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Autor Thema: Idee für euzentrischen Objekthalter (4 €)  (Gelesen 1550 mal)

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Offline isbjoern

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Guten Abend zusammen,

ich möchte hier eine Idee für ein sehr einfache (mehr oder weniger) euzentrische Probenhalterung teilen. Eigentlich nicht so furchtbar originell, aber ich habe sie in dieser Form in den diversen Stacking-Foren noch nicht gesehen.

Viele "Mineralien-Stacker" haben ihre Objekte ja auf einem Kugelkopf montiert, ich habe z. B. einen sehr schönen Magnet-Kugelkopf-Halter von der Firma stonemaster. Möchte man nun einen zentrierten Kristall zwecks besserer Beleuchtung in eine bestimmte Richtung drehen, entdeckt man einen prinzipiellen Nachteil dieses Arrangements: Kristall und Stufe rotieren um den Mittelpunkt der Kugel mit der Folge, dass bei kleinem Bildausschnitt und größerem Rotationswinkel das Objekt der Begierde "kilometerweit" aus dem Bildausschnitt wandert, und zwar in x-, y- und z-Richtung. Hektisches Korrigieren ist die Folge und der optimale Betrachtungswinkel ist nur iterativ und nicht so leicht zu erreichen.

Wenn man wie ich einmal mit Einkristall-Diffraktometrie und daher mit Goniometerköpfen zu tun hatte, ist der Gedanke naheliegend, dass man eigentlich eine Rotation um den Kristall bräuchte. Dabei muss man in der Fotografie keine genauen Winkel einstellen oder messen, sondern man muss den Kristall (bzw. Bildbereich) nur in alle Richtungen rotieren können.

Hier kam mir die Idee, einfach statt der Kugel eine "halbe Hohlkugel" auf den Magnetfuss des Stonemaster-Halters zu setzen, praktischerweise ist das eine reine Plug and Play-Lösung. So eine Halbkugel gibt es bei ebay für wenige Euro. Ich habe sie innen noch mattschwarz lackiert, um lustige Lichteffekte zu vermeiden.

Man muss nun das zu fotografierende Objekt in den Mittelpunkt der Hohlkugel bringen. Auf den Bildern ist das mit Tesafilm-Streifen und einer Filzstiftmarkierung gezeigt, die beim Verschwenken tatsächlich exakt in der Bildmitte bleibt. Der erste Test war also schon mal positiv.
Ein MM-/KS-Döschen muss man nun so in die Halbkugel kitten (ggf. mit kleinen Plättchen o. ä. als Spacer), dass der zu fotografierende Bereich möglichst exakt im Zentrum der Halbkugel liegt. Das wird normalerweise nicht ganz perfekt gelingen, aber selbst bei 1-2 mm Fehler ist das Einstellen viel exakter als mit der Kugelkopf-Variante. Zum einfacheren Anpeilen habe ich mir 4 Bleistiftmarkierungen in 90 Grad-Abständen auf den Rand der Halbkugel gemacht, in z-Richtung kann man den Rand zum Anpeilen verwenden.

Vielleicht ist diese Überlegung auch für andere Stacker interessant und vielleicht gibt es ja sogar noch bessere Ideen oder Optimierungsvorschläge in dieser Richtung.

Beste Grüße
- Björn

Offline Stefan

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Re: Idee für euzentrischen Objekthalter (4 €)
« Antwort #1 am: 13 Jun 20, 00:10 »
Interessante Idee. Von Kitt etc würde ich aber stark abraten, da Kitt gerne mal entspannt und dabei minimal seine Form verändert. Das Objekt fängt dabei das wandern an und beim Stacken kommt das nicht gut.

Viele Grüße
Stefan

Offline isbjoern

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Re: Idee für euzentrischen Objekthalter (4 €)
« Antwort #2 am: 13 Jun 20, 09:17 »
Ideal wäre es sicherlich, wenn man in einer (dann etwas größeren) Hohlkugel eine einfache Klemme und eine zumindest rudimentäre x-y-z-Verstellung (und sei es nur mit Spacern in z-Richtung) unterbringen könnte.
Vielleicht hat Rainer da eine Idee.

