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Arbeitsmittel / Means for work => Fototechnik / Photo technique/ la tecnología foto => Thema gestartet von: uwe am 18 Jan 20, 10:22

Titel: Rauschen bei hoher Vergrößerung
Beitrag von: uwe am 18 Jan 20, 10:22
Aus meinen letzten Anfragen geht hervor, daß ich mich seit einiger Zeit bemühe mit meiner Ausrüstung brauchbare Mikroaufnahmen zu machen.

Ich sehe die aufzunehmenden Ebenen über LV auf meinem Bildschirm. Dabei sehe ich bei entsprechend hoher Vergrößerung ein deutlich feststellbares Rauschen. Meine Ausrüstung ist wie folgt audgebaut: Amiscop Mikroobjektiv, Balgengerät, Kamera Nikon D3200 mit LV, Beleuchtung LED-Ring. Das Rauschen ist auch bei völliger Ruhe der Ausrüstung zusehen. Unter Rauschen verstehe ich hier nicht die statische Pixelungenauigkeit bei unterbelichteten Aufnahmen, sondern hier ist auf dem Bildschirm eine recht heftige, gleichmäßige Bewegung zu sehen

Hat jemand eine Idee, woher das Rauschen rühren könnte - Beleuchtung (evtl. zu schwach), Kameraeinstellung oder Fremdstrahlung? Oder hatte jemand schon mal jemand ein derartiges Problem.

Gruß
Uwe
Titel: Re: Rauschen bei hoher Vergrößerung
Beitrag von: Fabian99 am 18 Jan 20, 10:36
Hallo,

hast du da ein Beispielbild? Das würde mir helfen.

LG
Titel: Re: Rauschen bei hoher Vergrößerung
Beitrag von: harzgeist am 18 Jan 20, 11:20
Hallo Uwe

Das Problem hatte schon Goethe mit seinen angeblich letzten Worten zum Ausdruck gebracht: "Mehr Licht" soll er auf dem Sterbebett gesagt haben ;D

Die Einstellungen spielen natürlich auch eine Rolle. Die Empfindlichkeit (ISO-Wert) auf den geringst möglichen Wert setzen. Das führt zwangsläufig zu einer höheren Belichtungszeit (wird bei mir von der Kamera errechnet). Die Belichtungsanpassung nehme ich mit dem +/-Eh Parameter vor.

Bei Vibrationen durch den Kamera-Spiegel/Verschluss wirkt sich eine lange Belichtungszeit in der Regel günstig aus, bei externen Vibrationen dagegen negativ.

Übrigens, das live-Bild auf dem PC ist bei meiner Kamera (Olympus EP-1) vesentlich mehr verrauscht als das Sucherbild und die fertige Aufnahme. Deshalb nutze ich nur das Sucherbild, einschließlich der Lupenfunktion.

Softwaremäßig lassen sich Bilder mit dem Programm "Neatimage" erstaunlich gut entrauschen. Die Standardversion ist Freeware. Beim Stacking wirkt es sich günstig aus, wenn alle Bilder vor dem Stacking entrauscht werden. Das ist mit der Standardversion mühsam und geht mit der kostenpflichtigen Maximalversion wesentlich bequemer.

Ich hoffe, das hilft dir erst mal.

Gruß Thomas
Titel: Re: Rauschen bei hoher Vergrößerung
Beitrag von: uwe am 18 Jan 20, 11:24
Ein statisches Beispielbild bildet das Problem nicht ab. Das von mir erkannte Rauschen ist eine oszillieende Änderung bzw. Bewegung im Bild. Auf einer entsprechenden Aufnahme sieht es nur unscharf mit vielen kleinen (nur bei Originalbröße erkennbaren) Bildpunkten aus. Dadurch werden keine scharfen Linien dagestellt.

Uwe

PS.: Ich hatte meine Antwort bereits vor dem Beitrag von Thomas abgeschickt. Stimmt, auf dem Monitor der Kamera oder in Sucher sehen die Einzelbilder wesentlich besser aus. Neatimage habe ich bei den einzelnen Ebenen bereits versucht. Das Ergebnis war schauderhaft, sehr vierle Artefakte.

