Micro- Makro Fotos

[berthold]

Hallo,

@René:

auch mit der Methode bei der nur die Kamera an das Okular gehalten wird (teilw. mit Adapter) recht gute Ergebnisse.

das habe ich auch schon gemacht und nachgeforscht, warum hier überraschend gute Resultate rauskommen (können). In einem Forum wird die Meinung vertreten dass das Zwischenbild deswegen schlechter sein muss, weil es noch Fehler enthält die erst durch das Okular berichtigt werden. Ich könnte mir das schon vorstellen, glaube aber nicht dass der Unterschied dadurch sehr groß ist.

@Frank: Vielen Dank für Dein PM, die zwei Links zu MTF von ZEISS sind sehr gut, die möchte ich auch empfehlen:
http://www.zeiss.de/C12567A8003B8B6F/EmbedTitelIntern/CLN_30_MTF_de/$File/CLN_MTF_Kurven_DE.pdf
http://www.zeiss.de/C12567A8003B8B6F/EmbedTitelIntern/CLN_31_MTF_de/$File/CLN_MTF_Kurven_2_de.pdf
Es wird schnell klar, dass das Thema "Auflösung" sehr komplex ist und auch die MTF-Kurven beschreiben da nur einen Teilaspekt. Sehr interessant fand ich die Aussage, dass höhere Pixelzahlen im Sensor auch dann noch Vorteile bringen wenn das Objektiv von der Auflösung her schon überfordert ist. 

@alle
Neuerdings sind Verfahren bekannt geworden die, ähnlich wie die Fokuserweiterung mit einem Bilderstapel arbeiten, jedoch mit identisch fokusierten Bildern schärfere, rauschfreiere und kontrastreichere Bilder liefern. Ich habe das Verfahren "Superresolution" (SR) ja schon genannt. Bisher findet es z.B. in der Forensik Verwendung um etwa aus einem Überwachungsvideo ein schärferes/besseres Einzelbild zu gewinnen.  Nun ist die Idee wie folgt: Es wird für jede Ebene des (DMF-) Fokus-Stapels eine Reihe gleich fokusierter Bilder, der SR-Stapel, gemacht,  aus diesem Stapeln zunächst über die SR-Technik einzelne Bilder gerechnet und aus denen dann über die DMF-letztlich das Endbild. Da diese Methode mit sehr viel Arbeit verbunden ist habe ich in einem ersten Experiment versucht abzuschätzen wie groß denn der Qualitätsgewinn durch die SR-Technik ist. Die Qualität steigt bei geringer Ebenenzahl zunächst schnell, bei großer Ebenenzahl nähert sich die Qualität einem Maximum. Ich habe mein Beispiel im Anhang mit 6 Ebenen gemacht, eben ein Kompromiss zwischen Qualität und Aufwand (nachdem ich zwischen 6, 10 und 15 Bildern praktisch keinen Unterschied mehr gesehen habe). Wieviel die SR-Technik im Detail bringt -und ob sich der Aufwand lohnt- bitte ich selbst zu beurteilen. Die drei Bilder im Anhang:

1) Einzelbild mit Stemi bei maximaler Vergrößerung, markierter Ausschnitt

alle sechs Einzelbilder wuden auf 2808 x 1872 Pixel verkleinert und im bmp-Format mit 24 Bit gespeichert (mit ImageMagick verkleinert, das SR-Programm ist mir mit der 21-Megapixel-Original-Bildgröße immer abgeschmiert)

2) Das Bild zeigt einen 1:1 Ausschnitt aus einem Einzelbild

die 6 Bilder wurden mit dem Windows-Programm "QE SuperResolution" zu einem Bild gerechnet

3) das Bild zeigt einen 1:1 Ausschnitt aus dem SR-Bild.

Für einen gerechten Vergleich wurden die beiden letzten Bilder mit gleicher Packrate (mit GIMP) in JPG's umgewandelt. 

So, aus einem Fokus-Stapel solcher Bilder müsste man dann ein Bild rechnen....

Gruß
Berthold

[Krizu]

Es wird schnell klar, dass das Thema "Auflösung" sehr komplex ist und auch die MTF-Kurven beschreiben da nur einen Teilaspekt. Sehr interessant fand ich die Aussage, dass höhere Pixelzahlen im Sensor auch dann noch Vorteile bringen wenn das Objektiv von der Auflösung her schon überfordert ist. 

Hallo,

es gibt aber auch - meines alten Wissens vor 12 Jahren - den Fall, dass super gute Objektive mit den Pixelabständen auf dem Chip nciht klarkomme nund dann einen Moire erzeigen. Damals war es so, dass dann ein Doppelbrechender Filter
siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Antialiasing_(Signalverarbeitung)#Optische_Filterung
die Infos über zwei x zwei Pixel verteilt hat um nicht an der Grenze zur Abtastung liegt.
IMHO war die Begründung das http://de.wikipedia.org/wiki/Nyquist-Shannon-Abtasttheorem

Was jetzt interessant waere:
ein Material ohne Vorzugsrichtung mit einem unregelmässigen feinen Muster, z.B. feinstes SiC-Papier.
Das müsste mit der hohen Auflösung aufgenommen werden und das Bild per 2D FFT analysiert werden
(mit Fesnterfunktion ;-) z.B. http://de.wikipedia.org/wiki/Hamming-Fenster ).
Die höchsten Ordnungen sollten doch direkt die Auflösung angeben, oder?

