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Mikromakro: Niedrigleistungs Mikroskopie ohne Laborgeräte

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German (Deutsch) translation by Tatsiana Bochkareva (you can also view the original English article)

Bei der Makrofotografie entsteht immer der Wunsch, tiefer zu gehen und näher zu kommen. Wir möchten die unendlichen Detailebenen bestaunen, die die Welt um uns herum bietet. Aber mit kleinem Budget ist jedoch eine Herausforderung. Mikroskope, Linsen, Adapter, Spezialleuchten, Objektträger, Lösungsmittel, Farbstoffe: Die Liste geht weiter und kann schnell ganz lang werden. Was können Sie also mit kleinem Budget tun? In diesem Artikel zeige ich Ihnen eine Art Mikro-Setup, mit dem Sie hauptsächlich mit der Ausrüstung arbeiten können, die Sie bereits haben.


1. Grundsteinlegung

Qualitätsmikroskope sind sehr schwer. Warum? Nicht wegen sie 8-Zoll-Linsenelemente enthalten, sondern der Körper ist schwer gebaut . Bei extremen Vergrößerungen kann das kleinste Zittern von jemandem, der sein Gewicht im Raum nebenan verlagert, das gesamte Sichtfeld wild zittern lassen. So sind Böden aus Beton, Bänke sind angeschraubt und die Mikroskope sind sehr schwer.

Wenn Sie sich ernsthaft mit Low-Budget-Mikrofotografie beschäftigen möchten, ist es ein guter erster Schritt, einen Eimer mit Beton als Basis zu füllen. Versuchen Sie in der Zwischenzeit, irgendwo mit einem festen Betonboden zu arbeiten, wie in einer Garage oder einem Keller, oder bauen Sie vielleicht eine kleine Backsteinplattform. Alles, was viel Gewicht hat, ist gut, da es für kleine Vibrationen schwierig ist, es zu bewegen.

Not exactly the best platform, but better than the previous iteration. I, sadly, don't have any areas of concrete flooring available.
Nicht gerade die beste Plattform, aber besser als die vorherige Iteration. Leider habe ich keine Bereiche mit Betonböden zur Verfügung.

Diejenigen von Ihnen, die mit ein paar Stühlen oder Brisenblöcken festsitzen, sollten ein paar Sofakissen zum Sitzen/Knien/Stehen hinlegen. Diese absorbieren die meisten Ihrer normalerweise nicht wahrnehmbaren Vibrationen und erleichtern das Fokussieren ein wenig.

Sobald Sie eine Basis haben, benötigen Sie eine Plattform, auf die Sie Ihre Kamera richten können. Dies muss transparent sein, damit Sie Objekte sowohl von unten als auch von oben beleuchten können. Ich benutze Tischglas, weil wir ein paar Blätter von verschiedenen Stellen im Haus haben und es leicht zu reinigen ist, wenn ich es auf dem Foto haben muss. Im Gegensatz zu Objektträgern aus Mikroskop bricht es nicht, wenn Ihr Objektiv mit Metallhalterung versehentlich hineinfällt!


2 Machen Sie mehr Licht

Sie benötigen viel Licht zum Fokussieren. Eine CFL von 23-27 W (100 W Äquivalent) reicht gerade aus, wenn sie sich in einem Reflektor befindet und Sie die Belichtungssimulation auf dem LCD Ihrer Kamera ausschalten. Das Bild wird jedoch beim Vergrößern extrem verrauscht. Wenn Sie können, verwenden Sie mehrere helle Lichter aus verschiedenen Winkeln.

Verwenden Sie keine Wolframlichter oder Modellierlampen Ihrer Blitzgeräte. Flachglas, auch Tischglas, ist nicht so behandelt, dass es den extremen Temperaturschwankungen standhält und Risse bekommt. Abhängig von der Art und Weise, wie Sie eingerichtet sind, kann dies möglicherweise eine sehr schlechte Nachricht für Ihre Füße sein.

