Die Ausleuchtung ist das Wichtigste

[Heribert Cypionka]

Liebes Forum,

seit ziemlich genau dem 19. Juni beschäftigt mit die Frage, ob wirklich und wie es möglich sein soll, mit absolut einfacher Technik unglaubliche gestackte Bilder mit Auflicht im Makro-Mikro-Übergangsbereich hinzubekommen.  Nach den Reaktionen hier im Forum war ich nicht der einzige, den diese Frage bewegt hat  

Ich habe einiges probiert und bin jetzt schlauer:

1.) Eine Kamera mit Superchip von 100 Megapixeln braucht es nicht. Eher günstig ist wohl einer mit hinreichend großer Sensorfläche pro Pixel, und 6 - 8 Megapixeln. Hier im Forum erlaubt sind  1.08 Megapixel (1200 X 900).

2.) Auf jeden Fall braucht man genügend Schritte beim Stacken. Das lässt sich leicht verstehen: Bei 6 Megapixeln hat man z.B. 3000 X 2000  Pixel in x- und y-Richtung. Da wären 20 in der z-Richtung (= Tiefe) wohl etwas zu wenig. Aber 1000 braucht es auch nicht wegen der Tiefenschärfe, die jeweils eine gewisse Strecke umfasst. Wenn man genügend Schritte hat, ist auf jeden Fall alles mal scharf, und das Stackingprogramm hat keine Mühe, die Strukturen herauszuarbeiten.  

3.) Photographieren (bewusst die alte  Schreibweise aus dem Griechischen) heißt ja 'mit Licht schreiben bzw. malen'. Genau das hat Heike als Profi perfekt gemacht, indem sie ein sehr homogenes Lichtfeld nutzt und Lichtspitzen vermeidet.

4.) Ein Super-Mikroskop-Objektiv braucht es auch nicht. Im Gegenteil, Heike benutzt einfache Achromaten und war von der Edelvariante enttäuscht. Genau das habe ich auch erfahren. Mein  Plan-Apochromat und mein PL Fluotar haben kläglich versagt. (Die sind eben für Kompensationsokulare gerechnet, und nicht geeignet, ein Bild direkt auf den Kameras-Chip zu werfen.) Fast hätte ich mir schon bei ebay ein Lomo-Objektiv für 25 € gekauft. Da fiel mir ein, dass ich zum selben Preis kürzlich ein ganzes Revue-Mikroskop aus den 60er Jahren incl. schöner Dauerpräparate gekauft hatte. Da habe ich mal das 5x Objektiv abgeschraubt...  

Nun zur Sache: Nach Peter Höbels Uhrenbild habe ich meinen Kegelstumpf auf dem optikfreien Mikroskop durch einen abgeschnittenen Plastikbecher (10 Stück 1,29 €) ersetzt. Beleuchtung mit 2 Jansjö-Lampen, leider noch nicht so gut wie Heikes. Noname 5x-Objektiv, Balgen (19 € bei Ebay), Adapter M42 -> EOS EF,  Canon 600D, mittlere Aufnahme-Auflösung, 100 ASA, Belichtung ca 0.5 sec., 102 Bilder mit PICOLAY gestackt, verkleinert, ansonsten gänzlich unbearbeitet.



Hier das Original (1 MB).

Hier eine kleine Animation (10 MB).

Danke an Heike und viel Spaß beim Ansehen!

Heribert Cypionka

[rheinweib]

Hallo Herr Cypionka,
ich bin ein bischen errötet und leicht verlegen geworden, muss ich zugeben.....
aber ich hab doch eigentlich nichts besonderes gemacht, hab nur das maximal ausgenutzt, was ich zur Verfügung habe.

Für mich erfüllen sich derzeit fotografische Makroträume, wovon ich bis vor kurzem nicht mal zu träumen gewagt hatte.
Deshalb "flute" ich das Forum auch ein bischen mit meinen Bildern, man möge mir das verzeihen, aber ich bin momentan "unbremsbar"  
Ich falle über alles her, was auch nur halbwegs interessant sein könnte.