Titel: Re: Rauschen bei hoher Vergrößerung
Beitrag von: harzgeist am 18 Jan 20, 11:31
Das ist das normale Rauschen. Auf dem PC sieht man es nur besser, da hierfür  anscheinend noch keine Mittelwertbildung erfolgt ist, im Gegensatz zum Sucherbild und zur fertigen Aufnahme.

Thomas
Titel: Re: Rauschen bei hoher Vergrößerung
Beitrag von: harzgeist am 18 Jan 20, 11:46
Zitat
Neatimage habe ich bei den einzelnen Ebenen bereits versucht. Das Ergebnis war schauderhaft, sehr vierle Artefakte.
Zeig doch mal ein paar Bilder davon. Meist sind es Reflexionen, die das verursachen. Da hilft nur besser diffuses Licht oder andere Richtung des Lichtes. Wenn beim 'Durchfahren' des Bildes reflektierende Flächen sich quer über das Bild bewegen und dabei scharf bleiben ist das Licht nicht diffus genug und es treten zwangsläufig Artefakte auf.

Übrigens, welche Beleuchtung verwendest du?
Was verwendest du als Diffusor?
Wie groß (bzw klein) ist die Bildbreite?

Thomas
Titel: Re: Rauschen bei hoher Vergrößerung
Beitrag von: Klaus Schäfer am 18 Jan 20, 12:23
Hallo Uwe,

Vielleicht hilft bei deinem "Rauschproblem" die Funktion "Moiré-Entfernen" in deinem Bildbearbeitungsprogramm. Hierdurch kannst du Interferenzen, die nur in bestimmten Vergrößerungen des Bildes (insbesondere beim Betrachten des vollen Formates) zutage treten, minimieren oder auslöschen.

Gruß von Klaus
Titel: Re: Rauschen bei hoher Vergrößerung
Beitrag von: Lynx am 18 Jan 20, 20:50
Hallo Uwe

ganz andere Richtung: wie beleuchtest Du? Könnte das auch eine Schwebung der Bildabtastung Deiner Kamera mit den 50 Hz (oder Vielfachen) der Bestromung Deiner Lichtquelle sein?
Nur so als Idee...

Gruß, Martin
Titel: Re: Rauschen bei hoher Vergrößerung
Beitrag von: uwe am 18 Jan 20, 21:51
Kann schon an der Beleuchtung liegen. Ich beleuchte mit einen Ring LEDs über dem Objekt. Mal sehen, ich probiere mal verschiedenes aus.

Gruß
Uwe
Titel: Re: Rauschen bei hoher Vergrößerung
Beitrag von: Embarak am 18 Jan 20, 23:45
Zitat
ganz andere Richtung: wie beleuchtest Du? Könnte das auch eine Schwebung der Bildabtastung Deiner Kamera mit den 50 Hz (oder Vielfachen) der Bestromung Deiner Lichtquelle sein?

In die Richtung gehen meine Überlegungen auch.
Habe zuweilen bei stärkerer Vergrößerung und vielleicht dabei zu schwacher Beleuchtung ebenfalls im LiveView auf dem Monitor ein Flimmern/Flackern beobachtet.
Es verschwindet allerdings bei der EOS Utility-Software (Canon), wenn ich "Schärfentiefe-Vorschau" aktiviere.
Die Einzelbilder waren aber so oder so in Ordnung. Da es bei stärkerer Beleuchtung verschwindet, bzw. mit dem Auge nicht mehr wahrnehmbar ist,
muss es mit der Beleuchtung zu tun haben. Ich habe es auf 50Hz-Netzflimmern zurückgeführt.
Ich verwende allerdings keine LED, sondern Fotolampen wie diese (https://www.ebay.de/itm/85W-E27-5400K-Energiesparlampe-Sparlampe-Fotolampe-Spiral-DHL-Neu/283742972990?ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT&_trksid=p2060353.m1438.l2649).