Yeah... Modelling lights. Don't use them.
Modellierlichter. Benutzen Sie sie nicht.

Für die tatsächliche Belichtung ist Blitz der richtige Weg. Ob es sich um ein Blitzgerät oder einen Blitz handelt, liegt bei Ihnen, aber ich persönlich habe festgestellt, dass das Blitzgerät in seiner Positionierung vielseitiger ist. Da es so nahe platziert werden kann, wird es zu einer relativ weichen Quelle. Ich benutze manchmal ein paar Blitzgeräte mit geringer Leistung als allgemeine Füllung, aber weil sie so sperrig sind und meine Lichtstative nicht weit genug zusammenklappen, sind sie keine große Hilfe.

A CFL with a silver grid and a speedlight is all I usually use (though more would be nice, it's hard to fit much in the cramped conditions).
Eine CFL mit einem silbernen Gitter und einem Blitzgerät ist alles, was ich normalerweise benutze. Mehr wäre schön, aber es ist schwer, viel in die beengten Verhältnisse zu passen.

Ein bis drei bloße Blitzgeräte und eine Methode, sie zu positionieren (der Fuß, mit dem sie gekommen sind, der Auslegerarm, Gorillapod, was auch immer), ist definitiv meine Empfehlung.

Sobald Sie Ihre Fokussierlichter und Belichtungsblitze dort haben, wird es nicht mehr viel Platz geben, um Ihre Kamera hineinzuholen! Sie möchten auch einige Motive von unten und einige undurchsichtigere, strukturierte Motive von oben beleuchten. Stellen Sie daher sicher, dass Sie weiterhin Lichter und Blitze bewegen können.

Bottom lit on the left, top (/side) lit on the right. Bottom gives detail, top gives surface texture.
Unten links beleuchtet, oben rechts beleuchtet. Unten gibt Detail, oben gibt Oberflächenstruktur.

3. Objektive

Jetzt kommen wir zur Sache. Wie genau soll man mit normalen Fotoobjektiven eine so verrückte Vergrößerung erzielen? Möglicherweise haben Sie von der Montage der Rückwärtslinse gehört. Wir werden eine erweiterte Version davon machen, bei der Sie nicht nur ein Weitwinkelobjektiv rückwärts montieren, sondern dies auch auf der Vorderseite eines Teleobjektivs tun! Dies schafft zwar eine unhandliche Frankenlinse, die jedoch einzelne Zellen in einer Pflanze auflösen kann.

Ich mache es mit einem 18-50 mm f/2,8 für den Weitwinkel und einem 80-200 mm f/4,5-5,6 aus meinen Filmtagen. Nicht die beste Qualitätskombination, aber da ich nicht zufällig ein 70-200 mm f/2,8 l habe, um meinen Standard-Crop-Zoom anzukuppeln, ist es das, was es ist.

Je besser Ihr Glas ist, desto besser sind Ihre Bilder. Gehen Sie so gut wie möglich vor, denn sobald Sie in dieser Größenordnung zoomen, sehen Sie die Aufteilung der Objektive mit billiger Optik sehr deutlich.

Humonstrous frankenlens; 18-50, 80-200, 2x teleconverter, and around 50mm of extension tubes (from bottom to top).
Humonstrous Frankenlinsen: 18-50 mm, 80-200 mm, 2x Telekonverter und ca. 50 mm Verlängerungsrohre (von unten nach oben).

Zum Anschließen Ihrer Objektive benötigen Sie einen Filteradapter von Stecker zu Stecker, wahrscheinlich eine Schrittversion. Meins ist ein 72mm bis 52mm, was ungefähr 3 $ von Hong Kong bei eBay war. Es ist wahrscheinlich billiges Metall, aber es hat sich bisher als schön und solide herausgestellt, ohne Anzeichen von Verschleiß oder Abisolieren für etwa drei Jahre. Ich hatte keine Probleme damit, das schwere f/2.8 dort aufzuhängen.

