Hallo Forum,
es gibt online viele Hinweise zur Schärfedehnung nach Scheimpflug, Z.B. bei Adaptern für C-Mount-Objektive (https://www.opto-e.com/de/produkte/mcsm-series#overview).
Da liegt es nahe, dass man bei Mikroskopen, oder zumindest bei Stereomikroskopen auch derartige Adapter erfunden hat. Ich konnte aber nichts dergleichen für Mikroskop-Objektive finden.
Gibt es sowas noch nicht?
Fragende Grüße vom Frank
Scheimpflug-Tilt-Darstellung.jpg
Hallo Frank,
Es gibt da ein paar Punkte, die erklären, warum es das bei Mikroskopen nicht gibt.
1. Die Schärfe wird durch das Tilten nicht gedehnt, sondern nur gekippt. Die Schärfentiefe nimmt zu, aber nur in einem schmalen Band, außerhalb dieses Bandes ist alles unscharf. Je stärker getiltet wird, desto schmaler wird das scharfe Band. Das nutzt man in der Fotografie u. a. für den sogenannten Miniatureffekt.
2. Der Bildkreis des Objektivs muss so groß sein, dass er beim Tilten nicht verlassen wird. Könnte bei Mikroskop-Objektiven etwas schwierig sein.
3. Der erforderliche Tilt-Winkel wird umso größer, je geringer der Abstand der Kamera von der geneigten Bildebene ist. Bei einem Mikroskop wäre der sehr gering und man müsste sehr stark tilten, um den gewünschten Effekt zu erzielen. Da kommt dann Punkt 2 ins Spiel.
Viele Grüße
Alexander
Hallo Alexander,
genau dass war der Grund für meine Anfrage! Natürlich braucht man nicht den Miniatureffekt.
Zitat von: Aljoscha in Juli 07, 2025, 23:17:51 NACHMITTAGS2. Der Bildkreis des Objektivs muss so groß sein, dass er beim Tilten nicht verlassen wird. Könnte bei Mikroskop-Objektiven etwas schwierig sein.
Bei geringen Vergrößerungen, aber mit rel. hoher Apertur ist der Bildkreis ggf. ?? groß genug. Beim Stereomikroskop wäre das auf jeden Fall ein Versuch wert (5x / 0,50 etc.). Adaption über einen schmalen M42 Adapter könnte ich mir hier vorstellen. Mal sehen, ob ich das mit einfachen Mitteln mal selber probieren kann.
Zitat von: Aljoscha in Juli 07, 2025, 23:17:51 NACHMITTAGS3. Der erforderliche Tilt-Winkel wird umso größer, je geringer der Abstand der Kamera von der geneigten Bildebene ist. Bei einem Mikroskop wäre der sehr gering und man müsste sehr stark tilten, um den gewünschten Effekt zu erzielen. Da kommt dann Punkt 2 ins Spiel.
Es stellt sich die Frage, wieviel bringt jedes Grad an Tilten an Schärfentiefe. Bei geringen Vergrößerungen reichen womöglich schon 2-3° Tilteffekt um z.B. eine Radiolarie mit nur einem Bild scharf einzufangen, ohne Stacken.
Leider habe ich dazu im Internet nichts mikroskopisches gefunden.
https://invision-news.de/allgemein/scheimpflug-effekt/
LG Frank
Hallo Frank,
am Stereomikroskop gibt es so etwas im Prinzip schon, bei solchen vom Greenough-Typ. Dort ist es ja schwierig, eine plane Fläche auch plan-scharf zu fotographieren, weil die die Optik ja zwecks konvergentem Strahlengang der beiden Mikroskope gekippt ist (es sind um die 11°). Um dennoch eine Objektebene im Foto scharf abbilden zu können, gibt es entsprechende Kippeinrichtungen (Selbstbau!), Leitz hatte Stemi-Stative im Programm, die eine Kippung und damit Objekt-orthogonale Ausrichtung eines Strahlenganges zuließ.
Das bedeutet, dass Du für einen Test lediglich ein Greenough-Mikroskop brauchst: Bei monokularem Betrachten ist da ja eine Scheimpflug-Kippung letztlich schon eingebaut.
Zitat von: Nochnmikroskop in Juli 09, 2025, 09:34:44 VORMITTAGEs stellt sich die Frage, wieviel bringt jedes Grad an Tilten an Schärfentiefe.