Was ich noch vergessen habe: natürlich kann man bei dem beschriebenen Setup den Bildausschnitt auch rotieren, ohne das etwas aus dem Bild wandert. Auch das ist auf einem Kugelkopf nicht möglich, wenn das Objekt aus der Senkrechten geschwenkt ist.

Als "Notlösung" mit Kitt hatte ich auch eher im Kopf, dass man eine Dose mit sehr kleinen Kügelchen auf eine flache Unterlage bringt. Ein größerer Kitt"ball" bringt auf jeden Fall die genannten Probleme mit sich, das sehe ich auch so.

VG Björn

Offline Josef 84,55

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Re: Idee für euzentrischen Objekthalter (4 €)
« Antwort #3 am: 13 Jun 20, 10:40 »
Hallo Björn,

ich verwende einen ähnlichen Kugeltisch, eine stabilere Variante wie sie hier zu sehen ist:
https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Weitere%20Bilder?id=1589317096

Eine einfache, schnelle Möglichkeit die zu fotografierende Stelle zu zentrieren, währe sehr hilfreich. Ich denke da an so etwas wie einen x-y-z Gleittisch. Eine magnetisch(?) gehaltene Führung in z-Richtung mit ca. 1,5 cm Hub (Schwalbe? / 2 L-Winkel?..) und eine Gleitfläche für eine Halterung für MM-Dosen die durch einen zentralen Magneten gehalten wird, der ein freies Verschieben (x-y) ermöglicht und trotzdem stark genug ist um die Verstellung in z-Richtung zu halten.

Manche Universaldrehtische haben in xy-Richtung eine Gleitführung, in z-Richtung haben sie ein Gewinde wie auch dieser U-Tisch:
Idee für euzentrischen Objekthalter (4 €)

Der innere Ring liegt gefedert auf dem von unten drehbaren Gewinde. Diesen U-Tisch verwende ich nicht zum fotografieren, weil die notwendige Zentrierung vor allen in z-Richtung für MM's praktisch aussichtslos ist.

Grüße Josef

Offline Stefan

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Re: Idee für euzentrischen Objekthalter (4 €)
« Antwort #4 am: 13 Jun 20, 11:06 »
Ich bin mir nicht ganz im Klaren ob das alles den Aufwand der Fixierung Wert ist. Das Problem für micht ist nicht die Rotation sondern eher die richtige Stelle überhaupt zu finden. Ist sie gefunden habe ich wenig Probleme zu rotieren und zu kippen.
Viele Grüße
Stefan

Offline Josef 84,55

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Re: Idee für euzentrischen Objekthalter (4 €)
« Antwort #5 am: 13 Jun 20, 11:37 »
Hallo Stefan,

Du hast mich auf eine weitere Idee gebracht. Ein Zwischenring oberhalb des Balgens mit einem einschiebbaren Flächenlicht um auf der Stufe die Stelle schneller zu finden.
Ein zentriertes, ruckarmes drehen um einen Punkt würde ich mir auch beim normalen mikroskopieren wünschen, so wäre es leichter die Symmetrie kleiner, flächenreicher Kristalle zu erkennen.

Grüße Josef

Offline Stefan

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Re: Idee für euzentrischen Objekthalter (4 €)
« Antwort #6 am: 13 Jun 20, 12:19 »
Das mit dem Flächenlicht wäre sicher hilfreich. Die Kamera müsste so ein Licht aussenden ;)

Offline Josef 84,55

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Re: Idee für euzentrischen Objekthalter (4 €)
« Antwort #7 am: 13 Jun 20, 12:39 »
Vielleicht könnte es so ähnlich aussehen:

Offline Josef 84,55

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Re: Idee für euzentrischen Objekthalter (4 €)
« Antwort #8 am: 13 Jun 20, 14:18 »
Hallo Björn,

wie währe es mit einem verstellbaren Zwischenring als Höhenverstellung und einer dünnen Schicht Kitt als Gleitebene.
in einer 12 cm Halbkugel mit eingeklebtem 8mm M42 Ring.

z.B. eBay:
M42 Lens Adjustable Focusing Helicoid Macro Tube Adapter 17-31mm  Nr. 372061928774
Halbhohlkugel - Halbkugel Stahlkugel Zierelement Ø 120 mm glatt Stahl S235JR roh  Nr. 324017604194 (S235JR ist magnetisierbar)