Es ist auch ziemlich wichtig, dass Ihre Optik sauber ist, sowohl die vorderen als auch die hinteren Elemente beider Objektive. Ein winziges Staubpartikel kann im Bild als großer grauer Fleck erscheinen und Ihr Motiv verdecken.

Wenn Sie wirklich einsteigen möchten, besorgen Sie sich einen Balg oder Verlängerungsrohre und einen hochwertigen Telekonverter, obwohl ich davon ausgehe, dass die meisten Makrofotografen mindestens einen davon haben werden!


4. Kameramontage

Natürlich möchten Sie, dass das Stativ so schwer wie möglich ist. Es muss nicht unbedingt ein Fotostativ sein. Es kann sich um ein Hochleistungsteleskop, eine Vermessung oder ein Videostativ handeln. Es muss nur sperrig sein, mit leicht beweglichen Teilen und so wenig Spiel wie möglich, wenn es verriegelt ist. Idealerweise sollte es eine Mittelsäule mit Zahnstange und Zahnrad (Zahnradsäule) zum Einstellen der Höhe haben, obwohl dies bei den meisten Standbildern unwahrscheinlich ist. Darüber hinaus würde ich Makroschienen dringend empfehlen.

Nice big solid tripod (not sure what it's for, but it was only about $5) and macro rails.
Schönes großes solides Stativ (nicht sicher, wofür es ist, aber es war nur etwa 5 US-Dollar) und Makroschienen.

Der Versuch, mit der Kamera zu rahmen und zu fokussieren, indem Stativbeine gemischt oder der Schwenk-/Neigekopf herumgerissen werden, ist schwierig und frustrierend (obwohl dies zugegebenermaßen möglich ist). Die 25-90 US-Dollar für ein billiges, aber vernünftiges Schienenset auszugeben, ist definitiv die Kosten für Zeit und Vergnügen wert. Aber wenn Sie von Makro zu Mikro wechseln, gehe ich im Allgemeinen davon aus, dass Sie bereits einen anständigen Satz Schienen haben.


5. Motive!

Ihre Motive können buchstäblich alles sein. Viele Dinge sind im Mikromaßstab interessant, obwohl es immer Spaß macht, mit dem Üblichen zu beginnen. Blätter, Blütenblätter, tote Käfer, Hautschuppen... Alles, was durchscheinend, strukturiert oder vorzugsweise beides ist, ist Freiwild, obwohl Sie möglicherweise eine Textur auf Objekten entdecken, die glatt aussehen. Erforschen und experimentieren Sie also!

The "used subjects" pile.
Der Stapel "gebrauchte Themen".

6. Fokussieren

Je nach Einrichtung müssen mindestens zwei Stufen fokussiert werden. Meine persönliche Präferenz ist es, das Teleobjektiv in meinem minimalen Fokussierabstand zu verriegeln (oder in meinem Fall mit Klebeband) und mich dann nur auf den Fokussierring des umgekehrten Weitwinkels zu verlassen. Sie verwenden die Stativsäule (ich fotografiere fast immer vertikal), um den Grobfokus einzustellen, und verwenden dann das umgekehrte Objektiv für den Feinfokus.

Always keep a roll in the studio!
Halten Sie immer eine Rolle im Studio!

Wenn Sie Fokussierschienen haben, ist es noch einfacher. Sie stellen einfach beide Objektive auf ihre minimale Fokussierentfernung ein und verwenden die Stativsäule für den Grobfokus und die Schiene für den Feinfokus. Dies ermöglicht auch ein relativ einfaches Stapeln des Fokus, was nützlich ist, da die Schärfentiefe bei solch hohen Vergrößerungen vernachlässigbar ist; Irgendwo im Bereich von 50-100 Mikron ist meine Schätzung.


7. Fototermin

Dies ist der frustrierendste Teil, da er so eng mit der Fokussierung verbunden ist. Ich verwende einen T3i, da seine 18MP-Auflösung mehr Zuschneidefähigkeit ermöglicht als mein 10MP 40D. Ich benutze das artikulierende LCD, um sitzen oder hocken zu können, anstatt zu stehen, da dies eine stabilere Position ist und weniger Vibrationen durch den Boden erzeugt.