Aber seit dieser Zeit habe ich zuviel verdrängt - ich bin echt nicht mehr in der Optik drin...

MfG

Frank

[berthold]

Hallo,

Chip nciht klarkomme nund dann einen Moire erzeigen.

ja, das ist immer noch so, deswegen baut man ja AA-Filter vor den Sensor. Ich kenne nur eine Cam (die Kodak DCS-14n) die keinen Hardware-AA Filter vor dem Sensor hat.

In der Praxis wird alles mögliche versucht/gemacht um die Auflösung hochzudrehen - schon in der Kamera. Einmal nutzt man den Effelt, dass der Mench hell-dunkel-Kontraste besser sieht als Farbkontraste. Also rechnet man aus allen Sensorpixeln ein s/w-Bild mit hoher Auflösung und "coloriert" es nachträglich. Es gibt auch Sensoren, da liegen die Farbpixel übereinander, es gibt Sensoren mit diagonal angeordenten Pixelzeilen, dann Sensoren mit Doppel-Pixeln (für höhere Dynamik ein kleines und ein großes Pixel) usw. Die Qualität der Firmware (oder RAW-Software) hat deswegen häufig mehr Einfluss auf das Bild als eine ISO-Stufe hin oder her. 

Die höchsten Ordnungen sollten doch direkt die Auflösung angeben, oder?

oder das Rauschen? 

Gruß
Berthold

[Krizu]

Wenn das Rauschen gegenüber dem Signal gewinnt :-)
Im Ernst: Das ist ein Pfeffer und Salz-Rauschen und sollte erkennbar sein.

Frank

[loparit]

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[Florian]

Hallo zusammen,

hab heute abend nur kurz noch einmal ein paar Fotos gemacht - nur .jpg und dann mit CPZ zusammengerechnet - wird schon besser - aber immer noch nicht ganz zufrieden. Mehr Details morgen ....

[Stefan]

Diesmal in rot Bild 1 runterskaliertes Gesamtbild gestackt mit Helicon Focus Bild 2 Aufnahme (Ausschnitt) in voller Auflösung (Stufe 5 ohne 2x Vorsatzlinse) nicht skaliert nicht nachbearbeitet. Besten Gruß Stefan

Micro- Makro Fotos Micro- Makro Fotos

[berthold]

Hallo,

@Stefan: Ja, sieht gut aus, ich denke da sind die Grenzen.

Es wäre immer sehr wünschenswert -gerade bei einem Vergleich- wenn man die Technik und die Vergrößerung genau kennt. Klar, bei einem Stemi mit maximaler Zoom-Einstellung und 2.5x Adapter und Vollformat-Sensor und bekannter Kamera-Auflösung kann man das leicht ausrechnen:

Sensor-Bildbreite (36 mm) geteilt durch Vergrößerung (5 *2.5) ist das 2.88 mm Breite (mal 1.92 mm Höhe). Meine Kamera macht 5616x3744 Pixel, also zeigt mein erster 1:1 Ausschnitt (800x600 Pixel) etwa 0,41x0,31mm vom Original. Es kommt also auf Vergrößerung, Adaptervergrößerung, Sensorformat und Sensorpixel-Zahl an (und ggf. auf nachfolgende Skalierung natürlich). Und für Messzwecke ist es hilfreich zu wissen, dass (bei mir) 2000 Pixel in guer Näherung einem Millimeter entsprechen.

Für Stefans rechne ich: Sensor-Bildbreite (22.3 mm) durch Vergrößerung (5 *1.6) = 2,79 mm Bildbreite vom Vollbild. Der blaue 1:1 Ausschnitt (1316x967 Pixel) zeigt bei Sensor-Pixelzahl der 50D (4752x3168) 0,77x0.57mm. Bei Stefans roten 1:1 Auschnitt rechne ich 0,81x0,65mm. (bitte um Korrektur falls das nicht stimmt).

Und so wird klar: Kennt man die realen Ausschnitt-Größen nicht (und im Beispiel vom Stefan zu mir haben wir etwa Faktor zwei, das sind zwei DIN-Stufen, z.B. DIN A5-kleines Schulheft zu DIN A3-Zeichenblock) verliert der Vergleich an Aussagekraft.

Im Anhang ein Zeichung mit häufigen Sensorformaten und Zwischenbild-Größe ohne, mit 1.6x und mit 2.5x Adapter. (da wird auch klar, warum und wann es die vergrößernden Adapter braucht).

Gruß
Berthold

[Stefan]

Ich muss noch eine kleine Anmerkung machen, die Aufnahmen habe ich mit Polfilter und polarisiertem Licht vorgenommen. Der Pofilter schluckt leider auch noch ein wenig Bildqualität, nimmt dafür die Reflektionen, was es wieder ausgleicht.

