#1

Berechnung der Schärfentiefe für die Foto–Objektive

in Plauderecke für Techniker 26.01.2017 12:08
von Adalbert (gelöscht)
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Hallo zusammen,
für die Berechnung der Schärfentiefe der Mikroskop-Objektive verwenden wir die auf der Apertur basierende Formel.
Wie ist das mit der Berechnung der Schärfentiefe für die normalen Foto-Objektive bzw. Vergrößerungs-Objektive.
Ist hier nur die Blende entscheidend oder noch andere Attribute, wie z.B. Tubus-Länge und Umkehrstellung?
Wie z.B. hier:
http://www.tirpor.com/macro/macro_DOF.htm

Anbei die Formel, die ich momentan einsetze:

Ist die Berechnung auf der Basis der Blende in Ordnung?

Danke und Gruß,
ADi


zuletzt bearbeitet 26.01.2017 14:12 | nach oben springen

#2

RE: Berechnung der Schärfentiefe für die Foto–Objektive

in Plauderecke für Techniker 26.01.2017 12:11
von Sboernemeyer | 927 Beiträge

Hi Adi
Bleibt nur Blende in Apertur umrechnen
So wie du es schon machst
Ggf mal nach förderlicher Blende bzw optimale Blende suchen
Ich messe zusätzlich die Bildbreite
Glück auf!
Sven


... ich wollt noch DANKE sagen ...

Fototechnik: SONY Alpha (a7II Vollformat, a5000 CROP)
Setup: Stonemaster StackUnit mit PS3, StackMaster, XY, MKT mit Halterungen)
Beleuchtung: Stonemaster SuperNova 8x LED-Segmentleuchte
Optiken: im wesentlichen ZEISS Luminare, NIKON Mikroskopobjektive (M Plan) tlws ELWD am Mikroskop Nikon Metaphot und am Vertikalen Setup
Relais/Tubuslinse: Raynox DCR250 in Retrostellung
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#3

RE: Berechnung der Schärfentiefe für die Foto–Objektive

in Plauderecke für Techniker 26.01.2017 12:20
von Adalbert (gelöscht)
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Hallo Sven,
OK, es gibt verschiedene Ansätze.
So, würde ich gerne die Ergebnisse der verschiedenen Methoden vergleichen.
Wahrscheinlich liefern sie ähnliche Ergebnisse.
Ich kann mir gut vorstellen, dass jede Methode irgendwelche Nach-und-Vorteile hat.

Z.B.
http://www.senotto.de/Tipps_Tricks/Digit...enschaerfe.html
Eine Frage zu der Berechnung der Schrittgröße (2)

Gruß,
ADi


zuletzt bearbeitet 26.01.2017 14:23 | nach oben springen

#4

RE: Berechnung der Schärfentiefe für die Foto–Objektive

in Plauderecke für Techniker 26.01.2017 18:03
von Kurt | 1.602 Beiträge

Hallo Adi

Bei diesem Thema bekomme ich das nackte Grauen.

Willst du anschliessend an das Wissen der Schärfentiefe die Grösse der nötigen Stackschritte berechnen?
Du hast sicher schon bemerkt, dass der Schärfeverlauf bei Fotoobjektiven in die Unschärfe sanft verläuft und bei Mikroskop Objektiven sehr abrupt ist.
Die entsprechenden Kurven des Verlaufes weisen eine andere Kurtosis auf.
Bei Foto-Objektiven und geringer Vergrösserung mit grosser Blendenzahl, verläuft die Kurve eher flach, Platykurtic (negative Kurtosis),
während sie bei Mikroskop Objektiven bei starker Vergrösserung und kleiner Blendenzahl, sie eher spitz, Leptokurtic (positive Kurtosis) verläuft
und somit für einen vergleichbaren Schärfeeindruck bei Focus Stacking Bildern, eine unterschiedliche Anzahl von Bildern innerhalb der Schärfentiefe notwendig ist.
Eine genaue Berechnung der Schärfentiefe alleine ist somit nicht wegweisend für die Ermittlung der benötigten Stackschrittgrösse.

Kurt


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zuletzt bearbeitet 26.01.2017 18:04 | nach oben springen

#5

RE: Berechnung der Schärfentiefe für die Foto–Objektive

in Plauderecke für Techniker 27.01.2017 11:50
von Adalbert (gelöscht)
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Hallo Kurt,

Zitat
“Willst du anschliessend an das Wissen der Schärfentiefe die Grösse der nötigen Stackschritte berechnen“


Ja, genau das möchte ich.