Ich benutze einen Fernauslöser, damit ich während der Belichtung keinen Teil des Geräts berühren muss. Ich habe festgestellt, dass IR-Fernbedienungen vom Glas reflektiert werden können, sodass das Auslösen weniger umständlich ist. Ich neige auch dazu, Spiegelverriegelung zu verwenden, um die Wahrscheinlichkeit unerwünschter Vibrationen weiter zu verringern.

Diese Vibration ist im Allgemeinen nicht schädlich für die Belichtung in Bezug auf Bewegungsunschärfe, da ich Blitzlicht anstelle von Belichtungen von mehreren Sekunden mit Dauerlicht verwende, aber nach all dem sorgfältigen Einrahmen und Fokussieren wird das Klopfen der Kamera sogar um einen halben Millimeter vollständig Ändern Sie die Ansicht. Das heißt, Sie müssen nicht zu paranoid sein, wenn Sie die Kamera berühren, da die meisten leichten Berührungen einfach in ihre ursprüngliche Position zurückspringen.

Das Einstellen der Blende bei modernen Objektiven erfordert natürlich den Vorschau-Trick für die Schärfentiefe, da normalerweise kein separater Blendenring vorhanden ist. Stellen Sie Ihr Weitwinkelobjektiv vor der Aufnahme im Blendenprioritätsmodus auf die Kamera und stellen Sie es auf das ein, was Sie verwenden (ich verwende etwa f/11 für einen angemessenen Kompromiss zwischen Schärfentiefe und Beugungseffekten).

Drücken Sie nach dem Einstellen die Tiefenschärfe-Vorschau-Taste. Lassen Sie das Objektiv los und drehen Sie es ab, während Sie es gedrückt halten. Das Objektiv hält die von Ihnen eingestellte Blende. Machen Sie dasselbe mit dem Teleobjektiv, wenn Sie Bälge/Röhren oder einen Telekonverter anbringen, der keine elektronischen Kontakte hat.

Wenn Sie sich nicht auf einem festen Betonboden befinden, können Sie einen bestimmten Grad an Rahmung und Mikrofokussierung steuern, indem Sie Ihr Gewicht verschieben. Dies ist besser erlebt als beschrieben, also experimentieren Sie.


8. Vergrößerung

Die Vergrößerung wird durch die Zoomeinstellungen der Objektive gesteuert. Je länger das Teleobjektiv ist, desto größer wird es. Je breiter der Weitwinkel ist, desto größer wird er nach dem Umkehren. Ich lasse meine 80-200 mm auf 200 mm fallen und habe meine 18-50 mm bei 18 mm gezoomt. Dies gibt mir maximale Vergrößerung zwischen den beiden Linsen; irgendwo in der Region von 12x, wie ich mich erinnere.

Durch Hinzufügen des 2x-Telekonverters wird dies verdoppelt, und dann können die Verlängerungsrohre das gesamte Rig genauer fokussieren, wodurch die Gesamtvergrößerung noch weiter erhöht wird.

That teeny tiny breadcrumb on my finger is the same on the right. That's a lot of magnification!
Dieser winzige Semmelbrösel an meinem Finger ist das, was rechts ist. Das ist viel Vergrößerung!

Die Vergrößerung einer bestimmten Konfiguration von Linsen und Einstellungen kann unter Verwendung eines bekannten Objekts berechnet werden. Angenommen, Sie haben eine Nähnadel mit einem Durchmesser von 0,60 mm, die bei Fokussierung zwei Drittel des Bildschirms horizontal einnimmt. Wenn Sie die Abmessungen Ihres Sensors kennen (der APS-C-Sensor des T3i misst im Bildbereich 22,3 mm x 14,9 mm), können Sie in diesem speziellen Fall 22,3 mm x 2/3 multiplizieren, was 14,87 mm entspricht. Das ist die "Bildgröße" meines hypothetischen Objekts. Teilen Sie diese Zahl durch die tatsächliche Größe des Objekts, um zu erfahren, wie oft es vergrößert wurde. 14,87/0,6=24,8-fache Vergrößerung, was ungefähr dem entspricht, was ich bei einem 18-mm-/200-mm-/2-fachen Telekonverter bekomme.