Deine Berechnungen dürften durchaus stimmen. Leider habe ich keines dieser Streichölzer die aus mehreren Komponenten bestehen wie das Deine, das wäre sicher noch besser vergleichbar, da am Ende nur zählt wie die Details rüber kommen. Diese "Einheitsbrei"-Hölzer haben leider sehr wenig abwechslungsreiche Struktur. Gerade ist mein Calibration-Slide eingetroffen. Werde heute Abend mal die Skale unters Bino legen und sehen was da raus zu holen ist.

Unsere Kameras wurden im Realtest ganz gut unter www.traumflieger.de vergleichen, wenn es Dich interessiert.

Insg. Freut es mich zu sehen wie fast alle Testteilnehmer recht ansprechende Fotos hinbekommen haben. Es zeigt doch, dass die Qualität insg. deutlich zugenommen hat und auch mit nicht ganz so teurer Ausrüstung auch gute und sehr gute Bilder geschossen werden können. Ich denke wir dürfen uns auf viele ansehnliche Bilder freuen.

@Florian, die Bilder sind schon wieder eine Stufe besser geworden!

Besten Gruß
Stefan

[Florian]

Hallo zusammen,

die letzten Bilder von mir - das eine gestackt mit CZP und das zweite ist ein Ausschnitt von diesem Bild

hab mir gerade die neuste Version von Helicon Focus herutergeladen - das geht ja echt um einiges schneller als CZP und bringt gleiche oder bessere Ergebnisse. Mit welchen Einstellungen Arbeitet Ihr dort? Methode A oder B Radius 8 oder kleiner ....

Werde heute Abend auch noch ein bisserl was ausprobieren - Ich habe noch das große Problem mit den Schichtaufnahmen mit dem gleichmässigen und kleinen Abstand - wie macht Ihr das?

Gruß Flo

[Florian]

Hi,

nächster Versuch, dieses mal mit Kamera noch mit Stativ befestigt und die Fotos mit Helicon Focus gestackt. Von der Schärfe wirds besser.

Erstes Bild mit 1x fach Vergrößerung und 10x Okular - das zweite ist ein Ausschnitt.

[Florian]

Und noch ein Versuch mit 6,3 x Vergrößerung und 10 Okular - mit Helicon Focus

und dann noch ein ausschnitt aus dem Bild

Die Schärfe lässt echt zu wünschen über - aber ich sehe schon beim Einstellen das sich jede kleinste Bewegung in der Umgebung als Erschütterung im LiveView auswirkt - dann also auch beim Foto - da bin ich halt am ende meiner Möglichkeiten - man sieht jeden Zug der einige hundert Meter von unserm Haus vorbei fährt als erschütternungen - geschweige denn wenn jemand in der nähe geht.

[berthold]

Hallo Florian,

welche Cam verwendest Du ?

Erstes Bild mit 1x fach Vergrößerung und 10x Okular - das zweite ist ein Ausschnitt.

10-fach Okular?, wie geht das - welcher Adapter?

Und ja, die Bilder werden besser. Jeder der das Gewackel im Live-Modus geshen hat kann sich vorstellen wie wichtig ein extrem stabiler Aufbau ist. Da bringt ein (schweres) Stativ schon Besserung, ist aber noch nicht ideal. Ich baue gerade an einer stabileren Lösung...

Gruß
Berthold

[Krizu]

:-)

Boschprofile und aktiv schwingungsgedämpfter Tisch :-)

:-)

Frank

[uwe]

Ich bin der Meinung, daß es bei der Makrofotographie zwei Zielrichtungen gibt. Zum einen die Herstellung guter, veröffentlichungswürtiger Bilder und zum anderen Aufnahmen, welche z.B. hier im Forum zur Diskussion über Mikrokristalle dienen können.

Für letzteres benutze ich die, zugegebenermaßen etwas grobschlächtige Methode, das Objektiv der Kamera an ein Okular des Mikroskopes zu halten. Dazu habe ich mir einen einfachen Ring gebastelt, welcher die Kamera zentriert an das Okular bringt. Hierbei benutze ich eine große Blendenöffnung (6 bis 7) um einen runden Rand zu vermeiden. Ich wähle die kleinste Vergrößerung des Mikroskopes (8-fach) wegen der Tiefenschärfe und vergrößere mitunter durch den Fokus der Kamera, welche natürlich auf manuell geschaltet werden muß. Nach Scharfeinstellung im Mikroskop muß nach ansetzen der Kamera noch etwas nachjustiert werden. Dann mache ich eine Serie von Aufnahmen, wobei ich das Mikroskop um sehr kleine Schritte nach beiden Seiten verstelle. Eine der Aufnahmen ist dann meist zufriedenstellend.

Diese Methode ist  wie gesagt nichr 100%-ig. Eine Makrofotoweinrichtung ist natürlich immer besser.

Gruß
Uwe