Einführung in die Focus-Stacking-Methode mit

Stonemaster-Produkten

Von Volker Betz, Taunusstein

Einleitung

Mineralfotografie mit Focus-Stacking ist eine Technik die inden letzten Jahren zunehmen-des Interesse findet. DieseTechnik kann nicht nur bei klei-nen Mineralien sondern auchbei normalen Stufengrößen dieBildqualität erheblich verbes-sern. Während bei kleinen Mi-neralien die Erweiterung derSchärfentiefe ohne Verlust anBildqualität im Vordergrundsteht, erlaubt diese Technikdie verwendeten Objektive beider Blende mit der optimalenAuflösung zu verwenden unddamit mehr Details zu erhalten.Die geringere Schärfentiefewird ebenfalls durch Stacking-Technik erweitert und Schär-fenverluste wie sie durch ab-blenden entstehen, können ver-mieden werden.

Meistens sind es Verwender ei-nes Stereomikroskopes diesich für Stacking-Techniken in-teressieren und Das Stereomi-kroskop auch gerne zum Foto-grafieren verwenden möchten.

Stereomikroskope sind für dieBetrachtung mit dem menschli-chen Auge konzipiert und ver-wenden zwei getrennte Strah-lengänge mit zwei Objektiven,bei moderneren und aufwendi-geren Typen mit einem gemein-samen Front-Objektiv. Die Ver-größerung entsteht durch dieKombination von Objektivenund Okularen mit einem Ver-größerungswechsler im Mikro-skop-Körper sowie einer Reihevon Umlenkprismen um dasStereomikroskop kompakt undergonomischen Bedürfnissenentsprechend zu gestalten. Esist möglich mit einem Adaptereine Kamera zu montieren und

Fotos herzustellen. Solche Fo-tos sind aber im Vergleich zuspeziellen Fotoeinrichtungendeutlich kontrastärmer, verur-sacht durch die zahlreichenBauteile und Prismen und beikleinen Bildbreiten auch weni-ger scharf, weil die Objektivenicht über eine entsprechendeAuflösung verfügen.

Ein Stereomikroskop ist aber inder Mineralfotografie zur Be-trachtung und Vorbereitung ei-ner Aufnahme unverzichtbar.

Unter fotografischen Gesichts-punkten ist der komplexe Auf-bau eines Stereomikroskopeskontraproduktiv, da man für dieFotografie lediglich ein Objektivan Tubus oder Balgen und eineKamera benötigt. Die Vergröße-rung in der Fotografie entstehtausschließlich durch das Ob-jektiv und einer entsprechendenBildweite durch Verwendung ei-nes Balgengerätes oder einesentsprechend langen Tubus.

Stativ – stabil – stabiler

Bei der Mineralfotografie mitFocus-Stacking darf sich zwi-schen den einzelnen Bildern ei-nes Stacks nichts bewegenoder verändert werden, außerder Schärfenebene. Die Stabi-lität des Statives ist deshalbbesonders wichtig. NormaleReprostative sind nicht stabilgenug. Man mußte in der Ver-gangenheit deshalb aufBohr/Fräßstative und Eigenbau-ten aus Aluprofilen ausweichen.Seit kurzen gibt es aber vonStonemaster.eu Stative die spe-ziell für diesen Zweck gebautwurden (siehe Anlage) und da-mit für gute Stabilität sorgen.Bislang kaum erhältlich sind

entsprechende Aufbauten fürden Nahbereich mit Bildbreitenüber 1 cm. Hier bietet sich eineSchrägsicht der Kamera an, wiesie auch beim Betrachten vonVitrinen üblich ist. Beispielesind im Anhang abgebildet.

Das richtige Objektiv ist entscheidend

Um gut aufgelöste Bilder zu er-halten und unterschiedlicheVergrößerungen zu erreichen,benötigt man entsprechendeMakro-, Lupen- oder Mikrosko-pobjektive. Beispiele dafür sindin der nachfolgenden Flow-Chart aufgeführt. Vielfach kom-men aus Kostengründen ge-brauchte Objektive zum Ein-satz. Bevor man aber ge-brauchte Objektive verwendet,sollte man prüfen ob das Ob-jektiv auch seine Spezifikatio-nen erfüllt. Spezialobjektivesind mechanisch sehr empfind-lich und könne ohne sichtbareSchäden defekt sein. Einsteigerbenötigen dazu die Hilfe einesentsprechend erfahrenen Ma-krofotografen.

Kamera - die Qual derWahl

Erst der dritte Schritt ist dieWahl der Kamera. Hier ver-mengen sich persönliche Vorlie-ben mit technischen Aspekten.Preisgünstig sind APSC-FormatKameras die über einen Live-View Modus und RemoteSoftware verfügen. Vollformat-Kameras haben eher Nachteileals Vorteile wegen der größerenPixel. Viele Mineralfotografenverwenden auch Micro 4/3-Kameras mit exzellentenErgebnissen.

