse aus einem Wild Ergotubus der M3-Serie ein, die apochromatisch korrigiert ist und meiner Einschätzung nach die besten Bilder liefert.

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© Jens-Wilhelm Janzen