Erkenntniss: es geht offenbar auch einfach, nur ein etwas geübtes Auge
(darf ich sagen, hab ich nach 35 Jahren Fotohobby),
Geduld, einen toleranten Ehemann, der die leichte Vernachlässigung des Haushalts akzeptiert   und ein bischen Bildbearbeitungskenntnisse.
ABER, mir sind natürlich mit meinem Equipment optische Grenzen gesetzt, die ich nicht überschreiten kann, so sehr ich das auch versuche....
klappt nicht, kommt nichts bei raus.
Ich bewundere die "Profi-Stacks" wegen der Beleuchtung, da bin ich (noch) etwas unflexibel mit meinem Klopapier-Diffusor, aber vielleicht lässt
die Haushaltskasse ja irgendwann mal eine LED-Ringleuchte zu.

Die Animation finde ich toll, ich gäb was drum, wenn ich wüsste, wie sowas gemacht wird.

Gruss
Heike

[Heribert Cypionka]

Hallo Heike,

zum Erröten besteht kein Anlass. Im Gegenteil, ich würde mal sagen, Sie haben hier einige ganz schön "angemacht"   Ich zähle mich dazu, muss aber zugeben, dass ich ohnehin vorhatte, mich etwas mehr in Richtung Makro zu bewegen.

Hier nun das wirklich einfache Rezept, wie jeder eine 3 D-Animation leicht, und wie alle die hier gezeigte Animation in voller Größe nachmachen können:

1. Zum Stacken PICOLAY nehmen - sonst wird es schwierig, besonders wenn man eine Größenanpassung etc. hatte.

2. Unter Options einstellen, dass die Tiefenkarte automatisch gespeichert wird.

3. Stacken, und die Parameter dazu optimieren wie in den Tutorials beschrieben.

4. Entweder alle suboptimalen Ergebnisse rauswerfen oder die besten mitteln etc.  Das gilt für das geschärfte Bild genauso wie für die Karte.

Die Schritte 1 - 4 brauchen wir heute nicht, da wir schon ein Bild haben (das Original, übrigens nicht irgendwie gemittelt oder bearbeitet).  Dazu kommt hier noch die Tiefenkarte (auch völlig unbearbeitet).

5. Die beiden Bilder herunterladen, mit PICOLAY öffnen.

6. Die Karte anklicken, und Edit -> Copy to Depth map ausführen.

7. Das gestackte Bild anklicken Edit -> Copy to Result window ausführen. Jetzt haben wir alles, um fast alle 3D-Darstellungen zu erzeugen. (Hologramm geht anders.)

8. Auf dem rechten Fenster 3D view anklicken.

9. Go anklicken - und man bekommt ein Anaglyphenbild für die Rot-Grün-Brille. Das ist in diesem Fall allerdings zu flach. Ich glaube, ich hatte hier 110 statt 30% für die Höhe eingestellt und 6 oder 8 für den Saum (Seam).

10. Um die von mir gezeigte Animation zu bekommen: 3-D view wegklicken, Stepwise rotation aktivieren, Step = 1°,  Y=-4 und 8 Repeats.

11. 'Go' und schon werden die  Projektionen erzeugt...

12. Anschließend dafür sorgen, dass nur diese Bilder markiert sind, dann Image list -> Generate animated gif oder - noch einfacher: F12 drücken ...

Natürlich dürfen Sie das scharfe Bild mit PICOLAY (oder auch Photoshop) optimieren, bevor Sie es mit PICOLAY laden, auch die Tiefenkarte. Bei der würde ich vor allem den äußeren Rand auf dunkelblau und damit in den Hintergrund setzen, außerdem die beiden dunklen Haare links und rechts neben der 'Nase' verwischen, da sie in der Animation Artefakte erzeugen.

Man sieht, so schwierig ist es nicht!

Gute Nacht und morgen früh viel Erfolg!

Heribert Cypionka

[Winfried Todt]

Hallo Heike,
ich bin beeindruckt von dem was Du in den letzten Wochen / Monaten präsentiert hast. Du brauchst Dein Licht nicht unter den Scheffel zu stellen.
Bitte mach weiter so, Du hast hier im Forum eine große Zahl von Anhängern.
Herzliche Grüße
Winfried

[Rawfoto]

Guten Morge Herr Cyblonka

Da ich auch vom Virus gepackt bin beschaeftige ich mich seit etlichen Jahren auch massiv mit diesem Thema ...
Ich habe mit das Beispielbild ausfuehrlich angesehen und moechte ein paar Details zur Diskussion stellen. Es gibt in diesem Umfeld ja noch so viel Lernbedarf bei mir ...