Grüße Josef

Offline isbjoern

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Re: Idee für euzentrischen Objekthalter (4 €)
« Antwort #9 am: 14 Jun 20, 07:35 »
Hallo,
zum Thema "die Kamera müsste Licht aussenden" gibt es (für DSLR) eine interessante Lösung, habe ich aber nie probiert:
https://www.photomacrography.net/forum/viewtopic.php?t=25307

Bei meinem Probenhalter ist mir noch eine Idee gekommen, die ich aber noch ausprobieren muss. Ich möchte eigentlich erreichen, dass das Ganze ganz einfach funktioniert (möglichst ohne Mechanik) und zumindest eine "ungefähr richtige" Fixierung im Rotationspunkt ermöglicht (die auch nicht länger dauert als das Zuschrauben der Klemme auf dem normalen Kugelkopf).

Wenn ich keinen Denkfehler mache, ist der in Euren Setups z. T. verwendete (nicht hohle) Halbkugel-Halter schon mal besser als ein kompletter Kugelkopf, zumindest bei kleinen MM ist dann der Bildausschnitt nur ein kleines Stück oberhalb des Zentrums der Rotation.

Stefan, daher ist der eingangs beschriebene unerwünschte Effekt bei Deinem Setup wahrscheinlich auch weniger ausgeprägt als bei mir mit dem ursprünglichen Stonemaster-Halter.

Beste Grüße
Björn


Offline Stefan

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Re: Idee für euzentrischen Objekthalter (4 €)
« Antwort #10 am: 14 Jun 20, 09:49 »
Mein Setup ist insofern etwas anders als dass ich sehr einfach die Kamera separat in der Höhe positionieren kann ohne lange herum zu kurbeln. Den Fokuspunkt müsste ich bei um den Rotationspunkt und damit die Fixierung zu ermitteln evtl. neu finden. Bei mir ist das schieriger da Stackingbrücke und Optik getrennte Einheiten sind die ich unabhängig nutzen kann. So kann ich die Brücke auch mal unter das Mikroskop setzen und dort fotogrfieren.

Mit einer Taschenlampe anstelle der Kamera habe ich den senkrechten Trieb eingestellt damit der Fukuspunkt möglichst immer in der Mitte liegt. Die verlinkte Idee mit dem Laser ist klasse, kommt für mich leider etwas zu spät da die DSLR nicht mehr im Einsatz ist.

Bin gespannt was bei dem Projekt raus kommt.
Viele Grüße
Stefan

Offline isbjoern

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Re: Idee für euzentrischen Objekthalter (4 €)
« Antwort #11 am: 20 Jun 20, 10:09 »
So, nun habe ich die noch bestehenden Fragen für mich gelöst und darf Euch meinen Prototyp präsentieren!
Noch einmal zur Erinnerung: mir ging es um eine Möglichkeit, den zu fotografierenden Bereich einer Stufe auf einfache Weise im Drehpunkt eines drehbaren Objekthalters zu zentrieren/fixieren. Dies ermöglicht dann eine Drehung um die x/y/z-Achse (händisch, nicht genau achsweise), ohne dass sich z. B. ein Kristall aus dem Fokus bewegt.

Es geht dabei nicht um das "Framing", d. h. der Halter sitzt bei mir trotzdem auf einem Kreuztisch zur genauen Einstellung des Bildbereichs. der im Drehpunkt des Halters zentrierte Kristall muss sich nicht in der Bildmitte befinden!

Im Anhang findet Ihr nun meinen Stand der Dinge. Ich habe eine Halbkugel von 100 mm Durchmesser (1 mm Wandstärke) verwendet und eine Stahlscheibe (Ronde) von 80 mm Durchmesser eingeklebt (beides für ein paar Euro bei ebay zu finden). Wie beim ersten Muster werde ich den Halter innen noch mattschwarz lackieren. Die "Arbeitsfläche" liegt so ca. 25-30 mm unter dem Rand der Halbkugel. In dieser Dimension passt der Halter gut für MM und kleine Jousi-Dosen o. ä., die Probenhöhe darf max. den Abstand zum Rand betragen.
Für größere Stufen muss der Halter größer dimensioniert sein. Allerdings habe ich gefunden, dass eine Halbkugel von 120 mm zu groß für meine Stonemaster-Basis ist und nicht gut mit meinem aktuellen Beleuchtungs-Setup kompatibel. Mit einer größeren magnetischen Basis geht das aber problemlos.