Hallo Frank,
Das hängt eben sehr stark von dem Abstand zwischen Kameraachse und der scharf abzubildenden Ebene ab. Der ist bei einem Mikroskop extrem gering, daher ist ein sehr großer Winkel und damit sehr großer Bildkreis erforderlich. Für Scheimpflug war das kein Problem. Er hat das Verfahren entwickelt, um Luftbilder zu produzieren, bei denen der Boden scharf abgebildet wird. Aus einem Flugzeug ist der Abstand zum Boden natürlich sehr groß.
Tilt-Objektive für Kameras erlauben eine Verschwenkung bis maximal 7 - 9 Grad, je nach Modell. Stehe ich auf einer Brücke und will die Straße darunter bis zum Horizont scharf haben, reichen 1,5 Grad. Verringere ich den Abstand auf einen Meter, brauche ich schon fast 12 Grad. Das Objektiv kann aber nur 9 Grad, geht so also nicht. Ich muss zusätzlich die Kamera nach unten schwenken.
Dummerweise ist dieser Abstand, in den verfügbaren Tilt-Rechnern mit "Lens to Ground" oder Hinge Distance" bezeichnet, bei einem aufrechten Mikroskop oder einem Abbe-Stemi exakt Null. Bei einem Greenough-System beträgt er zwar ein paar Millimeter aber die beiden Strahlengänge müssten gegeneinander geschwenkt werden,. Da scheitert man wahrscheinlich an der Mechanik. Ich sehe daher nicht, wie das alles gehen soll.
Viele Grüße
Alexander
Hallo Frank,
Als ich mich noch mit balgen kamera beschäftigt habe war es verstellen nach scheinpflug.
Beispiel Foto :
Mauer von rechts vorne nach links hinten mit Blumentöpfe drauf.
Ohne verstellen nur ein Blumentopf scharf
Nach verstellen alle Blumentöpfe scharf.
Gleicher Effekt wenn man Standort ändert so daß Mauer rechtwinklig verläuft.
Das ist beim mikroskop so.
Mit jena op Optik, die gemäß Optikrechnung einiges verträgt, ließ sich auch verstellen
Heute ist stacking deutlich besser.
Grüße von der Mosel
Hallo Frank,
Zitat von: Aljoscha in Juli 09, 2025, 10:38:10 VORMITTAGHallo Frank,
Das hängt eben sehr stark von dem Abstand zwischen Kameraachse und der scharf abzubildenden Ebene ab. Der ist bei einem Mikroskop extrem gering, daher ist ein sehr großer Winkel und damit sehr großer Bildkreis erforderlich. Für Scheimpflug war das kein Problem. Er hat das Verfahren entwickelt, um Luftbilder zu produzieren, bei denen der Boden scharf abgebildet wird. Aus einem Flugzeug ist der Abstand zum Boden natürlich sehr groß.
Tilt-Objektive für Kameras erlauben eine Verschwenkung bis maximal 7 - 9 Grad, je nach Modell. Stehe ich auf einer Brücke und will die Straße darunter bis zum Horizont scharf haben, reichen 1,5 Grad. Verringere ich den Abstand auf einen Meter, brauche ich schon fast 12 Grad. Das Objektiv kann aber nur 9 Grad, geht so also nicht. Ich muss zusätzlich die Kamera nach unten schwenken.
Genauso wie es Alexander beschreibt, sind auch meine Erfahrungswerte. Mit zunehmender Vergrößerung wird der zu erzielende Scheimpflug-Effekt (genauer gesagt die in der Aufnahme sichtbare Verkippung der Schärfeebene) immer geringer und bringt bereits bei kleinen Vergrößerungen kaum noch einen Nutzen. Dafür handelt man sich jede Menge andere Probleme wie z.b. sehr unschöne unsymetrische chromatische Abberationen, und Reflexe ein. Ich habe dazu mal einen Tilt-Shift Adapter auf mein Tessovar gepflanzt und ein paar Aufnahmen dazu gemacht:IMG_20250709_110525.jpg
In dieser Konstellation kann der Bildsensor um bis zu 10° in Relation zur optischen Achse verkippt werden. Bei Nahaufnahmen wie z.b. Portraits erreicht man damit schon eine sehr starke Bildwirkung. In Verbindung mit einem lichtstarken 50mm ist das ein sehr mächtiges "Werkzeug" für außergewöhnliche Aufnahmen. Im Makrobereich ebenfalls, aber da braucht man dann eine immer größere Verkippung und/oder zugezogen Blende um schräg zum Betrachter liegende Ebenen durchgehend scharf abbilden zu können. Zusätzlich wird das Bild dann auch geometrisch verzerrt wiedergegeben. Kreise werden als Oval abgebildet wenn man tiltet.