3 Dinge fallen bei dem Beispiel (dem Downloadbild) auf:

Die Belichtung wurde nicht nach dem Objekt durchgefuehrt, die dunklen Toene laufen zu, es muss nach meiner Erkenntnis nach dem Histogramm belichtet werden! Um so mehr dunkle Toene vorhanden sind um so schwehrer hat es die Stackingsoftware. Also einfach in diesem Fall 1 bis 1,5 Lichtwerte laenger belichten wuerde meiner Erfahrung nach das Ergebnis deutlich weiter verbessern. Teilen Sie diese Erfahrung?

Das linke Auge hat einen Rand (Kontur), die Haare sind dadurch abgeschnitten! Da hilft meiner Erfahrung nur eine manuelle Retusche auf Basis der Einzelbilder VOR dem Speichern des Stackingergebnisses ...

Zur Angabe wie viele Megapixel benoetigt man im Bereich der Lupenfotografie, sie deuten zwar an welche Datenmenge man fuer das Forum benoetigt, ich bin mir aber nicht sicher ob der Umkehrschluss bei den Lesern ankommt ==> es ist von der Ausgabegroesse und vom Ausgabeverfahren abhaengig wie viele Daten man benoetigt!!! Und das hat ueberhaupt nichts mit der Lupenfotografie zu tun. Das ist bei allen Aufnahmetechniken gleich ...
Mit der von Ihnen propagierten Datenmenge kann man einen hochwertigen Tintendruck im Format A4 fuellen, mit Abstrichen A3 und dann ist es vorbei. Im Offsetdruck kommt der sogenannte Heidelbergfaktor (auch als Qualitaetsfaktor bezeichnet) dazu. Das bedeutet mit 1000 Pixel Hoehe (bewusst auf die Einheiten dpi und ppi verzichtet) kann ich 500 im Kunstdruck, also Hochwertiger Bildband oder Kalender drucken. Ich erlebe gerade in diesem Bereich beim Unterricht sehr viele enteuschte Gesichter. Wenn ich jetzt noch eine Erfahrung speziell aus der Lupenfotografie ergaenzen darf: durch den Vorgang des Stackens verliert man Aufloesung! Das hat zur Folge, dass ich weit mehr Daten im Stacking brauche wie bei einem Einzelbild und damit bin ich sofort bei einer Nutzflaeche von 25%. retusche und alles wird mit der vollen Groesse gemacht und dann wird fuer das Archiv verkleinert. Aus dem A4 von oben wurde also schnell einmal ein A5 ...

Dazu wuerde mich Ihre Meinung als Entwickler wirklich interessieren, vor allem zum Zeichnungsverlust durch die SW ...

Liebe Gruesse aus Wien

Gerhard

[Heribert Cypionka]

Guten Morge Herr Cyblonka

Fast richtig :-)

Guten Morgen Gerhard,

in diesem Fall 1 bis 1,5 Lichtwerte laenger belichten wuerde

Das Bild ist definitiv unterbelichtet. Ich bin immer vorsichtig mit der Belichtung, da Überbelichtung viel eher zum Problem wird. In Lichtspitzen ist keine Information mehr, in dunklen Bereichen hingegen vieles, das man noch herausholen könnte. Der Software ist es egal, ob hell oder dunkel, es werden Differenzen gemessen.

manuelle Retusche auf Basis der Einzelbilder VOR dem Speichern des Stackingergebnisses

Genau, man stackt ganz normal. Anschließend geht man durch die Originale und überträgt vom Programm nicht detektierte Strukturen mit der Funktion 'Clone to Result Image' in das Ergebnis. Dabei wird vollautomatisch auch die Tiefenkarte korrigiert. Warum das in diesem Fall sinnvoll ist, kann man auch leicht verstehen: Es trifft eine sehr große Struktur (der Augenumriss) auf sehr kleine (Haare). Das muss mit verschiedenen Frequenzen vermessen werden, aber das würde hier zu weit führen...