Im Moment verwende ich die oben genannten Formeln.
Bei meinem Brettchen wird nicht die Schrittgröße angegeben sondern die Apertur.
Die Schrittgröße wird auf der Basis von Apertur und der Zahl der Fotos pro Schärfentiefe berechnet.
Bei den Mikroskop-Objektiven funktioniert es prima.
Für die Foto-Objektive scheint die Formel nicht gut genug zu sein.
Falls es keine einfache, analytische Funktion dafür gibt, dann kann ich eine Datenbank aufbauen und die statischen Werte verwenden.
Im Prinzip wäre das eine Tabelle mit den relevanten Attributen und den dazu passenden Schärfentiefen.
Z.B.
1.) Vollformat, El Nikkor, revers, Tubus=10cm, Blende=4 ==> Schärfentiefe=X
2.) Vollformat, El Nikkor, revers, Tubus=10cm, Blende=5,6 ==> Schärfentiefe=Y

Im möchte nicht irgendwelche Sheets, Zettel bzw. Kalkulatoren aus dem Internet benutzen um die Schärfentiefe zu ermitteln.
Diese Kalkulation würde ich in die Software des Schlittens einbauen.

Danke und Gruß,
ADi

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#6

RE: Berechnung der Schärfentiefe für die Foto–Objektive

in Plauderecke für Techniker 27.01.2017 12:20
von Kurt | 1.602 Beiträge

Hallo Adi
Betreffend Foto-Objektive
Aus meinem PDF, Seite 22.
Im Bereich 1:1 bis 10:1 verläuft bei Änderung des Abbildungsmassstabes die Schärfentiefe nicht linear,
siehe Kurve im Kapitel:" Schärfentiefe bei Verwendung von Zwischenringen und Balgen" Seite 24.

In deiner Liste der Foto-Objektive A4 Blende 1.4.
Ist das die eingestellte Blende am Objektiv oder die wirksame Blende?

Wenn es die am Objektiv eingestellte Blende ist, dann wäre es die kritische Blende,
bei einer Vergrösserung über 10:1, da verwende ich keine Foto-Objektive.

Weiters zur am Objektiv eingestellten Blende 2.8.
Diese Blende ist beim Nikon EL-NIKKOR 50mm 1:2.8 N die kritische Blende bei einem Abbildungsmassstab von 6:1.
Die Distanz zwischen Sensorebene und Objektivanschluss beträgt etwa 370mm.
Diese Werte können beim "TIRPOR" Rechner nicht eingestellt werden. So auch beim Rodagon 50mm.
Ich verwende da die Liste von Rainer Werle Siehe Seite 5 für Vollformat:
http://www.fotografikgalerie.de/ExtremmakrosHeliconFocus.pdf
Bei 6:1 und am Objektiv eingestellte Blende 2.8 beträgt da die Schärfentiefe 0.022mm. (Über die Apertur (0.1786) berechnet wäre sie 0.0172).

Weiters bei am Objektiv eingestellten Blende 5.6.
Diese Blende ist beim Rodenstock APO Rodagon 1:2.8, f = 50mm (in retro) die kritische Blende bei einem Abbildungsmassstab von etwa 2:1.
Die Distanz zwischen Sensorebene und Objektivanschluss beträgt etwa 176mm. Da kommt der "TIRPOR" Rechner auf eine Schärfentiefe von 0.094mm.
Bei Rainer Werle's Tabelle beträgt sie 0.168mm.

Das Ehepaar Sänger schreibt im Buch "Das Geheimnis beeindruckender Makrofotos" auf Seite 75. Bei 2:1 und Blende 5.6 beträgt die Schärfentiefe 0.28mm.
Als wirksame förderliche Blende wird die Blende 16 genannt. Dies entspricht der Tabelle von Rainer Werle (Vollformat).

