Makro-Nahaufnahmen mit teilautomatisiertem Fokusvorschub

Makro-Nahaufnahmen mit teilautomatisiertem Fokusvorschub

°beschreibung °:

Der Rückblick

Bei Makroaufnahmen empfiehlt es sich, dass man NICHT zurück guckt. Aber dafür genauer hin.

Als es mir zu Beginn meiner privaten Hobbykipskistendompteurkarriere noch möglich war, weitestgehend OHNE Sehhilfe sehen zu können, was mir denn da so erst persönlich und dann vor der Linse begegnete, wurde auch schnell klar, dass man NOCH DICHTER ran muss, um NOCH MEHR sehen zu können. Das Interesse an Details war schnell geweckt, als es sich bei den Motiven vorzüglich um Insekten handelt. Denn Insekten sind von Natur aus klein. Und mit herkömmlichen Mitteln kaum bis gar nicht bildfüllend zu portraitieren. Meine ersten Feldversuche beschränkten sich auf die händisch geführte Fokusverschiebetechnik, die bei ungünstigen Lichtbedingungen zu fragwürdigen bis unbrauchbaren Ergebnissen geführt hat.

Mit vergleichsweise geringem finanziellen Einsatz wurde mir dann die erste Makroschiene als Geschenk überreicht. Sollte die Schiene nicht den Erwartungen entsprechen, wäre der Verlust zu verschmerzen, so war der allgemein zu Recht umtriebige Gedanke.

Aber die Schiene hat funktioniert, nachdem ich mich an die Bedienung gewöhnt und mit den erforderlichen Kamera-Parametern zu ersten akzeptablen Ergebnissen gekommen bin.

Übung macht den Meister (aller Klassen, hätte mein Fahrlehrer – der Herr Fuchs – verschmitzt lächelnd hinzufügend gelispelt).

Was gelegentlich dann Lust auf mehr gemacht hat. Siehe auch hier

Makro-Fotografie

Der Anfang

Mit der ersten manuellen Fokus-Verschiebeschiene hab ich erste stationäre Erfahrungen gesammelt. Die natürlich nicht auf meinem eigenen Mist gewachsen, sondern vielmehr von anderen abgekupfert worden sind. Dazu bedurfte es nur der Internetz-Recherche. Die allerdings ziemlich niederschmetternd war, weil die Spezialisten, die mit einem unglaublichen Equickmänt phänomenale Ergebnisse erzielt haben, keine Fragen mehr offen liessen. Auch nicht die Frage, wieviel Geld man für die Erzeugung derartiger Kunstwerke schlußendlich in die Hand zu nehmen hat.

Für mich wäre das ein viel zu teurer Spass geworden, weshalb ich mich vernunftbegabt dazu entschied, mit dem geringstmöglichen Aufwand ein für mich zumindest akzeptables Ergebnis zu erhalten. Immer unter der Prämisse, die Fähigkeiten der Technik nicht zu überschätzen und keinesfalls mit kostenträchtigen Maßnahmen eine noch größere Vergrößerung herauszukitzeln. Denn mein Equickmänt setzt natürliche Grenzen.

An dieser Stelle fällt mir ein, dass mich Amazon zur Teilnahme am Vine-Produkttester-Progamm berufen hat. Das ist eine andere (und ebenso uninteressante) Geschichte, hat mir aber zwischendurch zu so einigem Zubehör verholfen, was ich nicht gekauft hätte aber nun froh bin, es für mich kostenlos aber nicht umsonst in meinem lichtbildartistischen Tanzbereich wähnen zu können …

Zu den optotechnischen und nicht änderbaren Widrigkeiten gehört u. a. die ominöse Beugungsunschärfe. Ab einer gewählten Vergrößerung wird man nämlich im Sucher bzw. auf dem eingebauten Fernseher nicht mehr erkennen, was man da gerade versucht zu knipsen. Es verschwimmt alles ins unkenntlich gewordene Nichts, je höher die Vergrößerung gewählt wird.

Das Problem war im Zeitalter der analogen Fotografie ein deutliches Thema. Im Zeitalter der digialen Fotografie und der fortscheitendenen technischen Entwicklung vor allem bei den dabei verwendeten Optiken, die zudem bei den Markenherstellern kameraintern über die dort eingebaute Elektronik optimert werden, um Abbildungsfehler zu minimieren, ist u. a. die Beugungsunschärfe kaum noch ein Thema. Und über die Bildverarbeitung lassen sich zudem noch die Feinheiten rauskitzeln, sofern die Bildschärfe der Aufnahme das zulässt.

