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Lichtfeld-Kameras für Mineralienfotografie

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joy:
Ich habe vor kurzem ein wenig nach plenoptischen Kameras recherchiert, bei denen salopp gesagt die Sensorauflösung für eine höhere Tiefenschärfe genutzt werden kann. Diese sind ja für Stacking sehr interessant. Nach Auskunft von H. Wietzke (raytrix GmbH) ist bei gleicher Blende die Tiefenschärfe 6x so hoch. Ein paar interessante Produkte gibt es bereits auf der HP von raytrix https://www.raytrix.de/produkte/  (R10 micro series und R12 micro series). Bei 100 Stacks ergeben sich also 16 Aufnahmen. Aus dem Bauch heraus würde ich sagen, dass sich damit auch noch höhere Vergrößerungen realisieren lassen. Das Problem ist ja oft, dass die mechanische Verschiebung nicht mehr präzise genug ist (mechanische Auflösung) und die Tiefenschärfe quadratisch abnimmt mit der Vergrößerung. Die Kohärenz zwischen den einzelnen Bilder ist also bei hohen Vergrößerungen und fester Schrittweite zwischen den Aufnahmen größer.

Ich werde bald eine Demo haben und berichte dann noch einmal. Preise sind 5 stellig, verglichen mit Alternativen von Mitbewerbern (Keyence, etc) aber fair.

Josef 84,55:
Hallo Joy,
hört sich Interessent an. Ich bin mir nicht sicher, ob sich damit eine höhere Auflösung bei gleichem Objektiv erzielen lässt? Die Beugungserscheinungen dürften bei dieser Technologie doch die gleichen sein?
Ein Vorteil könnte aber der wahrscheinlich natürlichere Unschärfeverlauf sein. Bei hochauflösenden Objektiven ist es nicht selten, das die Bildern künstlich wirkenden, weil die Kristalle abrupt Unscharf werden.
Ich freue mich auf Deinen Bericht und bin gespannt auf die Ergebnisse.
Grüße Josef

joy:
Hallo Josef,

Natürlich ist die Grenze der optischen Auflösung unbeeinflusst von dieser tiefentechnologie.
Das Problem ist aber sei hohen Vergrößerungen vernünftige kohärente Aufnahmen zu bekommen. Hier limitiert nämlich meistens die z Auflösung der Mechanik. Das ist ein ganz kritischer Parameter. Das betrifft fast ausschließlich Bildbreiten von weniger als 1000um.

Josef 84,55:
Hallo Joy,
ich weiß, die mechanische Auflösung ist natürlich ein Thema, aber es gibt Mechaniken die das leisten können. Ich verwende den Feintrieb eines Zeiss Standart 14 (30 Jahre alt!) mit Schrittmotor und habe selbst mit dem Nikon CF 50x/0.55 ELWD und Schrittweiten von ca. 2um kein großes Problem. Ich denke auch die Tische von Suruga Seiki, Newport, Thorlabs usw. sollten das können, ein durchgehender Feintrieb wie der Zeiss, ist günstiger und vorausgesetzt er passt unter das Hauptstativ eine Alternative zu den Präzisionstischen.
Grüße Josef

joy:
Wenn ich nicht abblende brauche ich schon beim 20x 2um Schrittweite. Und dummerweise hast du bei einer Verdopplung der Vergrößerung schon ungefähr 4 Fach geringere Tiefenschärfe.
Bei einem 40x bräuchte ich schon 0.5um Schritte. Ich hatte mal ein Instrument das 0,1um auflösen konnte aber das war manuell.
Hinzu kommt hierbei natürlich noch was so ein verschub an lateralem Versatz bedeutet. Der ist jetzt vermutlich auch größer. die Grenze der optischen Auflösung erreiche ich jedenfalls mit 20x objektiv am balgen noch nicht. Wie gesagt ich bleibe bei meinem Statement, dass hier die mechanischen Aspekte und die noch geringere Tiefenschärfe die limitierenden Faktoren sind.

Beides wird durch Lichtfeldsysteme verbessert: Bezogen auf den oberen Gedankengang wäre mit diesem System bei 40x ein verschub um 3um ausreichend bei theoretisch gleicher kohärenz. Oder ich gehe mit nochmehr überlapp der Bilder Ans Werk und stelle mir den Vorschub auf 1-2um. Jetzt sollten die Bilder einen super Tiefenschärfe Verlauf haben und nicht wie du schreibst unnaturürlich wirken.

Nachteil ist die Sensor-Auflösung bei plenoptik, aber Sensorshift wäre hier eine Option.

Kurzer Abstecher hierzu: Ein bekanntes unternehmen nutzt statt plenoptischen linsen ein optisches System mit 2mp Sensor mit blende, also kleiner divergenzwinkel des Lichts, für eine hohe Tiefenschärfe. Der cmos verfügt aber über den Sensor Shift und kann so das durch Blende verringerte auflösungslimit der Optik umgehen. Auf Beugung gehe ich jetzt mal nicht ein. Jeder der Erfahrung mit blenden gemacht hat weiß, wo der treshhold/Optimum liegt.
Ein im Vergleich zu plenoptischen Systemen ähnliches Ergebnis mit dem Unterschied dass eine Limitierung der Optik in Kauf genommen wird, die dank Sensor Shift relativiert wird.

Sorry für die gross klein Schreibung, Habs am Handy getippt

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