Zwischen Mikro und Makro - ein Versuch

[peter-h]

Liebe Fotografen,

wo hört Mikro auf und fängt Makro an ? Am Mikroskop gibt es einige wenige Objektive für größere Felder. Die "Großen" haben dazu Plan 1/0,04 , Plan Neofluar 1/0,025 oder SPlan FL 1/0,04. Wenn das Objekt aber größer ist, so hilft nur noch ein Stemi o.ä.
Nun habe ich mit vielen lustigen Teilen einen Mix versucht. Alle Vorteile des Mikroskops zu nutzen wie: Stabiles Stativ, Tisch mit Objektführer, Feintrieb usw. kombiniert mit großem Arbeitsabstand > 70mm und Bildfeld bis 34 x 24mm , also fast KB Format. Natürlich plane Abbildung und ohne eine Spur von CVD. Geht das  

Hier zunächst 2 Ergebnisse.


oder

24 x 34 mm ! mit leichter Vignettierung, nicht durch die Optik, sondern durch die Stativöffnung am Objektivrevolver bedingt.

Und wie sieht der Aufbau aus ?  


Zugegeben, mit dem Aufbau werden sich nur wenige Mikroskopiker anfreunden können  
Je nach Kombination der beiden Objektive 50mm Summicron - 105mm Rodagon => 12mm Bildbreite , oder 35mm Summicron - 210mm Apo-Gerogon => 34mm Bildbreite sind viele Möglichkeiten offen.

Wie steht es um die Schärfeleistung ? Rein nach geometrischer Optik rechnet sich für eine Kombination aus einem 35mm Objektiv mit einem 135mm Objektiv und der genutzten Kamera mit Pixelgröße 2,2µm eine Grenze von 59 Lp/mm.
Unter der Voraussetzung, dass die Optik sehr gute Leistung zeigt, sollte die Grenze nur durch die Kamera bestimmt werden.

Mit einem USAF Testtarget konnte noch Gruppe 5 / Element 5 , entspricht 50,8 Lp/mm aufgelöst werden.

In der hier verkleinerten Version ist das leider nicht erkennbar.

Es ist also durchaus für extreme Bildfelder ein Lösungsansatz welcher bis nahe an die Auflösungsgrenze ordentliche Leistung zeigt und viel Freiraum bietet.
Ein Problem sollte nicht verschwiegen werden : die gleichmäßige Ausleuchtung ! Statt Kondensor hilft nur noch Mattglas ! Bei Auflicht ist aber für Jansö & Co recht viel Luft.

Viel Spass
Peter

[Oecoprotonucli]

Hallo Peter,

in letzter Zeit geht mir öfter eine Frage durch den Kopf, die ich immer mal nachrecherchieren will, aber es bisher noch nicht getan habe. Ich finde, sie passt wenigstens ein bißchen zu Deinem Thema - darf ich sie hier stellen (ich tu's, kann's ja wieder löschen):

Wie kann man die Daten eines Fotoobjektivs für eine Spiegelreflexkamera so umrechnen, dass man es wie ein Mikroskopobjektiv beschriften könnte, zumindest: wie errechnet man dessen numerische Apertur? Konkret geht mir mein Makroobjektiv durch den Kopf, das 105 mm Brennweite / Lichtstärke 2,8 (bis Blende 32) hat, durch den Kopf. Für 35 mm-Film hat es bei minimalem Abstand einen Abbildungsmaßstab von 1:1 und ich würde seine Daten gerne mal einem 1x Mikroskopobjektiv gegenüberstellen.

Das Objektiv ist meiner Ansicht nach ziemlich gut und ich wüßte gerne, inwieweit es mit einem Mikroskopobjektiv gleicher Vergrößerung mithalten kann. Wenn ich Deinen Aufbau sehe, frage ich mich, was praktischer für eine Makroaufnahme in diesem Bereich ist (für ein vernünftiges Foto müsste man ja auch die Kamera aufs Stativ setzen und einen vernünftigen Objekttisch/-halter benutzen).

Viele Grüße

Sebastian

[the_playstation]

Hallo Peter,
Du hättest aber auch 16-128x Mikro-Bilder als Panoramaansicht aneinanderrechnen lassen können (Stacking horizontal).  
Der Aufwand deiner Konstruktion ist beachtlich. Hätte man das auch mit einem einfachen Makro-Objektiv hinbekommen?

Liebe Grüße, Jorrit.

[Oecoprotonucli]

Hallo auch noch einmal,

das Foto von der Knospe sieht schon recht gut aus - allerdings um eine Briefmarke entsprechend aufgelöst "abzufotografieren" lege ich sie einfach auf den Flachbettscanner. Das ist dann doch praktischer und billiger und bringt recht gute Ergebnisse.

Viele Grüße

Sebastian

[peter-h]

Hallo Sebastian,

der liebe Aufwand, JA   Aber ich mußte keine Teile kaufen, es lagen alle Teile in Schubladen. Zur Frage :


oder für Faule  

Ergänzung ! mit Linien sind Linienpaare/mm gemeint !

