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Autor Thema: Selbstbau Stackingsteuerung zur digitalen Mehrebenenfotografie  (Gelesen 3481 mal)

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Offline cmd.powell

Moin

Sagt mal, sehe ich das richtig, das ihr zum Stacken das Objekt in der Höhe verschiebt? Wenn ja, wie macht ihr das dann mit der Beleuchtung, verschiebt ihr die mit? Das Problem ist doch, das durch die Höhenveränderung des Objektes sich auch die Beleuchtungsverhältnisse des Objektes verändern, wenn man nicht parallel auch die Lichtquelle mitbewegt. Ich mache das bei mir derzeit so, das ich die Kamera bewege, da ergibt sich dieses Problem nicht.

Offline Stefan

Ja die "Schwachstelle" ist bekannt. Bei dem geringen Hub von dem wir reden ist das bei mir bisher kein Problem. So extrem fokusiert beleuchte ich nicht. Generell wäre es natürlich möglich auch die Lampen mit zu bewegen oder die Kamera mit der Steuerung zu bewegen. Das ist nur eine Sache der Adaption. Im Scharfbereich ist die Beleuchtung immer identisch und im Unscharfbereich wird sie weggestackt. Insofern muss das kein Nachteil sein.

Viele Grüße
Stefan

Offline gladhammar

Moin

............................. Ich mache das bei mir derzeit so, das ich die Kamera bewege, da ergibt sich dieses Problem nicht.

Hallo,
doch kann schon Probleme machen bei Objektiven mit extrem kurzen Arbeitsabständen.
Da verdeckt u.U. das Objektiv während des stackens allmählich den Lichtkegel.
GA Detlef

Offline Micha68

Hallo palpatine,

Für diese Aufnahme habe ich über die Stufe einen Zylinder aus weißen Backpapier gestülpt und von außen mit zwei Schwanenhals LED Lampen beleuchtet.

Die Beleuchtung ist stationär und bewegt sich nicht mit, was bei diesem Motiv und Abbildungsmaßstab funktioniert hat.
Im Moment baue ich eine leichte verstellbaren Beleuchtungslösung, die auf den Tisch mitfährt.

Bei Interesse halte ich euch gerne auf den Laufenden.
LG Micha

« Letzte Änderung: 18 Mär 19, 20:16 von Micha68 »

Offline cmd.powell

Ja die "Schwachstelle" ist bekannt. Bei dem geringen Hub von dem wir reden ist das bei mir bisher kein Problem. So extrem fokusiert beleuchte ich nicht. Generell wäre es natürlich möglich auch die Lampen mit zu bewegen oder die Kamera mit der Steuerung zu bewegen. Das ist nur eine Sache der Adaption. Im Scharfbereich ist die Beleuchtung immer identisch und im Unscharfbereich wird sie weggestackt. Insofern muss das kein Nachteil sein.

Viele Grüße
Stefan

Ok, das mag durchaus stimmen. Ich hatte auch nur gelegentlich die Probleme mit der Beleuchtung, als ich noch das Objekt verstellt hatte. Derzeit ist es für mich einfacher die Kamera zu bewegen als das Objekt. Ein großer Vorteil beim Bewegen der Kamera ist in meinen Augen, das es keinerlei Begrenzungen für das Objekt gibt (sowohl in Ausdehnung als auch im Gewicht). Die Parameter der Kamera ändern sich nicht wesentlich, das Objekt durchaus, sofern man nicht nur MM's fotografiert - so wie ich. Also ich fotografiere nicht nur MM's, ich glaube der Satz davor war nicht ganz eindeutig :P

Hallo,
doch kann schon Probleme machen bei Objektiven mit extrem kurzen Arbeitsabständen.
Da verdeckt u.U. das Objektiv während des stackens allmählich den Lichtkegel.
GA Detlef

Äääh, hast Du darüber nachgedacht, was Du da gerade geschrieben hast ? Das macht nämlich keinerlei Sinn: Ob ich nun das Objekt dicht an mein Objektiv fahre oder umgekehrt, das Licht wird in jedem Fall abgeschirmt. Das ist ein generelles Problem bei sehr kurzen Abständen. Es mag durchaus sein, das es den einen oder anderen Fall gibt, wo jeweils das eine Verfahren einen Vorteil gegenüber dem Anderen bringt, aber vom Prinzip her ist das eine Schwachstelle des geringen Arbeitsabstands.

Offline palpatine

Servus an alle,

nachdem ich die hier beschriebene Stackingsteuerung seit einem Jahr erfolgreich im Einsatz habe, möchte ich noch einige Anmerkungen dazu geben.

Mit der beschriebenen Konfiguration, NEMA 17 / 1,8° und EasyDriver werden 1600 Steps/ Umdrehung erreicht (der EasyDriver läuft standartmäßig mit 8 Microsteps/ Step, der NEMA 17 mit 200 Steps / Umdrehung = 1600 Steps / Umdrehung). Ich habe eine NoName Kugelumlaufspindel verbaut, diese hat einen Hub von 4 mm / Umdrehung. Daraus resultiert eine Schrittweite von 4 mm / 1600 = 0,0025 mm (Ich hoffe, der Rechenweg stimmt so?).