Bleiben wir nun bei Blende 5.6.
Ich rechne nach Rainer Werle's Tabelle (Halbformat), also 0.168mm und empfehle 3 Bilder innerhalb der Schärfentiefe. 0.168mm / 3 = 0.056mm.
Da ist das Ergebnis gut.
Wer sich nach dem "TIRPOR" Rechner richtet sagt, ein Bild innerhalb der Schärfentiefe reicht und kommt somit auf Stackschritte von 0.094mm.
Da könnte das Ergebnis besser sein.
λ / (NA x NA) stimmt bei 2:1 nicht!
Rechnet man mit der am Objektiv eingestellten Blende 5.6, das entspricht einer Apertur von 0.089 erhält man eine Schärfentiefe von 0.069mm.
Bei eingestellter Blende 5.6 am Rodagon, ist bei 2:1 eine Blende von 19.6 wirksam (TIRPOR), dies entspricht einer Apertur von 0.0255.
Rechnet man mit dieser Apertur, λ / (NA x NA) kommt man auf eine Schärfentiefe von 0.8452mm.
Also beide Ergebnisse erachte ich nach Erfahrung aus der Praxis als falsch.
(Macht man es dennoch so und fertigt ein Bild innerhalb der so berechneten Schärfentiefe an, dann resultieren sogar gute Bilder.
Dann sollte es im Titel des Beitrages aber nicht Schärfentiefe heissen, sondern Stackschritte).

Fotografiere ich mit der Nikon D500 oder D810 und Foto-Objektiven im Bereich 1:1 bis 10:1 verwende ich die Tabelle von Rainer Werle (Halbformat),
hier ist ein Zerstreukreis von 0.02 gewählt. Bei der Tabelle Halbformat, ist der Formatfaktor 1.65 gewählt.
Also Berücksichtigung der Blende, des Zerstreukreises und des Abbildungsmassstabes. Die Blendenangaben beziehen sich auf die eingestellte Blende am Objektiv.
Die Formel lautet:
2 u K (M+1)/M²
K = nominelle Blende
u = 0.02 (Faktor)
M = Abbildungsmassstab

Bei stärkerer Vergrösserung wie 10:1 verwende ich Mikroskop Objektive und rechne mit λ / (NA x NA) und ebenfalls 3 Aufnahmen innerhalb der Schärfentiefe.

Diese Vorgehensweise hat sich über viele Jahre in der Praxis bewährt!

Lege ich speziellen Wert auf eine klare Darstellung und scheue ich den Aufwand nicht, dann verwende ich 6 Bilder innerhalb der Schärfentiefe.

Deine Rechenweise der Schärfentiefe mit λ / (NA x NA) stimmt bei Foto Objektiven nicht und sollte somit nicht so empfohlen werden.
Berechnest du mit λ / (NA x NA) die Stackschrittgrösse für Foto Objektive im Abbildungsmassstab 1:1 bis 10:1 und erwähnst nichts von Schärfentiefe
betreffend der Rechenweise, liegst du damit bei einigen Abbildungsmasstäben in diesem Bereich gar nicht so weit daneben, das ist aber purer Zufall!
Als Rechenweise, die bei unterschiedlichen Abbildungsmassstäben eine vergleichbare Bildqualität ergeben soll, taugt diese Rechenweise nicht.

Bei diesem Thema bekomme ich das nackte Grauen. Eventuell ist jetzt klar, weshalb.

Kurt


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zuletzt bearbeitet 04.02.2017 11:34 | nach oben springen

#7

RE: Berechnung der Schärfentiefe für die Foto–Objektive

in Plauderecke für Techniker 27.01.2017 17:53
von Kurt | 1.602 Beiträge

Hallo
Ich habe meine Excel Liste für die Stackschrittgrösse bei 1:1 bis 10:1 hier eingestellt:
www.focus-stacking.com/A/Schaerfentiefe_Kurt_Wirz.xls

Kurt


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#8

RE: Berechnung der Schärfentiefe für die Foto–Objektive

in Plauderecke für Techniker 27.01.2017 18:03
von stekki | 1.949 Beiträge

Zitat von Kurt im Beitrag #6
Bei diesem Thema bekomme ich das nackte Grauen. Eventuell ist jetzt klar, weshalb.


Quäle mich gerade mit diesen Lupen- und Vergrößerungsobjektiven (MP-E 65 2.8/65 - Rodenstock ApoRodagon 2.8/50 - Nikon EL-Nikkor 2.8/50 - Schneider Componon-S 2.8/50) bis ABM 5:1 an der Sony A7r (vergleichbar mit dem Sensor der D810) bei vielen Tests rum und kann die Problematik (Thema hier) jetzt "hautnah" nachvollziehen. Eine Formel für ein Excel-Sheet scheint es tatsächlich nicht zu geben. Nutze den Stackshot im Modus Auto-Step und schaue, ob ich bei gleicher Blende und gleichem Abstand mit 150 - 175 oder 200 Bildern besser hinkomme. Die besten Ergebnisse bekomme ich (allerdings bisher nur mit LED-Beleuchtung) mit dem Canon MP-E 65 hin. Da kann ich ja auch den ABM fest vorgeben. Werde vermutlich doch auf die Blitztechnik umsteigen müssen... das sehe ich jetzt schon.