@Jorrit,
es führen viele Wege nach Rom  

Gruß
Peter

[Oecoprotonucli]

Hallo Peter,

super, Danke! Das schaue ich mir mal an und muss vermutlich noch herausfinden, in welchen Einheiten bzw. Faktoren ich denn hier rechnen muss (mm, m, Blenden als Brüche etc.).

Auf den ersten Blick erstaunt es mich irgendwie, dass nach dieser Rechnung irgendwie alle Objektive gleich gut auflösen, so lange sie nur gleiche Blenden und Brennweiten haben... Wahrscheinlich muss ich da nur etwas in meiner Vorstellungswelt zurechtrücken.

der liebe Aufwand, JA   Aber ich mußte keine Teile kaufen, es lagen alle Teile in Schubladen.

Lustige Argumentation: Solange nur alle Teile irgendwo in einer Schublade liegen, hält sich der Aufwand in Grenzen   - so spricht ein Meister!

Besten Gruß

Sebastian

[Kurt Wirz]

Hallo Peter

Ich verstehe da einiges nicht!
Du schreibst: "Bildfeld bis 34 x 24mm , also fast KB Format", die verwendete Kamera Imaging Source DMK72 besitzt aber einen Chip der Grösse 1/2,5", das sind 5.8x4.3mm, somit weit weg vom Kleinbild Format das 36x24mm besitzt!

Ich habe da ebenfalls einen bestehenden Text von mir aus der Schublade gezogen:

Trivial gesehen, sind die unterschiedlichen Bereiche der Makro- und Mikrofotografie an Hand des Abbildungsmassstabes definiert.
Makro Fotografie, Bereich von 1:10 bis 10:1
Mikro Fotografie, Bereich starker vergrössert wie 10:1.
Eine Diskussion, wo die Grenzen der jeweiligen Bereiche sind erübrigt sich, da es ja eigentlich nicht nur um den Abbildungsmassstab geht, er ist lediglich ein Ergebnis der Grösse des Bildausschnittes den man abbilden möchte. Die Grösse des resultierenden Bildausschnittes hängt aber nicht nur vom Abbildungsmassstab ab, sondern auch von der Grösse der Fläche, auf die man seinen Bildausschnitt projizieren will (z.B. Chipformat)!
Mittelformat:
Um ein 1cm breiten Bereich in der Realität, formatfüllend abzubilden benötigt es bei einem Kamera Bildformat von 6x6cm einen Abbildungsmassstab von  6:1.
Das passende Zeiss Luminar 25mm löst etwa 450LP/mm auf, das ergibt auf die Bildbreite von 1cm 4500LP/Bildbreite.

Kleinbildformat (in der digitalen Fotografie auch Vollformat genannt):
Um ein 1cm breiten Bereich in der Realität, formatfüllend abzubilden benötigt es bei einem Kamera Bildformat von 36x24mm einen Abbildungsmassstab von  3.6:1.
Das passende Zeiss Luminar 63mm löst etwa 330LP/mm auf, das ergibt auf die Bildbreite von 1cm 3300LP/Bildbreite.

Crop Format (z.B. Crop Faktor 1.5).
Um ein 1cm breiten Bereich in der Realität, formatfüllend abzubilden benötigt es bei einem Kamera Bildformat von 24x16mm einen Abbildungsmassstab von  2.4:1.
Das passende Fotoobjektiv 105mm am Balgen löst etwa 250LP/mm auf, das ergibt auf die Bildbreite von 1cm 2500LP/Bildbreite.

Crop Format (z.B. Crop Faktor 2).
Um ein 1cm breiten Bereich in der Realität, formatfüllend abzubilden benötigt es bei einem Kamera Bildformat von 18x12mm einen Abbildungsmassstab von  1.8:1.
Das passende Fotoobjektiv 105mm am Balgen löst etwa 200LP/mm auf, das ergibt auf die Bildbreite von 1cm 2000LP/Bildbreite.

Besitzt die jeweilige Kamera auch entsprechend viele Pixel, also bei 6x6 etwa 40MPixel und bei einer Crop Faktor 2 Kamera 15MPixel, dann erreich man bei einer Bildbreite von 1cm mit einer Mittelformat Kamera die doppelte Auflösung im Vergleich zur Crop 2 Kamera.
Erst wenn keine Objektive mit genügend grossem Bildkreis mehr zur Verfügung stehen, macht es Sinn, ein kleineres Chipformat zu verwenden!

Je grösser das Chipformat, umso mehr Linien können auf die Bildbreite aufgelöst werden. Dies aber nicht deshalb, weil der grössere Chip höher auflöst, sondern weil für den gleichen Bildausschnitt optisch stärker vergrössert werden muss und Objektive die stärker vergrössern normalerweise eine höhere Auflösung besitzen.

Die Frage heisst also:
Wie gross ist das Teil in Natura, das du formatfüllend abbilden willst?
Dann kannst du die Kamera wählen die entsprechend der verwendeten Optik den Bildkreis optimal abbildet.