Für Objektive bis 10x ist das völlig ausreichend. Da ich aber auch mit 20x und seit neuestem auch mit 50x arbeite, reicht die Schrittweite nicht mehr aus. Was also tun? Da ich von Elektronik und Programmierung fast null Ahnung habe, habe ich mich durch viele Foren gelesen und dann mal "Trial & Error" rumprobiert.

Nimmt man nun einen NEMA 17 / 0,9° mit 400 Umdrehungen erreicht man so mit dem EasyDriver 3200 Steps (400 x 8 ). Tauscht man den EasyDriver gegen einen BigEasyDriver (der läuft mit 16 MicroSteps / Umdrehung) so kommt man mit einem Nema 17 / 1,8° auf 3200 Umdrehungen (200 x 16) und mit einem Nema 17 / 0,9° schon auf 6400 Umdrehungen (400 x 16). Macht mit meiner Spindel eine Schrittweite von 0,00125 mm bzw. 0,000625 mm.

Irgendwann hatte ich mir den Treiber TMC2130 besorgt, der Schrittmotoren flüsterleise macht. Dieser läuft, richtig programmiert, mit bis zu 256 MicroSteps / Umdrehung. Bei mir läuft er, da ich die Programmierung nicht hinbekommen habe, mit 64 MicroSteps / Umdrehung = 12800 Steps / Umdrehung = 0,0003125 mm Schrittweite. Wenn ich einen Nema 17 / 0,9° nehme, dann komme ich auf 25600 Steps / Umdrehung = 0,00015625 mm Schrittweite.

Jetzt das Ganze mal spaßenshalber mit einem Planetengetriebe 20:1 für den Nema 17 / 0,9° gerechnet: 400 x 20 = 8000 x 64 = 512000 Steps / Umdrehung = 0,0000078125 mm / Step.

Ich bin mir nicht sicher, ob die Rechenwege so richtig sind, bitte mich gegebenenfalls korrigieren, damit hier keine Halbwarheiten stehen bleiben.

Was mir noch aufgefallen ist, im Programmcode gibt es eine Zeile:

AccelStepper stepper(AccelStepper::DRIVER, STEP_PIN, DIR_PIN);  -> damit läuft der TMC2130 mit 3200 Steps/ Umdrehung -> 16 Microsteps

ändert man nun den Code in:

AccelStepper stepper(AccelStepper::FULL2WIRE, STEP_PIN, DIR_PIN); -> dann läuft der TMC2130 mit 12800 Steps/ Umdrehung -> 64 Microstep

Wenn man also bei der Originalkonfiguration etwas experimentiert, kann man hier noch eine Menge rausholen.

Schönes Wochenende
Marcel




Offline harzgeist

Hallo,

Meiner Meinung nach macht eine Schrittweite, die unterhalb der Auflösungsgrenze, also etwa der doppelten Wellenlänge des Lichtes liegt, keinen Sinn mehr. Auch wenn es hier um die Vertikale geht. Bei rund 1 Mikrometer sollte Schluss sein.
Siehe auch https://de.m.wikipedia.org/wiki/Aufl%C3%B6sung_(Mikroskopie)

Oder sehe ich das falsch?

Grüße
Thomas

Offline Stefan

Hallo Marcel,

bisher hatte ich keine Notwendigkeit geringere Steps zu nutzen. Mit der Micrometerschraube die ich steuere habe ich ausreichend Untersetzung und komme bisher nicht unter 15 Steps. Bei 50+ Objektiv könnte es vielleicht eng werden.

Danke für Deine Überlegungen und Verbesserungsvorschläge. BEsonders interessant finde ich den Treiber TMC2130. Das könnte interessant sein. Hab mir gleich ein paar bestellt.

Viele Grüße
Stefan

Offline palpatine

Hallo Stefan,

mit dem TMC2130 am Motor wirst du ihn nicht mehr hören, mit dem Easy Driver war der Motor schon etwas laut  ;D

Bei der Programmierung hatte ich das Problem, solange der TMC über AccelStepper.h angesteuert wird, läuft alles gut. Wird TMC2130Stepper.h eingebunden und die Befehle programmiert, macht der Motor keinen Mucks mehr.

Hab's dann irgendwann aufgegeben und nur noch mit der AccelStepper.h laufen lassen. Evtl. bekommst du das hin.  8)

Habe auch die zusätzlichen Steuerpins mit dem Arduino verbunden, aber nüscht tut sich.

Gruß Marcel

Offline Stefan

Hallo Marcel,

wird schon irgendwie laufen. Ich muss mir noch die Belegung heraus suchen und bis das Zeug kommt ist noch lange Zeit. Stimmt wohl ich dachte das muss so sein das mit der Laufstärke.  ;D Ich habe einfach die Spannung etwas reduziert dann war er ruhiger.

Viele Grüße und Danke!
Stefan

 

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