Am Tessovar sieht man die Bildwirkung trotz 10° Verkippung dann kaum noch. Hier ein Lineal das parallel zum Bildsensor liegend aufgenommen wurde:IMG_20250709_120148.jpg
Hier um 10° zur Bildachse verkippt:IMG_20250709_121206.jpg
Man sieht kaum eine Veränderung in der Schärfe im Vergleich zwischen linker und rechter Seite. Dafür leidet die Bildqualität jetzt schon und das obwohl das Tessovar sonst schon einen im Vergleich zu Mikroskopobjektiven riesigen nutzbaren Bildkreis hat.
Bei noch größeren Abbildungsmaßstäben wird es noch schlimmer:
IMG_20250709_120213.jpgIMG_20250709_121026.jpg
Kein sichtbarer Nutzen, dafür aber Geisterbilder am linken Bildrand und die chromatischen Abberationen nehmen zu:IMG_20250709_113749.jpgIMG_20250709_120909.jpg
Zu Schluss nochmal eine Aufnahme eines dreidimensionalen Objekts:
IMG_20250709_120433.jpgIMG_20250709_121331.jpg
Fazit:
In der Mikrofotografie bringt Tilten keinen Nutzen.
Nachtrag: Das Thema Shiften steht auf einem ganz anderen Blatt und kann in der Mikrofotografie im ein oder anderen Einzelfall durchaus nützlich sein.
Hallo Jürgen,
interessante Sichtweise, wenn ich auch das ganze noch nicht so richtig erfassen kann. Die Zomm-Stemis müssten dann ja variable Tiltung haben!?? Aber ich glaube daszu muss man Optik studiert haben.
Hallo Alexander,
diese Tiltrechner habe ich nicht gefunden. Habe aber nur kurz recherchiert. Andererseits - so schnell möchte ich noch nicht aufgeben.
Hallo Alfons,
hast Du von der OP Optik Informationen? Danke für den Hinweis.
Hallo Holger,
danke für Deine Erfahrungswerte. Aber wenn Dich richtig verstanden habe und Dein Bild richtig sehe wird die Kamera getilt (hmm heißt das so??). Ich würde nur das erste Glied in der optischen Kette tilten wollen, also direkt das Objektiv.
Bei Heise gab es mal die Idee ohne Adapter nur das Foto-Objektiv einfach schräg vor die Kamera zu halten, das versuche ich beizeiten mal mit dem Stemi-Objektiv.
LG Frank
Hallo Holger,
die Bilder mit Deiner vorgestellten Vorgehensweise - Tiltadapter an Kamera- bringt so nichts, sieht man, danke fürs Zeigen.
Letztendlich braucht man vermutlich die Shift-Funktion zusätzlich, um das Objekt trotz tilten in der Mitte zu halten, wo die Objektive immer am Besten sind.
Schön, dass Du so schnell auf den Zug mit aufgesprungen bist!
Ich könnte mir vorstellen, das man weniger, oder gar nicht mehr stacken muss, zumindest bei niedrigeren Vergrößerungen bis 10x bei nicht allzu großen Objekten. Es wird niemals über den gesamten Bildkreis funktionieren, das ist klar, aber ....
LG Frank
Hallo Frank,
Zum Thema Objektiv oder Kamera verhält es sich wie mit dem sprichwörtlichen Hund bei dem man sich fragt, ob denn nun der Hund mit dem Schwanz wedeln, oder umgekehrt.
Wenn nur das Objektiv verkippt (getiltet) wird, musst du dann auch den Sensor wieder so verschieben (shiften), bis er wieder im Bildkreis landet (und der ist bei Mikroskoptiken nun mal besonders klein).
Zum zweiten "schielt" das Objektiv nach dem Verkippen ja in eine andere Richtung.
Das heißt auch das muss wieder "geradegerückt" werden.
Naja, und wenn das dann alles passiert ist, landest du dann bei genau der Anordnung von Objekt, Objektiv und Sensor, wie bei der Variante mit der ich die Aufnahmen gemacht habe...