LED's sind da wohl anfälliger. Ist Deine Ringleuchte dimmbar bzw. tritt der Effekt bei jeder Helligkeitsstufe auf?
Bei starker Vergrößerung kommt vom Aufnahmebereich im LV-Fenster weniger Licht an.
Vielleicht tritt dabei ein ähnlicher Effekt wie beim Dimmen von LED's auf: Flimmern durch Interferenzen.
Was passiert, wenn Du in LV die Belichtungszeit erhöhst (, abgesehen von Überbelichtung) ? Nimmt das Flackern ab?

Beim googeln bin  ich in ein paar Forenbeiträgen über den Begriff PWM ( Pulse Width Modulation, Pulsweitenmodulation) gestolpert.

https://www.taschenlampen-forum.de/threads/licht-der-led-taschenlampe-verursacht-flimmern-im-kamera-display.51403/
https://www.mikrocontroller.net/topic/315795
https://www.dslr-forum.de/showthread.php?t=1541038

Weiter gesucht. Hier ein paar weitere Erklärungen:

https://www.elektroniknet.de/elektronik/optoelektronik/unterschaetzte-lichtwelligkeit-136979-Seite-3.html
https://www.elektronikpraxis.vogel.de/leds-flimmerfrei-dimmen-a-607596/
http://www.led-know-how.ch/de/ansteuerung/dimmen/pwm-analog-kombination
http://www.led-treiber.de/html/pwm-dimmen.html

Vielleicht bringt Dich das bei der Lösungssuche etwas weiter.

Gruß
Norbert
Titel: Re: Rauschen bei hoher Vergrößerung
Beitrag von: uwe am 19 Jan 20, 08:35
Danke Norbert,

ich denke mit anderen Leuchten läßt sich dieses Problem lösen. Ich nehme auch an, daß ein relativ kleinlinsiges Mikroobjektiv in Verbindung mit einer durch das Balgengerät sehr langen Brennweite viel Licht schluckt und generell eine stärkere Beleuchtung erfordert.

Nachdem ich das Beleuchtungssystem dann mal verbessert habe, wird mein nächstes Problem die Bildqualität (Schärfe) sein. Wenn ich die hervorragenden Bilder von Klaus Schäfer sehe, schießen mir beim Betrachten meiner Mikroaufnahmen die Tränen waagerecht aus den Augen.

Gruß
Uwe
Titel: Re: Rauschen bei hoher Vergrößerung
Beitrag von: cmd.powell am 19 Jan 20, 17:56
Moin Zusammen

Wenn man mit LED's beleuchtet, sollte man nur gut gesiebte Gleichspannung verwenden. Die meisten handelsüblichen LED-Stromversorgungen sind Pulsweitenmoduliert und flackern dementsprechend mit einer gewissen Frequenz. Diese sollte jedoch irgendwo im höheren Kilohertzbereich sein (50 - 500 kHz, also das 1000- bis 10000-fache der Netzfrequenz). Da diese grundsätzlich ein Kostenfaktor sind, sparen sich die meisten Hersteller einen guten Tiefpassfilter um das "Flackern" zu unterdrücken. Mit einer Induktivität und einem passenden Kondensator kann man das Flackern "abschalten". Leider gibt es für solch einen Tiefpassfilter keine Universalkonfiguration und er muß an den entsprechenden Wandler angepasst werden, sonst könnte ich hier gleich die entsprechenden Werte liefern.
Alternativ kann man LED's an einem Labornetzteil betreiben, diese gibt es in einfacher Ausführung für nicht allzuviel Geld z.B. in der Bucht und liefern gut gesiebte Gleichspannung die keine Wünsche offen lassen sollte.

@Uwe: Ja, das liebe Thema Schärfe: Da helfen auf Dauer leider nur entsprechend hochwertige Objektive. Das Zeiss Jena Semiplan 6,3/0.16 (nicht das Apo, das macht Farbfehler !!!) hat nach meiner Erfahrung mit das beste Preis/Leistungsverhältniss; kostet rund 40 Euro und liefert auch bei 20 MPixel noch rattenscharfe Bilder. Danach wird es schwieriger und vor allem teurer. Ich bin inzwischen bei Mitutoyo gelandet und - ächtz - pleite...
Titel: Re: Rauschen bei hoher Vergrößerung
Beitrag von: Fabian99 am 19 Jan 20, 19:59
Hallo,

ich dachte an EMV, Kabel um Netzteil gewickelt oder so etwas.