Fixierung
Nun bestand die Frage der Fixierung auf der Basis. Eine Klemme (und dann noch in x-y-Richtung verschiebbar) -- wie bei vielen Kugelköpfen einschl. dem ursprünglichen Stonemaster-Halter -- macht bei diesem Konzept keinen Sinn. Kleben ist nicht verschiebbar. Kitt ist umständlich und nicht stabil.
Daher ist mir die Idee einer magnetischen Fixierung gekommen. Ich habe mir kleine runde Nd-Permanentmagnete 4x3 mm (N42) besorgt, mit zweien davon (diagonal in den Ecken) kann man auf der Metallbasis eine MM-Dose verschiebbar fixieren, mit dreien eine Jousi-Box (s. Bilder). Man muss ein bisschen aufpassen, dass die Magnete aufgrund der gegenseitigen Anziehung nicht durch die Gegend fliegen und die Proben beschädigen, hier kann man noch etwas optimieren (z. B. Magnet in kleine Kittkugel packen o. ä.). Die kleinen Magnete kann man z. B. mit einer Kunststoff-Pinzette platzieren.
Ich finde diese Fixierungstechnik aber grundsätzlich recht elegant, auch unabhängig von meinem Objekthalter (natürlich nur bei nicht magnetischen Stufen...)

Zentrierung in x-y-Richtung:
Am Rand der Halbkugel kann man sich vier Bleistiftmarkierungen im 90 Grad-Abstand machen. Man zentriert den interessanten Probenbereich durch Verschieben in einer Richtung per "Peilung" über die Markierungen, dreht den Halter um 90 Grad und zentriert dann wieder. Wenn man z. B. unter dem Stereomikroskop eine zentrierte Halterung für den Probenhalter fixiert, kann man das dort ggf. noch genauer machen.
WICHTIG: Es geht nur darum, die Probe nach Augenmaß auf 1-2 mm im Drehpunkt zu fixieren, das gibt schon ein sehr gutes Ergebnis und ist völlig problemlos in kürzester Zeit möglich.

Zentrierung in z-Richtung:
Das ist der schwierigste Punkt. Der interessante Probenbereich muss möglichst genau auf die Höhe des Randes der Halbkugel gebracht werden, der sich dementsprechend gut zur "Peilung" verwenden lässt. Auch hier habe ich eine Lösung mit Magnetfixierung überlegt. Man bastelt sich ein kleines Set von Spacern, jeweils unten mit einer selbstklebenden Magnetplatte und oben einem Blech (Unterlegscheibe o. ä.). Mit einem halben Dutzend Spacer (einzeln oder kombiniert) sollte man die Höhe der Probe auf +/- 2 mm sehr gut in das Zentrum bringen können.

Das hört sich jetzt alles komplizierter an als es ist, ich wollte die Idee aber möglichst gut beschreiben. De facto ist es etwas Bastelei mit dem Halter und den Spacern, die Zentrierung dauert aber mit etwas Übung sicher nicht länger als die Fixierung mit einer Klemme.

Wie im Bild zu sehen, habe ich das mal mit einem Streichholzkopf probiert. Das Ergebnis finde ich wirklich sehr beeindruckend, die seitliche Zentrierung ist in einem Augenblick erfolgt und man kann den Kopf dann von allen Seiten unter dem Mikroskop/Foto-Setup betrachten.

Wenn man unter dem Stereomikroskop und unter dem Foto-Setup eine entsprechende Basis hat, kann man die Probe mit der Halbkugel leicht transferieren. Unter dem Stemi reicht auch eine nicht magnetische Variante, z. B. eine leere Klebeband-Rolle o. ä.

Vielleicht ist der Ansatz ja für den einen oder anderen von Euch interessant!

Viele Grüße

- Björn


« Letzte Änderung: 20 Jun 20, 10:27 von isbjoern »

Offline isbjoern

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Re: Idee für euzentrischen Objekthalter (4 €)
« Antwort #12 am: 28 Jun 20, 15:44 »
Hier nun noch ein paar kleine Ergänzungen zum Halter, der nun komplett ist (siehe Bilder).