Beste Grüße Holger
Hallo,
ein Freihand Versuch mit einer mit einem Stereomikroskop Wild 3z bei 10-facher Vergrößerung schräg angeschauten Münze.
Zunächst "normale" Aufnahme:
b-Bild-1.JPG
Nun habe ich die Kamera (Nex-5n ohne Objektiv) gekippt und mit der Hand so gehalten:
b-Bild-1-tilt.JPG
Zum Vergleich "normal", aber stark abgeblendet:
b-Bild-1-abgeblendet.JPG
Viele Grüße,
Rolf
Hallo Rolf,
danke für Deinen Versuch!
Wie schräg hast Du die Münze ungefähr aufgelegt?
Das Ergebnis ist nicht berauschend, scheinbar bringt hier das Abblenden noch etwas bessere Ergebnisse.
Ein Objektmikrometer wäre bei 10x vermutlich besser geeignet um feine Strukturen hinsichtlich Auflösung erkennen und einschätzen zu können.
Mein Kurzversuch mit getiltem Objektiv (1x Stemi Planapo), von Hand gehalten, war nicht zielführend. Außerdem kam ich dann nicht mehr zum fotografieren. Wie schon weiter oben vermutet, sollte man noch shiften können, damit man auch wieder ins Zentrum kommt.
LG Frank
Zitat von: Nochnmikroskop in Juli 09, 2025, 19:35:07 NACHMITTAGS...
Wie schräg hast Du die Münze ungefähr aufgelegt?...
Hallo Frank,
die Münze war um etwa 25° gekippt.
Viele Grüße,
Rolf
Hallo Rolf,
25° scheint mir etwas viel für den Vergleich. Demnach müsste ja die Kamera auch so schräg gehalten worden sein. Soviel Schiefstellung kann auch ein Normalobjektiv an der Kamera nicht mittels Tiltadapter korrigieren.
LG Frank
Hallo Frank,
Der 25° Winkel in dem die Münze in Rolfs Beispiel verkippt war bedeutet nicht, dass der Kamerasensor auch um diese 25° verkippt werden muss, damit alles scharf abgebildet wird. So einfach funktioniert das mit dem Scheimpflug nicht. Bei weit entfernten Objekten reicht bereits ein Verkippen des Sensors um wenige Grad und die Schärfentiefe reicht von unendlich bis auf etwas das recht nah an der Kamera ist. Je näher das Motiv aber zur Kamera rückt, desto stärker muss der Sensor dann geneigt werden.
Das kann man sich (vereinfacht) damit erklären, dass du ja auch nur wenig an der Entfernungseinstellung eines Fotoobjektivs verstellen musst, um vom weit entfernten Horizont auf etwas scharf zu stellen, dass zwar nicht mehr ganz so weit weg ist, aber immer noch relativ weit weg. Durch das Drehen an der Entfernungseinstellung bewegst du den Sensor dabei ja prinzipiell immer weiter vom Objektiv weg. Je näher das Motiv desto mehr musst du diesen Abstand vergrößern (deshalb sind die Entfernungsmarkierungen am Objektiv auch in immer größeren Abständen). Bei sehr nahen Motiven braucht es dann irgendwann sogar Zwischenringe damit man noch näher scharf stellen kann.
Willst du vom Horizont also lediglich bis auf einige hundert Meter die Schärfe durch tilten auf die Landschaft legen, reicht es bereits den Teil des Sensors der den Horizont abbildet und die andere Seite nur um den (kleinen) Betrag zu verändern den du auch an der Entfernungseinstellung kurbeln musst. Diese kleine Differenz führt dann auch nur zu einem kleinen Winkel in dem der Sensor gekippt ist, während der fokussierte Bereich vor dem Objektiv, übertrieben gesagt, fast waagerecht verläuft. Je näher das Motiv desto mehr verschiebt sich dieses Verhältnis und du musst den Sensor immer stärker kippen.
Hier ist das Ganze auch als Video nochmal ganz anschaulich erklärt:
Ab Minute 1:43 wird's interessant.
LG Holger
Hallo Holger,
danke für das Video, das veranschaulicht das Ganze.
Wo ich noch Probleme habe sind die Abstände zueinander.