Mit zunehmendem Abbildungsmaßstab verringert sich der Schärfebereich dramatisch und muss zwangsläufig mit dem Blendenverschluß angepasst werden. Mit abnehmender Blendenöffnung läuft man Gefahr, auch die Beugungsunschärfe durch die Lichtbrechung zu erhöhen.

In der Makrofotografie stellt sich also das Problem, wie man ein sehr kleines Motiv oder einen ausgewählten Detailbreich eines Motivs bildschirmfüllend auf den Sensor (bzw. auf das Foto) bekommt. Schnell wird aufgrund der allgemein niemals ausreichenden Schärfentiefe klar, dass das keinesfalls mit nur einem Foto zu bewerkstelligen ist.

Also muss man mehrere bis viele und manchmal auch seeeeehr viele Bilder von ein und demselben Motiv bzw. Motivdetail machen. Das funktioniert im Makro- und Mikrobereich aber nicht mehr mit einer handgeführten Kamera. Dazu muss man die Knipskiste quasi einbetonieren, um keinen unerwünschten Versatz in der Bildfolge zu erhalten, die ein softwarebasiertes Fokus-Stacking auf dem PC dann unmöglich machen würde.

Und da kommt dann wieder der Makroschlitten zum Einsatz, auf dem die Kamera in kleinen oder auch winzigen Schritten vorwärts bewegt wird, um bei gleichbleibenden Aufnahmeparametern den Schärfentiefebereich schrittweise über das Motiv hinweg abzubilden um aus vielen Fotos mit jeweisl nur ganz bestimmten scharf abgebildeten Bildteilen ein einziges Foto mit der Essenz der scharfen Bildteilen aller Fotos zusammenzurechnen.

Anfangs hatte ich meine Experimente mit größeren Insekten wie z. B. Schmetterlingen, Fliegen oder auch einem Hornissenjungen kratzen hinsichtlich des Abbildungsmaßstabes schon an dem Genre der Mikorofotegrafie. Für die vielen erfoderlichen Bilder des fertigen Motiv hatte ich den Schlitten  zuerst noch von Hand an dessen Stellrad vorgeschoben und die Kamera in den Intervallaufnahmemodus versetzt. Bei 200 oder 400 oder 800 Aufnahmen im Abstand von 4 Sekunden kommt dann schon einiges an Lebenszeit zusammen.

Die Weiterentwicklung

… der Aufnahmetechnik war also angesagt, um zumindest die Zeit einzusparen, die man in höchster Konzentration vornübergebeugt in unbequemer und versteifter Sitzhaltung an der Kamera verbracht hat, um dem Aufnahmeintervall zu folgen und das Rad immer um einen ganz bestimmten Weg – haptisch kaum wahrnehmbar zumeist – zu drehen, um den Schärfentiefenbereich je Foto ausreichend überschneiden zu lassen, um dem softwarebasierten Fokus-Stacking zum Erfolg zu verhelfen.

Ne Menge „um“s in dem Satz. Was aber auch zeigt, welche grundlegenden Abhängigkeiten vom makronisiernden Lichtbildartisten zu beachten sind.

Meine mittlerweile fast 50 Jahre junge Fischertechnik-Sammlung war mir die unschätzbare Hilfe, die ich brauchte, um einen automatisierten Antrieb der Kamera zu ralisieren.

Anfangs lief der konstruierte Vorschub als erweiterter Testfunktionslauf noch ohne Unterbrechung durch. Mit der K-01 musste ich mir aber was ganz spezielles einfallen lassen, um ein Aufnahmeintervall mit passender Vorschubunterbrechung zu erzeugen.

Die handelsüblichen käuflichen Systeme sind schlicht unerschwinglich.

Fischertechnik kann das aber auch. Man muss sich mit den Bauklötzchen halt was einfallen lassen. Dann wird das Gebilde optisch zwar nicht so elegant und glatt geschliffen, könnte auf staunend betrachtende Bastellaien aber von interessant bis hin zu merkwürdig wirken.

Allerdings galt es für mich, die Besonderheit der K-01 – nämlich die, dass die K-01 zwar aufgrund des verbauten Sensors wirklich tolle Bilder produziert, aber ansonsten NICHTS kann, was die K-7 draufhat – bei der Konstruktion des Vorschubs zu berücksichtigen.