LG
Titel: Re: Rauschen bei hoher Vergrößerung
Beitrag von: Sebastian am 19 Jan 20, 21:04
Die Schärfe wird erstmal Schwingungsabhängig sein. Die Objektive die erworben sind sehr hochauflösend. Das Zeiss ist trotzdem in dem Bereich eine sehr gute Empfehlung.
Aber um die Schwingungen in Griff zu bekommen muss man erstmal rausfinden wo die herkommen (liveview und 10x vergrößern).
Gruß Sebastian
Titel: Re: Rauschen bei hoher Vergrößerung
Beitrag von: cmd.powell am 22 Jan 20, 18:34
Hallo,

ich dachte an EMV, Kabel um Netzteil gewickelt oder so etwas.

LG

EMV sollte eigentlich keine Rolle spielen: LEDs sind nicht empfindlich genug und das USB-Label zum Datendtransfer dürfte ausreichend abgeschirmt sein, ebenso die Elektronik in der Kamera selbst.

Die Schwingung kann - leider - auch aus dem Verschluß der Kamera kommen. Manche Kameras haben einen für die Mikrofotografie etwas zu starken Verschluß und erzeugen damit so starke Schwingungen, das sie für höhere Vergrößerungen unbrachbar sind. Hier hilft nur andere Kamera oder eine externe Belichtungssteuerung über die Beleuchtung. Diese Problem habe ich, da ich mir die EOS 60D gekauft hatte ohne zu wissen, das die den für Mikrofotos ungünstigsten Verschluß hat. Mit einer externen Belichtungssteuerung kann ich dieses Problem aber erfolgreich umschiffen.
Titel: Re: Rauschen bei hoher Vergrößerung
Beitrag von: uwe am 22 Jan 20, 22:10
Also inzwischen habe ich herausgefunden, daß dieses von mir beobachtete Rauschen ein Belichtungsproblem - kein Beleuchtungsproblem - war. Ich fotografiere jetzt bei ISO 100 mit 0,5 bis 1 sec. Belichtungszeit (je nach Objekt) und habe kein diesbezügliches Problem mehr. Die im anderen Beitrag (Cubanit oder?) von mir gezeigte Aufnahme ist zwar noch verbesserungswürdig, aber bei 1,5 mm Bildbreite schon ein Schritt in die richtige Richtung.

Gruß
Uwe
Titel: Re: Rauschen bei hoher Vergrößerung
Beitrag von: geni am 22 Jan 20, 22:42
Hallo,

die Schwingungen kann man auch beseitigen, indem man die Zeitabstände zwischen den
einzelnen Fotos verlängert. ( z.B. nicht alle 2 Sekunden auslösen sondern nur alle 3 Sekunden
bis sich wieder alles beruhigt hat).

Glück Auf
Gerhard geni 8))
Titel: Re: Rauschen bei hoher Vergrößerung
Beitrag von: uwe am 23 Jan 20, 08:15
Ja Geni, das habe ich auch schon gemerkt. Falls noch Schwingungen (durch zu kurze Auslösefolgen) vorhanden sind moserd "digiCamControl" rum.

Gruß
Uwe
Titel: Re: Rauschen bei hoher Vergrößerung
Beitrag von: cmd.powell am 06 Feb 20, 02:39
Moin