Also beim Objektiv habe ich ja einen Strahleneingang und einen Ausgang. Dann geht der Strahlenausgang über den Tubus mit Linsen und Zoomkörper zum Sensor.
Es ist doch nicht gleich, ob ich den Sensor nach der Tubuslänge kippe, oder schon vorher den Strahlenausgang am Objektiv gekippt habe. Oder??? Da muss man mal zeichnerisch ran, so schnalle ich das nicht.
Beim Olympus Stemi (CMO) mit 1x Planapo (Länge 81,5 mm) habe ich einen Arbeitsabstand von 60 mm und Linsendurchmesser am Ausgang von 52mm, Tubuslänge bis Sensor (C-Mount 1Zoll Kamera) 320 mm. Habe ich da einen Denkfehler wenn ich meine das man lieber die 52 mm Linse am Objektiv kippt, statt die 1Zoll kleine Sensorebene?
LG Frank
Hallo Frank,
ich verstehe die Diskussion über die Frage, ob man das Objektiv oder die Sensorebene zueinander verkippt, nicht ganz.
In Deiner 1. Skizze ist das Prinzip ja abgebildet. Die Verlängerungen von Objektebene, Ebene senkrecht durch Objektiv (oder Hauptebenen) und der Bildebene müssen sich in einem Punkt schneiden. Wenn das Objektiv geneigt wird, muss man entsprechend der gewünschten Neigung der scharf abgebildeten Objektebene die Bildebene und damit den Sensor entsprechend ebenfalls neigen. Es geht dabei um das gesamte optische System falls noch andere Elemente wie z.B. eine Tubuslinse vorhanden sind.
Aber natürlich ist daher aus praktischen Gründen nicht egal ob das Objektiv geneigt wird weil seine Lage sich einerseits nicht gegenüber anderen abbildendenden optischen Komponenten zwischen Objekt und Bild ändern darf, und andererseits auch der (sehr) beschränkte Abbildungskreis bei Mikroskopen berücksichtigt werden muss. D.h. dass man im Fall des Mikroskops nur die Sensorebene neigen kann und darf, entsprechend kann man die sich daraus ergebende Neigung der scharf abgebildeten Objektebene bestimmen (z.B. ausrechnen).
Da gilt wie immer die einfache Abbildungsgleichung 1/f=1/g+1/b. Aus dem bekannten gesamten Objektiv-Abbildungsmaßstab m=b/g (inklusive z.B. einer Tubuslinse) kann man die jeweilige Bild- oder Gegenstandsweite z.B. in 2 Punkten beidseitig außerhalb der Achse berechnen und damit auch die Neigungswinkel von Gegenstands- und Bildebene. b=(m+1)f, g=((m+1)/m)f. Der Abbildungsmaßstab des Mikroskops ändert sich aber örtlich durch die Abweichungen der Bildweite bei schrägem Sensor vom "Normwert".
Hubert
Hallo Hubert,
danke für Deine Anmerkungen und den Hinweis auf die Berechnungen.
Wenn man nur die Sensorebene tilten darf, was ist dann mit dem Kamera Auflagemaß? Muss dann dort eine weitere Optik eingebaut sein, z.B. im Tiltadapter? Oder kann das vernachlässigt werden?
LG Frank
Hallo Frank,
ZitatWenn man nur die Sensorebene tilten darf, was ist dann mit dem Kamera Auflagemaß? Muss dann dort eine weitere Optik eingebaut sein, z.B. im Tiltadapter? Oder kann das vernachlässigt werden?
warum "muss" dort eine weitere Optik eingebaut sein? Wenn eine Adaptionsoptik z.B. zur Anpassung des Bildfeldes an die Sensorgröße vorgeschaltet ist, dann müsste diese eine Schrägstellung zur optischen Achse verkraften können, was i.d.R. nicht der Fall ist. Wegen der Sensorneigung gibt es keine Begründung für eine Zusatzoptik, warum auch?
Die Frage nach dem Kamera-Auflagenmaß verstehe ich nicht. Der Kameraanschluss - z.B. dessen Bajonett - steht dann schief zur optischen Achse, der mittlere Abstand zur Sensorfläche sollte aus optischen Gründen wie bisher sein. D.h. dass die Kamera sozusagen kreisförmig um den geneigten Sensormittelpunkt gedreht wird und damit macht das Bajonett ebenfalls eine kreisförmige Verschiebung/Drehung aus der optischen Achse heraus.
Hubert