Kurt

[smashIt]

Zur Frage :

das ist bezogen auf seine frage leider falsch

für die numerische apertur braucht man den lichtkegel der vom objektiv eingefangen wird
der ergibt sich bei der normalen fotografie aus arbeitsabstand (nicht brennweite) und eintrittspupille
die eintrittspupille errechnet sich als brennweite/blende

und jetzt das gemeine:
brennweite und blende die am objektiv stehn gelten nur bei fokus auf unendlich
da die objektive auszugsverlängerung und/oder brennweitenverkürzung zum fokusiern nutzen lassen einem die hersteller da bei den realen werten meistens im dunkeln

nur so als beispiel:
mein sigma 150/2,8 ex dg hsm makro hat bei 1:1 nur noch eine offenblende von 5,8 und eine unbekannte brennweite (phöse phöse innenfokusierung)
ich bilde mir aber ein mal was von 75mm gelesen zu haben...

[Kurt Wirz]

Hallo Peter

Da habe ich auch noch eine Frage zu deiner Tabelle.
Die resultierenden Linien/mm, sind damit nicht Linienpaare/mm (LP/mm) gemeint?
Nach meinem Wissen und Messung löst ein 10/0.3 Mikroskop Objektiv etwa 1000 LP/mm auf!

Kurt

[peter-h]

Hallo Kurt,

ich spendiere meine Goldmünzen für andere Dinge als dass ich mein Vermögen in Hasselblads mit 50 - 60 MP anlege. Daher ignoriere ich den Satz :
Dann kannst du die Kamera wählen die entsprechend der verwendeten Optik den Bildkreis optimal abbildet.

Selbstverständlich kann ein Profi mit anderen Geschützen auffahren  , ich gönne es ihm. Es sollte als Anregung für experimentierfreudige Hobby-Mikroskopiker sein, nicht mehr.

Das Bildfeld 34 x 24mm ist das Objektfeld !!! Also könnte ich ein altes KB-Dia unter das Mikroskop legen und es wäre auf dem kleinen Chip der Minikamera übertragen. Das Bild wäre nicht für ein Poster und nicht für eine Ausstellung geeignet.
Nun bekomme ich kräftige Zweifel ob es richtig war diese Anordnung ins Forum zu stellen. Bin jetzt wohl als Dilettant gebrandmarkt, der eine läppische Briefmarke nicht mit 4500 Lp/Bildbreite schafft. 

Ich gelobe Besserung und werde mich mit solchen Themen zurückhalten.
Peter

[Stuessi]

....Ich gelobe Besserung und werde mich mit solchen Themen zurückhalten.
Peter

Lieber Peter,

das wäre aber ein unersetzlicher Verlust, denn solche Beiträge regen (wahrscheinlich nicht nur mich!?) zu eigenem Experimentieren an.

Viele Grüße,
Stuessi

[reblaus]

Ich möchte mich meinem Vorredner, äh -schreiber, vorbehaltlos anschließen!

Gruß

Rolf

[anne]

Hallo Peter,
das schließe  ich mich auch an, bitte weiter solche Themen von Dir!!!

lg
anne

[peter-h]

Hallo Chris,

ich habe mich bei meinen Erklärungen auf meinen Aufbau bezogen ! Dort werden beide Objektive für unendlichen Strahlengang genutzt. In der "normalen" Fotografie mit Makroeinstellung sieht es anders aus.

Gruß
Peter

[Oecoprotonucli]

Hallo miteinander,

inzwischen habe ich Peters Berechung nachvollziehen können    .

brennweite und blende die am objektiv stehn gelten nur bei fokus auf unendlich
da die objektive auszugsverlängerung und/oder brennweitenverkürzung zum fokusiern nutzen lassen einem die hersteller da bei den realen werten meistens im dunkeln

nur so als beispiel:
mein sigma 150/2,8 ex dg hsm makro hat bei 1:1 nur noch eine offenblende von 5,8 und eine unbekannte brennweite (phöse phöse innenfokusierung)

So genau wollte ich es zunächst gar nicht wissen, das hätte mich nur verwirrt  - aber nun ist das natürlich noch ein Aspekt, wenn man Foto- und Mikroskopobjektive miteinander vergleichen will. Mein Nikon-Objektiv hat zumindest über alle Entfernungen konstante Blendenwerte. Was die Brennweite macht, weiß ich aber auch nicht.

Wenn man kein 1x-Mikroskopobjektiv, aber ein schönes Makro-Fotoobjektiv hat, scheint man zumindest damit schon mal ganz gut dazustehen, es kann ja offensichtlich in vielerlei Hinsicht mehr als das Mikroskopobjektiv - wo würdet Ihr denn dessen (Mikroskopobjektiv) besondere Vorteile sehen? Nur dass es praktischer und handlicher ist, wenn man schon mal am Mikroskop ist, oder kommen noch optische Vorteile dazu?

Viele Grüße

Sebastian