Ich habe nun noch passende Materialien für die Spacer zu Zentrierung in z-Richtung gefunden. Und zwar habe ich mir ein Set von 6 Spacern aus Kunststoff-Montageklötzchen (Abmessungen 60x40x1...20 mm, im Set erhältlich) jeweils mit einer Metallplatte für Handyhalterungen oben (auch 60x40 mm) und selbstklebenden Magnetplättchen (40x40 mm, unten) kombiniert.
Meine so erhaltenen Spacer sind ca. 21, 11, 6, 4, 2,5 und 1,3 mm hoch und lassen sich durch die Magnetwirkung beliebig miteinander kombinieren.
Durch freie Kombination dieser Spacer kann man nun die z-Höhe sehr schnell auf ca. 1-2 mm genau einstellen (= ins Zentrum der Halbkugel bringen) für alle MM und kleine KS (für größere Stufen ist der Halter zu klein).

Mit den kleinen Magneten war ich von der Handhabung her nicht ganz zufrieden, weil sie z. B. an einer Metallpinzette hängen bleiben und sich gegenseitig stark anziehen. Daher habe ich mit vom Spaziergang mit unserer Hündin heute morgen ein paar dünne Holunderäste mitgebracht und die Magnete alle in der gleichen Orientierung in so ein hohles "Stäbchen" mit dem passenden Durchmesser eingeklebt, diese lassen sich nun sehr leicht positionieren und auch mit der Metallpinzette handhaben (und ziehen sich nicht mehr so sehr an, weil sich die kleinen Magnete nicht mehr so leicht auf die Seite drehen können).

Das gewünschte Ziel ist nun erreicht, nach 1-2x üben ist man mit der "ungefähren" Zentrierung genauso schnell wie mit dem Fixieren einer Stufe in einer Klemme:
- passende Spacer wählen und Stufenbereich auf die Höhe des Randes bringen (erst ohne Magnet anhalten, dann MM mit 2 oder KS mit max 3 Magneten fixieren)
- gewünschten Stufenbereich durch Verschieben in eine Richtung zwischen die seitlichen Markierungen bringen
- um 90 Grad rotieren und in dieser Achse genau in die Linie zwischen zwei Markierungen bringen

Wie gesagt, eine perfekte Zentrierung ist so nicht zu erreichen, aber die ca. 1-2 mm Genauigkeit reicht aus, damit der Bildbereich beim Rotieren oder Kippen nicht aus dem Bild verschwindet.

Ggf. viel Spaß beim Nachbauen, falls sich jemand dafür interessiert!

Viele Grüße
- Björn

Offline Stefan

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Re: Idee für euzentrischen Objekthalter (4 €)
« Antwort #13 am: 28 Jun 20, 20:41 »
Hallo Björn,

interessante Lösung. Für mich sehe ich den Nutzen noch nicht so sehr um das nachzubauen. Wie Josef schon sagte um Winkel etc. abzuschätzen könnte ich mir das als recht nutzvoll vorstellen. Es sieht auf jeden Fall sehr durchdacht aus.

Viele Grüße
Stefan

Offline isbjoern

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Re: Idee für euzentrischen Objekthalter (4 €)
« Antwort #14 am: 28 Jun 20, 21:45 »
Hallo Stefan,
"never change a running system" bzw. wenn man so was nicht vermisst, braucht man es wahrscheinlich auch nicht!

Ich fand es bei meine Setup vorher teilweise schwierig einen Kristall so zu drehen, dass z. B. mit der Beleuchtung bestimmte Strukturen optimal rauskommen (was aber auch daran liegt, dass in der Regel nicht mit frei positionierbaren Lichtquellen arbeite) -- eben weil der betreffende Kristall ggf. schon wieder aus dem Bild marschiert ist, bevor man den gewünschten Effekt sieht.

Als Beispiel im Anhang mal ein heute gemachtes Bild von einem Calcitkristall (FO: Hvaleyri, Hvalfördur, Island). Durch die Zentrierung auf den Kristall ist es halt supereinfach, den Kristall in der gewünschten Weise ins Bild zu rücken. Da hätte ich vorher mehr Schwierigkeiten gehabt.

Die Magnetfixierung kann ich aber auch ganz unabhängig von diesem speziellen Halter empfehlen, die geht echt gut!

Viele Grüße
- Björn

 

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