das hat ueberhaupt nichts mit der Lupenfotografie zu tun

Nun ja, das eine ist das Ausgabeformat, das andere, die Tatsache, das ich hier am Rande dessen arbeite, was mein Objektiv auflösen kann. Und das pixelmäßig aufzublasen, ist nicht nur sinnlos, sondern kontraproduktiv, da Rauschen verstärkt und der Kontrast pro Strecke verwischt wird.

durch den Vorgang des Stackens verliert man Aufloesung

Nicht unbedingt. Wenn ich z.B. wie oben beschrieben Bildbereiche manuell kopiere, bleiben alle Details erhalten. PICOLAY ist das einzige Programm, das man zwingen kann, nur Originalpixel zu verwenden (Minimum contrast = 0, Weighted average = 0, Autoenhance = OFF, macht allerdings harte Übergänge). Natürlich gehen in der z-Achse Informationen verloren - sonst brauchte ich zu stacken, denn das heißt ja selektieren, also weglassen...

Herzlichen Gruß fast von der Nordsee!

Heribert Cypionka

[Kurt Wirz]

Hallo Gerhard
Ich habe nicht die Erfahrung gemacht, dass beim Stacken Details verloren gehen.
Beim Ausmessen meiner Objektive stacke ich oft das ZEISS Auflösungstest-Objekt 3000,
dies vor allem dann, wenn meine Augen müde sind, dann stacke ich die Bilder und kann
einfacher beurteilen. Am nächsten Tag beurteile ich zur Sicherheit die
aufgezeichneten einzelnen Bilder. Das Resultat ist das Selbe.

Hallo Herr Cypionka
Es ist wie in der Durchlicht Mikroskopie, die Beleuchtung ist in der Auflichtfotografie etwas vom Wichtigsten.
Ein Durchlicht Mikroskopiker ist am Anfang selten erfolgreich bei der Beleuchtung in der Auflichtfotografie!

Fotografiert man ein Objekt in der Durchlichtfotografie und in der Auflichtfotografie, ohne spezielle Beleuchtungstechnik
und betrachtet das Histogramm, dann fäll auf, dass in der Durchlichtfotografie ein schmales Hochhaus zu sehen ist,
das Histogramm der Auflichtfotografie geht von Schwarz bis Weiss (hier saufen Bereiche im Schwarz ab und andere Bereiche sind überbelichtet).

Die Durchlichtfotografie hat deshalb Beleuchtungsmethoden entwickelt die in erster Linie den Kontrast eröhen und somit im Histogramm
aus dem Hochhaus einen möglichst breiten Berg machen.

In der Auflichtfotografie geht es genau in der anderen Richtung!
Hier versucht man so diffus wie möglich zu beleuchten, Ringblitz, Beleuchtung von rund herum,
Diffusoren von Clo-Papier bis dickwandige Styroporbecher.
Eine Anhebung des lokalen Kontrastes wird erst, wenn nötig, bei der Bearbeitung vorgenommen.

Gut Licht

Kurt

[Heribert Cypionka]

Gut Licht

Das bringt es kürzestmöglich auf den Punkt!

Danke und lieben Gruß

Heribert Cypionka

[Rawfoto]

Lieber Herr Cypionka

Danke fuer die rasche Rueckmeldung. Ich mache eigentlich in der digitalen Bildbearbeitung eine umgekehrte Erfahrung, wie beim Negativfilm muss man auf die Lichter belichten und nicht auf die Schatten. Natuerlich duerfen dabei die Lichter nicht ausreissen, man achtet auf die Zeichnung in den hellen Bildteilen, also auf die Bereiche wo man noch Zeichnung benoetigt. Im Falle des Lupenfotobereiches setzt man ja das Licht manuell und kann so gut entscheiden wo die Schatten liegen sollen. Technologiebedingt ist es einfacher Tonwerte in Richtung Schwarz zu veraendern als in die andere Richtung. In den RAW-Dalen gibt es viel mehr Abstufungen im Bereich der Lichter. Es wuerde mich sehr wundern wenn das beim Stacking anders ist?

