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      Focus-Stacking und Makrofotografie

Schärfentiefe erweitern mit relativ einfachen Mitteln

Mit dem folgenden Artikel möchte ich versuchen, meine Erfahrungen zum Thema Focus Stacking aus den letzten Jahren zusammenfassend darzustellen.

Die Beschreibung beschränkt sich ausschließlich auf die mir zur Verfügung stehende Ausrüstung, und es soll gezeigt werden, dass auch mit relativ einfachen Mitteln präsentable Ergebnisse erzielt werden können.

Im Anschluss daran soll anhand einiger Beispiele auf die prinzipiell möglichen Fehler hingewiesen werden, und auch wie diese Fehler vermieden werden können.

Zunächst einmal möchte ich das von mir verwendete Gerät vorstellen.
Es handelt sich um ein Lomo Biolam, welches in dieser Version in den 70er Jahren gebaut wurde.


         

Ich habe an dem Mikroskop einige Umbaumaßnahmen vorgenommen.
Der im Original vorhandene Drehtisch wurde entfernt und durch einen- vielleicht etwas abenteuerlich anmutenden- Kreuztisch ersetzt.
Den Fototubus habe ich so bearbeitet, dass die Kamera durch eine ursprünglich für ein Teleskop vorgesehene zusätzliche Hülse, über drei Flügelschrauben zentrierbar ist. Diese Hülse hat am oberen Ende ein Standard-T2-Gewinde, auf das ich einen zu meiner Kamera passenden T2-Ring geschraubt habe.
Es wird kein Okular und auch keine Übertragungsoptik verwendet, d.h. das vom Mikroskop-Objektiv erfaßte Bild wird direkt auf den Chip der verwendeten Kamera projeziert.

Hier eine Auflistung der verwendeten, achromatischen Objektive:

Seibert 2,5/0,07
Carl Zeiss Jena 3,2/0,10 Semiplan
Lomo 4,7x0,11
Carl Zeiss Jena 6,3/0,16
Lomo 9x0,20

Als Lichtquelle dienen drei flexieble LED´s, die man für wenig Geld in einem bekannten schwedischen Möbelhaus erwerben kann.
Diese drei LED´s sind an einem Grundbrett unterhalb des Mikroskiops fest montiert. 



         

Die Vorgehensweise

Zuerst wird das Objekt an einem dünnen Draht, einem Zahnstocher oder Ähnlichem fixiert. Man kann für die Befestigung farblosen Nagellack oder handelsüblichen Klebstoff verwenden. Den Draht o.ä. verbindet man mit einem kleinen Stück Kork, das man mit Heißkleber an einer Glasmurmel befestigt hat. Die Murmel liegt in einem kleinen Ring und ist frei beweglich. Auf diese Weise lässt sich das Objekt in nahezu jeder Position festhalten und fotografieren.

Um unerwünschte Reflektionen oder Spitzlichter zu vermeiden, verwendet man Diffusoren aus Kunststoff. Bewährt haben sich einfache, weiße Einwegtrinkbecher, die leicht zuzuschneiden sind.

Die Glasmurmel mit dem daran befestigten Objekt wird nun unter den Objektivrevolver gestellt und nach Wunsch ausgerichtet. Der passende Diffusor wird platziert und mit den LED´s von außen angeleuchtet. Dabei ist darauf zu achten, dass die Lichtstrahlen nicht über den Rand des Diffusors hinweg direkt auf das Objekt leuchten. Bewährt hat sich daher eine leicht schräge Ausrichtung der Lampen. 



                  

Nun beginnt die eigentliche Arbeit.
Die Kamera wird zunächst grob auf das Objekt ausgerichtet und die richtige Belichtungszeit ermittelt. Ist dieses geschehen, kann mit dem stacken begonnen werden. Man "fährt" zuerst das Mikroskopstativ mit der Kamera an den höchsten Punkt des Objekts, also dort hin, wo der später scharf abgebildete Bereich beginnen soll. Die umgekehrte Vorgehensweise ist auch möglich, dann fängt man mit der untersten Ebene des Objekts an. Es ist nicht wichtig, ob man von oben nach unten stapelt, oder umgekehrt, das Ergebnis wird dadurch kaum oder gar nicht beeinflusst.

Nach der ersten Aufnahme dreht man nun minimal am Feintriebknopf den Mikroskops, um die Schärfeebene in einem kleinen Schritt zu verlagern, und anschließend erfolgt die nächste Aufnahme. Mit dieser Vorgehensweise wird das komplette Objekt schrittweise von oben nach unten oder eben auch umgekehrt von unten nach oben fotografiert. Dabei darf sich das Objekt auf gar keinen Fall auch nur minimal bewegen.

Falls noch nicht geschehen, werden nun die Bilddateien auf den Rechner übertragen, die Stacking-Software damit "gefüttert" und das Zusammenrechnen gestartet. Ist der Bilderstapel fertig zusammengerechnet, folgt üblicherweise noch die digitale Nachbearbeitung mit einer Bildbearbeitungssoftware. Auf die Nachbearbeitung möchte ich an dieser Stelle nicht näher eingehen, das würde den Rahmen dieser Beschreibung sprengen.  


Fehlerquellen

Anhand mehrerer Aufnahmen des gleichen Objekts soll an dieser Stelle an einigen Beispielen gezeigt werden, welche Fehler vorkommenn können und wie man sie vermeidet.

 
das ist ein Softwarefehler, der sich leider nicht vermeiden lässt. Die Software "weiß" nicht, welche Ebene vorne und welche dahinter liegt, transparente Überlappungen sind die Folge.


 
hier wurde kein Diffusor verwendet, das Ergebnis sind Spitzlichter und harte Schatten



hier waren die Stackschritte zu groß, es sind deutlich unscharfe Bereiche zu erkennen



hier wurde das Objekt bewegt, die Folge sind doppelte Konturen


          
so sollte es aussehen.......

Heike Buchmann
21.01.2015


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