An die K-01 kann man zwar einen drahtgebunden Fernauslöser anschließen. Aber kein einziger marktüblicher Fernauslöser kann UNTER 1 Sekunde bzw. in Bruchteilen einer Sekunde auslösen. Die Dinger funktionieren IMMER nur ab 1 Sekunde. Dann kann ich auch die kamerainterne Intervallsteuerung bemühen. Die allerdings funktioniert bei der K-01 nicht wirklich zuverlässig und messbar. Was vermutlich mit dem Bildverarbeitungsprozesser zu tun hat, der die Bildinformationen verarbeiten und auf die SD-Karte speichern muss. Gute Ergebnisse erhalte ich mit einem Intervall von 3 oder besser noch 4 Sekunden. Denn dann hat der Vorschub direkt nach der Aufnahme begonnen und ruht schon lange vor der nächsten Aufnahme, um auch die letzten bildvernichtenden Mikroschwingungen auszuschließen.

Die Kamera kann aber keinen Impuls an ein Steuergerät senden. Selbst einen externen Blitz kann man nicht an den Bremsklotz anschließen.

Aber: nach jeder Belichtung, also nach jedem Foto, zeigt die Kamera das aufgenommene Bild für etwa 1 Sekunde im Display an. Und an das Display habe ich eine FT-Fotodiode angesetzt, die bei Helligkeit (die bei der einsekündigen Vorschau entsteht) über ein Relais den Antriebsmotor einschaltet. Ist die Vorschau dunkel, bleibt der Vorschub stehen und nach etwa 2 oder weiteren Seekunden wird die nächste Aufnahme gemacht.

Die Vorschubgeschwindigkeit bestimmt den Weg, den der Schlitten zurücklegen soll. Bei Mikromakroaufnahmen macht es also Sinn, den Motor in einem niedrigen Drehzalbereich laufen zu lassen. Dabei bewegt sich der Schlitten bei jedem Intervall im Mikromillimeterbereich. Das finde ich persönlich schon ziemlich spektakulär. Für die (aus dem Vorjahr stammende und bereits stark verrottete) Flügelnuß des Ahorns habe ich 800 Bilder angefertigt. Der Schlitten bewegte sich dabei insgesamt keine 8 mm vor. Icn kann mit meiner abenteuerlichen Konstruktion also einen Vorschub von ca. 0,01 mm (= 10 Mikrometer [µm] !!) realisieren und erreiche u. U. auch bei z. B. Blende 22 (ansonsten f32 bis f45) eine Überlappung der Schärfeebenen. Allerdings empfiehlt es sich, immer die maximal mögliche Blende zu verwenden. Sollte das Licht nicht ausreichen, muss man halt die Belichtungszeit nach oben schrauben. Die Bildartefakte, die bei diesen extremen Bedingungen unvermeidbar entstehen, können mit etwas Fleißarbeit in der Bildbearbeitung korrigiert werden.

Bildbeispiele

Die nachfolgenden Bilder zeigen eins von den ganz bestimmten Moschusmalvenblättern, die aus mir unbekannten Gründen verwelkt und gelb am ansonsten gesund erscheinenden Strauch wachsen. Es sind Blätter aus einer Blattspreite, deren andere Blätter alle gesund sind. Nur eben dieses „fünfte Rad am Wagen“ nicht. Es handelt sich allesamt um die gleichen Blätter, also um Blätter, die an der Blattspreite an gleicher Stelle herauswachsen. Ziemlich mysteriös das Ganze, vor allem der Umstand, dass auch NUR DIE Blätter von unbekannten braunen Punkten befallen sind. Anfangs dachte ich, dass es sich dabei um Läuse oder Läusenester handeln würde. Aber nur eine Mikromakroaufnahme konnte zeigen, was mit dem blossen Auge nicht wahrnehbar ist.

Moschusmalve
Moschusmalvenblatt <br/> 1. Stufe: <br/> Rohbild-Stack aus 209 Einzelbildern im derzeit maximal möglichen Abbildungsmaßstab
Moschusmalvenblatt
1. Stufe:
Rohbild-Stack aus 209 Einzelbildern im derzeit maximal möglichen Abbildungsmaßstab

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Moschusmalvenblatt <br/> 2. Stufe: <br/> Rohbild-Stack nachgeschärft
Moschusmalvenblatt
2. Stufe:
Rohbild nachgeschärft

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Moschusmalvenblatt <br/> 3. Stufe: <br/> Rohbild-Stack nachbelichtet
Moschusmalvenblatt
3. Stufe:
Rohbild nachbelichtet