Balgen und Tubus

Zur Montage der Objektivewird, mit Ausnahme eines Ma-kro-Objektives das direkt ander Kamera angebracht wird,ein Balgengerät und/oder einZwischentubus benötigt. Eineinfacher M42 Anschluss isthier ausreichend. Für diesesGewinde gibt es Adapter fürpraktisch alle Kameras undObjektive.

Adapter

Adapter werden verwendet umObjektive am Balgen undTubus zu befestigen. WeitereAdapter werden benötigt wennman Tubuslinsen verwendetund schließlich ein Adapter umdas Balgengerät und/oder denTubus an der Kamera zu be-festigen.

Stackschlitten

Die Schärfeverlagerung kannmanuell und motorisch erfol-gen. Die manuelle Steuerungist aber nur begrenzt und aufDistanzen größer 0,05-0,1 mmanwendbar und erfordert eineentsprechende mechanischeFührung wie einen Schwal-benschwanztisch oder Mikro-metertisch. Mit einer Mikrome-teruhr kann man auch kleinereSchritte erzielen.

Focus- und Rail-Stacking

Beim Focus-Stacking wird dieBildweite verändert, also derAbstand zwischen Objektivund Kamera. Dadurch verän-dert sich auch die Gegen-standsweite, der Abstand zwi-schen Objektiv und Schärfe-nebene am Objekt. Je größerdie Bildweite desto kleiner die

Gegenstandsweite. Mit einemDigital-Makroobjektiv (in demder Focus mit einem Motor ge-steuert wird) kann so ohneStackschlitten Focus Stackingdurchgeführt werden, aller-dings benötigt man eine Ka-mera mit Remote-Kontrolleund eine entsprechende Soft-ware. Moderne Makroobjekti-ve haben eine Innenfokussie-rung. Front- und Hinterlinsebleiben in Position. Die Ver-größerung der Bildweite wirddurch die Verschiebung innen-liegenden Objektiv-Teilen er-zielt.

Für Rail-Stacking benötigtman einen Stackschlitten.Dieser wird von einem Schritt-motor bewegt, der über eineSteuerbox vom Computer kon-trolliert wird. Derzeit erhältlichsind der StackShot (cognisys-inc.com) und der StackMaster(Stonemaster.eu). Letztererhat den Vorteil dass auch sehrkleine Schritte unter 1 µmmöglich sind.

Rail-Stacking ist für Abbil-dungsmaßstabe von 20:1 bis1:1 (Bildbreiten von ~ 1 mmbis ~20 mm) gut gegeignet.Focus-Stacking ist vorwiegendfür Abbildungmaßstäbe von2:1 bis 1:20 (Bildbreiten von~10 mm bis 20 cm) anwend-bar.

Rail-Stacking kann entwederso durchgeführt werden, daßder ganze Kameraufbau mitdem Schlitten bewegt unddas Objekt fixiert wird oder al-ternativ wird das Objekt be-wegt und der Kameraaufbauwird fixiert. Dabei sollte sichaber die Beleuchtung mit demObjekt bewegen.

Kamera-Steuerung undStack-Software

Im einfachsten Fall wird beimRail-Stacking die Belichtungmit einem Kabel von der Steu-erbox zur Kamera synchroni-siert. Bequemer ist die kom-plette Steuerung aller Teilevom Computer mit entspre-chender Software. Als Stack-Software haben sich derzeit(2016) Helicon Focus und derZerene-Stacker etabliert. Bei-de Pakete kann man kosten-los testen.

Beleuchtung

Hier sind LED- Lichtquellendie aktuelle Wahl. Mit Ring-leuchten erzielt man schnellgute Ergebnisse und für be-sondere Beleuchtungseffektekann man einzelne Spot-Lich-ter in Verbindung mit Diffuso-ren verwenden. Bewährt ha-ben sich Leuchten mit 5500 Kbis 6400 K, die alle die gleicheFarbtemperatur haben müs-sen.

Bildbearbeitung

Die Bedeutung der Bildbear-beitung wird oft unterschätzt.Genau wie die Laborarbeit inder Analog-Fotografie ist dieDigitale Bildbearbeitung einwichtiger Teil der Bildgestal-tung. Der relativ geringe Kon-trastumfang eines Digital-Bil-des erfordert oft Anpassungder hellen und dunklen Bildtei-le, Optimierung der Farbwie-dergabe und Hintergrund, Kor-rektur von Staubpartikeln. Oftwird erst durch eine sachge-rechte Bildbearbeitung aus ei-nem guten Bild eine schönes.

Stone-Master Produkte für die Focus-Stacking-Methode