Ich hoffe Du nutzt auch die Spiegelvorauslösung, sofern die Kamerasoftware dies unterstützt, ich kenne die Nikon nicht. Wenn Du die Spiegelvorauslösung nutzt, klappt der Spiegel beim ersten Auslösen nach oben, danach wartest Du z.B. 3 Sekunden und drückst erneut den Auslöser, dann geht erst der Verschluss auf und das Foto wird aufgenommen. Oft erzeugt der nach oben schnellende Spiegel die meisten Schwingungen.
Titel: Re: Rauschen bei hoher Vergrößerung
Beitrag von: Sebastian am 06 Feb 20, 06:58
Hallo, Der mechanische erste Verschluss wird eher das Problem sein.
Gruß Sebastian
Titel: Re: Rauschen bei hoher Vergrößerung
Beitrag von: uwe am 06 Feb 20, 08:23
Da ich diesen thread eröffnet habe noch mal meine bisherigen Erfahrung mit meiner eher low-budget Ausrüstung: Bei kleiner Blendenöffnung, niedrigem ISO-Wert und entsprechend langen Belichtungszeiten kann ich mit empfindlicher Handsteuerung recht ordentliche (zumindest für meine Begriffe) Aufnahmen machen.

Im Rahmen meiner bisherigen Anfragen habe ich den Hinweis auf DigiCamera Control erhalten - dafür meinen großen Dank. Allerdings ist das gelobte Picolay im Vergleich zu CombineZP nicht das Wahre.

Gruß
Uwe
Titel: Re: Rauschen bei hoher Vergrößerung
Beitrag von: Sebastian am 06 Feb 20, 08:50
Hallo Uwe,
Wie stellst du die Blende ein? Mit welchem Objektiv und warum?
Generell limitiert eine kleine Blende das Auflösungsvermögen. Extrem ist das beim Maßstab höher 1:1.
generell ist der Gedanke der richtige lange belichtungszeiten zu wählen, da die Kamera ja selber schwingt.
Gruß Sebastian
Titel: Re: Rauschen bei hoher Vergrößerung
Beitrag von: Embarak am 06 Feb 20, 11:05
Zitat
...Generell limitiert eine kleine Blende das Auflösungsvermögen...
Das kann ich so nicht stehen lassen.
Das Auflösungsvermögen eines Objektivs ist zwar von der Blendenzahl abhängig, die Beziehung ist aber nicht linear.
Das Auflösungsvermögen nimmt mit Verkleinerung der Blende zunächst sogar zu, dann aber durch Beugungsunschärfe wieder ab.
Stichworte Auflösung (https://de.wikipedia.org/wiki/Aufl%C3%B6sung_(Fotografie)), Beugungsunschärfe und förderliche Blende (https://de.wikipedia.org/wiki/Beugungsunsch%C3%A4rfe), Kritische Blende (https://de.wikipedia.org/wiki/Kritische_Blende)

Gesucht wird die Blende mit maximaler Auflösung und möglichst großer Tiefenschärfe, die mit kleinerer Blende zunimmt.
Für manche Objektive findet man die Daten im Netz. Beispiel  Canon EF 100mm f/2,8L IS USM Macro (https://www.traumflieger.de/objektivtest/open_test/canon_100_28_L_IS_USM_makro/overview.php)

Wenn mir keine Daten für mein Objektiv zur Verfügung stehen, würde ich selber eine Testreihe ansetzen.
ISO und Belichtungszeit konstant, nur Blende variieren.
Als Hilfsmittel käme ein Mikrometer Objektträger (https://www.amazon.de/Objekttr%C3%A4ger-Mikroskopobjektiv-Mikrometer-Glastisch-DIV/dp/B07X1XWBZM/ref=pd_day0_hl_328_6/257-3303967-0589242?_encoding=UTF8&pd_rd_i=B07X1XWBZM&pd_rd_r=6254face-c4b3-4e2a-975a-2096a3ecb73b&pd_rd_w=vIzb7&pd_rd_wg=s2ShA&pf_rd_p=c35e9330-5a0a-4f10-958d-98313df38778&pf_rd_r=2YSX9N29Z9342EEKJ9TC&psc=1&refRID=2YSX9N29Z9342EEKJ9TC) in Frage.