Bei den Lupen und den Abstandsangaben (Sensorebene bis Objektiv) sagt jeder was anderes. Beim den Vergrößerungsobjektiven in Retro bis vorne an das Glas-Ende? Oder doch schon davor???

Ist alles gerade etwas frustrierend...


VG Ekkehard
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#9

RE: Berechnung der Schärfentiefe für die Foto–Objektive

in Plauderecke für Techniker 27.01.2017 18:08
von Kurt | 1.602 Beiträge

Hallo Ekki
Vermutlich haben sich unsere Beiträge etwas überschnittem
Lade doch mal das Exel File herunter:
www.focus-stacking.com/A/Schaerfentiefe_Kurt_Wirz.xls

Kurt


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www.focus-stacking.ch/Focus_Stacking_PDF.pdf
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#10

RE: Berechnung der Schärfentiefe für die Foto–Objektive

in Plauderecke für Techniker 27.01.2017 18:23
von stekki | 1.949 Beiträge

Zitat von Kurt im Beitrag #9
www.focus-stacking.com/A/Schaerfentiefe_Kurt_Wirz.xls


Danke Kurt für die Tabelle, die ja offenbar für Zeiss Luminare entwickelt wurde. Kann diese auch für die Vergrößerungsobjektive (Rodenstock, Schneider bzw. Nikon) eingesetzt werden?


VG Ekkehard
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#11

RE: Berechnung der Schärfentiefe für die Foto–Objektive

in Plauderecke für Techniker 27.01.2017 18:24
von Kurt | 1.602 Beiträge

Ja Ekki ja :)


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www.focus-stacking.ch/Focus_Stacking_PDF.pdf
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#12

RE: Berechnung der Schärfentiefe für die Foto–Objektive

in Plauderecke für Techniker 27.01.2017 19:02
von Adalbert (gelöscht)
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Hallo Kurt,
danke für den Kommentar und die Links!
Ja, gerade in dem Bereich bis 10:1 gibt es viele Methoden für die Berechnung der Schärfentiefe.
Die online Kalkulatoren liefern unterschiedliche Ergebnisse.
Dein Excel-Sheet ist eine pragmatische Lösung.
Gruß,
ADi

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#13

RE: Berechnung der Schärfentiefe für die Foto–Objektive

in Plauderecke für Techniker 27.01.2017 22:05
von Kurt | 1.602 Beiträge

Hallo
Ich habe jetzt der Tabelle noch zwei Rechner beigefügt.
Ein Rechner für Foto-Objektive von 1:1 bis 10:1 und
ein Rechner für Mikroskop Objektive von 10:1 bis 100:1
www.focus-stacking.com/A/Schaerfentiefe_Kurt_Wirz.xls
Falls Fragen bestehen oder etwas nicht funktioniert, bitte melden.

Kurt


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zuletzt bearbeitet 27.01.2017 22:31 | nach oben springen

#14

RE: Berechnung der Schärfentiefe für die Foto–Objektive

in Plauderecke für Techniker 27.01.2017 22:46
von Adalbert (gelöscht)
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Hallo Kurt,

super, vielen Dank!

Für mich bedeutet es, dass ich 5 Parameter (in rot) abfragen muss um die Schrittgröße zu berechnen.

Die werde ich im Menü zur Auswahl anbieten, wobei die Defaults auf die am häufigsten verwendeten Werte gesetzt werden.

Gruß,
ADi

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#15

RE: Berechnung der Schärfentiefe für die Foto–Objektive

in Plauderecke für Techniker 27.01.2017 23:08
von Kurt | 1.602 Beiträge

Hallo Adi
Wie auch schon erwähnt, nehme ich auch bei Verwendung einer Crop Kamera (z.B. 1.5) den Cropfaktor 1, also bei Focus Stacking immer 1.
Als Zerstreukreis bei Focus Stacking immer 0.03.
Für normale Bilder immer 3 Bilder innerhalb der Schärfentiefe (ST). Für Super Bilder 6 Bilder innerhalb der Schärfentiefe.

Somit sind es eigentlich nur noch Blende und Abbildungsmassstab die man verändern muss.

Ist doch schön, wie alte konservative Knacker dienlich sein können!

Kurt


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zuletzt bearbeitet 27.01.2017 23:12 | nach oben springen


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