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Moschusmalvenblatt <br/> 4. Stufe: <br/> Rohbild gefiltert
Moschusmalvenblatt
4. Stufe:
Rohbild gefiltert

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Moschusmalvenblatt <br/> 5. Stufe: <br/> finale Version mit DAP
Moschusmalvenblatt
5. Stufe:
finale Version mit DAP

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Moschusmalvenblatt 4. Stufe: finale Version
Moschusmalvenblatt
4. Stufe eines anderen Blickwinkels:
finale Version

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Und so sieht das Blatt aus, während es ohne Blitz (also nur mit ’ner banalen runden LED-Deckenfunzel und einem Stück Silberpapier als Reflektor) geblitzdingst wird …

Moschusblatt auf Styroporklötzchen vor der Makrolinse
Moschusblatt auf Styroporklötzchen vor der Makrolinse

 

Moschusblatt auf Styroporklötzchen vor der Makrolinse
Moschusblatt auf Styroporklötzchen vor der Makrolinse

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Ahorn-Flügelnußfrucht

Die Ahorn-Flügelnussfrucht ist ein Freusitzkastenfund und stammt aus dem Abwurf vom letzten Jahr. Der Flügel ist bereits stark verrottet, zwischen den Hauptadern befindet sich kaum noch Haut. Aufgrund der Größe des Flügels hab ich ihn in seiner ganzen Größe in den Bildauschnitt gebracht. Dieses Makro ist also für mich kein ausgesprochenes Mikromakro, sondern eher so ein Makromakro …

Ahorn-Flügelnussfrucht<br/> unbearbeitete Rohversion des Bilderstacks zur weiteren Verwendung in PS
Ahorn-Flügelnussfrucht
unbearbeitete Rohversion des Bilderstacks zur weiteren Verwendung in PS

Wie das Bild technisch entstanden ist, zeigt das Video unten (siehe „Das Antriebskonstrukt“).

Mein Konstrukt ist kein Betonsockel sondern aus Plastikklötzchen gebaut, die naturgemäß nicht sonderlich schwingungsstabil sind. Das Konstrukt, mit dessen Hilfe die vergleichsweise schwere Kamera auf dem Schlitten bewegt wird, schwingt. Zumindest ist der Bildausschnitt in der für mich höchsten erreichbaren Vergrößerung nicht statisch auf einen Punkt fixierbar. Das geht nur, wenn man den ganzen Plunder einbetoniert und nicht an einer Hauptstrasse wohnt, die seit Jahren als Verkehrsumleitung für LKW’s dient, die die nahegelegene Aautobahn wegen fatalen Brückenschäden verlassen müssen und den innerstädtischen Straßenzustand in eine Buckelpiste verwandeln und die Anwohner in den Wahnsinn treiben.

Das Antriebskonstrukt

Im Video wird das von mir aufgrund der besonderen Umstände erdachte Antriebsprinzip anschaulich gemacht:


 

Der Stand der Dinge

Ich habe durch try&decide erreicht, dass mein Konstrukt aus den von mir heißgeliebten Fischertechik-Bauklötzchen jetzt fast schwingungsfrei ist (fast, was nicht zuletzt daran liegt, dass im 10-Minuten-Takt der SB24 durch das Laborspielzimmer rumpelt …) und auch beim maximal möglichen Abbildungsmaßstab (mit  Pentax 1,4-fach Telekonverter, SMC Pentax-DA 55-300mm f4.0-5.8 ED, Raynox DCR-250 Makrolinse und einer weiteren Raynox DCR-150 Makrolinse) nur noch minimale und somit akzeptable und von Helicon korrigierbare Verschiebungen des Bildauschnitts in einer Aufnahmeserie von mehreren hundert Bildern produziert werden können.

Bei kleineren Abbildungsmaßstäben, wie bei der Ahorn-Flügelnuss, sind die Verwackelungen fast kaum noch auffallend und Helicon steckt die minimalen Versätze locker weg, sodass direkt aus dem Stack ein sauberes Rohbild errechnet wird, das in PS dann ohne lästige Korrekturen weiter befummelt werden kann, um es dann mit dem DAP auf ein exquisites Leinwandniveau zu heben …

Fischertechnik ermöglicht mir, mein Konstrukt zu überdenken und zu optimieren. Das wäre mit einem überteuerten handelsüblichen Produkt nicht möglich.

Weil ja nun bald auch die Säsong beginnt ist es an der Zeit, die Trophäen zu suchen, die auf den Teller kommen sollen.

Basteln kann ich im Winter auch noch …

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