9. Beispiele und Ergebnisse

Ich weiß, dass Sie die Konsistenz sehen möchten, die mit dieser Methode mit etwas Jerry-Takelage verfügbar ist. Hier sind einige meiner Ergebnisse mit verschiedenen Themen:

A tiny coffee ground.
Ein winziger Kaffeepulver.
The fine hairs on a bee's back.
Die feinen Haare auf dem Rücken einer Biene.
A piece of scab. Gross, but wonderful to shoot.
Ein Stück Schorf... Gross, aber wunderbar zu fotografieren.
The cells of a leaf vein and one of the minute hairs growing from it at the bottom.
Die Zellen einer Blattvene und eines der winzigen Haare, die unten daraus wachsen.
A bee's eye and antenna base.
Ein Bienenauge und eine Antennenbasis.
Blood droplets in tiny dry skin flake. Also gross, also looks amazing!
Blutstropfen in winzigen trockenen Hautflocken. Auch eklig, sieht auch toll aus!
Various species of algae in water.
Verschiedene Algenarten in einem feinen Wassertropfen.

10. Beobachtungen und Verbesserungen

Ersetzt diese Methode ein teures Trinokularmikroskop mit 400-2000-facher Vergrößerung durch einen DSLR-Adapter für mehrere hundert Dollar und einen 300-Pfund-Labortisch, auf dem alles angebracht werden kann? Nun, nein, natürlich nicht. Aber für Hobbyisten, Enthusiasten und hauptberufliche Makrofotografen ist dies eine gute Möglichkeit, weiter zu experimentieren, indem Sie das verwenden, was Sie höchstwahrscheinlich bereits herumliegen haben. Selbst für Wissenschaftler, die die Pro-Ausrüstung bei der Arbeit haben, aber zu Hause gerne etwas zum Herumalbern haben möchten.

Wie würde ich es verbessern? Das erste, was ich wahrscheinlich tun würde, ist, anstelle der Makroschienen ein CNC-Portal mit Schraubensteuerung (mit Rädern, nicht mit CNC-Elektronik) zu bauen. Dies würde es mir ermöglichen, die Kamera im Schwerpunkt zu montieren, anstatt mich von einer Seite zu lehnen, und das gesamte Rig könnte auf einem Betonblock mit einem eingelassenen Loch für einen CFL/LED-PAR und ein Blitzgerät aufgestellt werden.

Ich könnte dann die Kamera für die Live-Ansicht an einen Computer binden (was ich früher regelmäßig mit dieser Methode gemacht habe) und die Position der Kamera in drei Dimensionen präzise steuern. Dies würde ein wenig kosten, aber nicht einmal annähernd den Preis eines Kamera-Mikroskop-Adapters erreichen, ganz zu schweigen von einem Mikroskop selbst. Das andere, was zu tun wäre, wäre mit anderen Linsenlängen in verschiedenen Kombinationen zu experimentieren.


Es ist eine kleine Welt

Ich hoffe, Sie haben diesen kleinen Ausflug in die Welt der Kleinsten mit kleinem Budget genossen und hoffentlich einige Ideen für Ihre eigenen Ziele erhalten. Es ist wirklich nicht allzu schwierig, mit nur einer DSLR und normaler Foto-/Makroausrüstung in die Mikroskopie mit geringem Stromverbrauch einzusteigen. Mit ein wenig Geduld können Sie einige fantastische Bilder erstellen. Ich habe in den letzten Jahren sicherlich viel Spaß mit dieser Technik gehabt!

Fragen? Bemerkungen? Schlagen Sie die Kommentare unten!

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