Gruß
Norbert
Titel: Re: Rauschen bei hoher Vergrößerung
Beitrag von: loparit am 06 Feb 20, 11:45
so mache ich das auch, funktioniert sehr gut!
Titel: Re: Rauschen bei hoher Vergrößerung
Beitrag von: Sebastian am 06 Feb 20, 13:17
Hallo Norbert,
ja da hast du recht. Fotoobjektive sind so gerechnet das mit leichtem abblenden die höchste Abbildungsleistung erreicht wird.
Trotzdem ist die Abhängigkeit rein Physikalisch NUR durch die Blende (kann in NA umgerechnet werden) und die Wellenlänge definiert.
Bei Mikroskopoptiken hat man dementsprechedn eine feste maximale Blende, die entsprechend korrigiert sind.
Hat man eine Variable Blende ist dein Ansatz definitv der richtige.
Was soll das heißen? Je besser ein Objektiv auf Hohe blenden korrigiert ist, desto bessere Auflösung lässt sich in der Mikrofotografie erzielen.
Deshalb werden auch Mikroskopobjektive gerne eingesetzt.
Viele Grüße,
Sebastian
Titel: Re: Rauschen bei hoher Vergrößerung
Beitrag von: uwe am 07 Feb 20, 09:14
Hallo,

da ich als Objektiv ein Amiscope-Mikroobjektiv benutze, ist die Frage der Blendeneinstellung für mich in diesem Fall irrelevant. Mikroobjektive haben keine Blende. Allerdings stimmt das was Sebastian sagt in soweit, daß ich durch Verstellen der Balgenlänge die Schärfe beeinflussen kann. Dazu waren bei mir viele, viele empirische Versuche erforderlich, aber inzwischen habe ich mich herangetastet.

Gruß
Uwe
Titel: Re: Rauschen bei hoher Vergrößerung
Beitrag von: cmd.powell am 07 Feb 20, 17:50
Hallo Norbert,
ja da hast du recht. Fotoobjektive sind so gerechnet das mit leichtem abblenden die höchste Abbildungsleistung erreicht wird.
Trotzdem ist die Abhängigkeit rein Physikalisch NUR durch die Blende (kann in NA umgerechnet werden) und die Wellenlänge definiert.
Bei Mikroskopoptiken hat man dementsprechedn eine feste maximale Blende, die entsprechend korrigiert sind.

Das kann ich ebenfalls bestätigen: Ich verwende ebenfalls ausschließlich Mikroskopobjektive ohne variable Blende, habe jedoch in meinem Aufbau ein separate Blende zur Verfügung, konnte mit dieser in verschiedenen Testreihen jedoch noch keine Verbesserung erzielen! Lediglich in Punkto "Unterdrückung von Streulicht" gab es kleine Verbesserungen, aber sobald der Blendendruchmesser den der Ausgangslinse des Objektivs unterschritt, wurde die Auflösung schlechter.

@Uwe: Durch das Verstellen der Balgenlänge veränderst Du den Projektionsabstand und somit die Vergrößerung. Mikroskopobjektive haben ein festes Auflösungsvermögen. Wenn Du z.B. ein Auflösungsvermögen von z.B. 2µm hast bedeutet dies, das Du zwei Punkte im Abstand von 2µm trennen kannst, egal, ob die Punkte danach auf dem Sensor 2 Pixel oder 200 Pixel auseinander liegen. Wenn sie jedoch nur 2 Pixel auseinander liegen sieht das Bild jedoch "schärfer" aus, als wenn sie 200 Pixel auseinander liegen, da die restlichen Pixel mit dem weichen Übergang aus Beugungsrelikten gefüllt sind. Durch das Ausziehen des Balgen spannst Du das Bild einfach nur weiter auf und ziehst das Auflösungsvermögen über den Sensor. Hier musst Du durch praktische Versuche rausfinden, bis wohin das noch sinnvoll möglich ist. Im Allgemeinen solltest Du den Balgen so kurz wie möglich halten und für höhere Vergrößerungen ein stärker vergrößerndes Objektiv wählen. Tja, und das ist dann meistens der Kasus Knacktus, da stärker vergrößernde Objektive naturgemäß einen kleineren Arbeitsabstand haben und irgendwann ein Einsatz im Auflicht unmöglich wird - die Grenze der Mikrofotografie.