Zum Verlust an Aufloesung haette ich noch eine Detailfrage, vor allem da Kurt ja davon ausgeht das dem nicht so sei. Ich habe das Thema schon einmal mit den Jungs von Zerene eeroertert und die Beschreibung war fuer mich schluessig weil in meinen Ergebnissen nachvollziehbar ... Liege ich richtig das ein feiner Raster ueber das Einzelbild gelegt wird um die Bilder deckungsgleich zu bringen, ja sogar eine Interpolation der Daten stattfinden muss um sie wirklich deckungsgleich zu bringen. Grund, es gibt ja die Fokusdifferenz die sich ueber die einzelnen Schichten schon deutich abweichen. Wenn ich jetzt das Faktum dazuzaehle ==> eine zu harte Verrechnung verstaerkt Rauschen und Artefakte, fuehrt das in Folge eindeutig zu einem Verlust an Details. Habe ich das richtig verstanden? Sprich nach meinem Weltbild geht es da nicht ohne Interpolation pro Schicht ...

Um bei meinen Bildern die Aufloesung zu steigern verarbeite ich zusaetzlich zum Stacking Panoramadaten, wie Sie ja nachvollziehbar schreiben komme ich sonst an die Aufloesungsgrenze der Objektive. Wenn ich die Ergebnitte vergleiche habe ich bei einem Panostack deutlich mehr Details als bei einem Einzelbild. Was wir brauchen ist also nicht eine hoehere Aufloesung auf der gleichen Sensorflaeche, wir muessen durch Verstellung (PAN) die Flaeche vergroessern.

Liebe Gruesse

Gerhard

[Heribert Cypionka]

Lieber Gerhard,

vielen Dank für die Hinweise. Ich hatte ja schon darauf hingewiesen, dass meine Beleuchtungtechnik  noch der Verbesserung bedarf.

Zu Ihren Fragen: Ja, Ausrichten und Größenanpassung können natürlich Verluste bringen, es gibt rechnerische Kompromisse dabei. Dass eine Größenanpassung überhaupt nötig ist, liegt übrigens an der zu großen (!) Tiefenschärfe im Makrobereich. Von der Mikroskopie kommend hatte ich eine Größenkorrektur lange gar nicht vorgesehen, da ich die Meinung vertreten habe: Alles, was nicht im Fokus (und damit in einem fixen Abstand) ist, wird sowieso herausgefiltert. Im Makrobereich ist es aber so, dass ich den Fokus verstelle, das Objekt größer oder kleiner wird, aber nicht unscharf :-( Dann muss man korrigieren.
Abgesehen von den Verlusten dabei, muss es aber durch das Stacken keine weiteren Einbußen geben. Zur Komposition des Ergebnisses werden alle möglichen Verrechnungen gemacht, aber letztendlich nimmt man die Pixel aus den (korrigierten) Originalen. Und zumindest bei PICOLAY muss man die nicht mixen, kann es aber...

Hier noch ein neues Bild, bzw. ein unbearbeiteter Ausschnitt vom Fliegenkopf, den ich mit dem 10x Objektiv ("Revue") aufgenommen habe.



Die Auflösung finde ich schon toll. Aber es gibt noch viele Fehler: Die Belichtung - diesmal mit 3 LED-Quellen - ist nicht gleichmäßig, auch nicht in der Farbe. Ein paar mal habe ich zu große Sprünge drin. Dadurch sind einige Ommatidien unscharf, und es fehlt mal ein Stück vom Haar (beim 2. oben links). Kein Fehler meinerseits, höchstens ein Systemfehler,  sind die unscharfen Bereiche längs der Haare in der Mitte. Es war einfach so, dass diese die am Ende unscharf gebliebenen Bereiche auf dem Kopf verdeckten, als diese Ebene gerade scharf zu sehen war, so dass im Stapel die Information für diese Stellen fehlt. Man müsste sie durch Klonen aus der Nachbarschaft füllen...

Beste Grüße

Heribert Cypionka

[Kurt Wirz]

Hallo Herr Cypionka
Das sieht schon um einiges besser aus.
Natürlich ist auch hier etwas Retusche angebracht.
Oft wird unentwegt nach einer besseren Ausrüstung gesucht,
jedoch liegt ein entscheidender Schritt in der Bildbearbeitung.
Dies ist nun mit der digitalen Technik möglich,
deshalb mag ich solche gestackte und
bearbeitete Aufnahmen.

Gut Stack

Kurt