#1

Papilio ulysses

in Stacking: Flora und Fauna indoor 20.01.2020 16:42
von Kurt | 2.223 Beiträge

Hallo

Und es geht weiter mit Schmetterlingsschuppen.
Auf der Flügelunterseite in den Augenflecken, ist die Vielfalt an unterschiedlichen Schuppen
beim Odysseusfalter etwas grösser.

Kurt



Kamera: Nikon D810
Objektiv: NIKON M Plan, 60/0.7 ELWD, 210/0
Belichtungszeit: Blitz
ISO: 250
Beleuchtung: 4 Blitzgeräte
Aufnahmedateiformat (RAW/JPG): RAW
Beschnittsbetrag in % (Breite u. Höhe): 6, 0
Stativ: Reprostand
Aufnahmedatum: 20.01.2020
Herkunft: Nachlass
Artenname: Papilio ulysses
-Infos zu Multishot-Techniken (z.B. Stack, HDR, Stitch):
Stacking Software / - Methode: Zerene Stacker / PMax
Abbildungsmassstab: 60:1
Objektseitige Bildbreite (mm): 0.56
Stacktiefe (mm): 0.06
Anzahl Stackschritte: 120 (pro Schritt 2 Bilder = Total 240)
Stackschrittgrösse (mm): 0.000496


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www.focus-stacking.com
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#2

RE: Papilio ulysses

in Stacking: Flora und Fauna indoor 20.01.2020 19:07
von witweb | 607 Beiträge

Hallo Kurt,

tja, was soll man dazu sagen... wieder phänomenal!
Ich habe mal dein Bild runter geladen und noch gezoomt. Perfekt!
Machst du dir nicht langsam Sorgen, dass du das Ende der Fahnenstange langsam erreicht hast? Was kann noch kommen?
Na, dir werden schon noch Steigerungen einfallen...

Fragen zum Stacking: Wie verwendest du die doppelten Bilder/Schritt? Zwei Stapel berechnen lassen und dann zusammenführen, oder umnummerieren und einen Stapel daraus machen?

Viele Grüße

Michael

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#3

RE: Papilio ulysses

in Stacking: Flora und Fauna indoor 20.01.2020 22:08
von Kurt | 2.223 Beiträge

Hallo Michael

Es scheint so, als ob die Fahnenstange wachsen kann.
Kaum denkt man sich oben, sieht man, dass es weiter geht.

Während dem Stacken, mache ich bei jedem Schritt des Schlittens zwei Aufnahmen.
Zwei Aufnahmen beim gleichen Schritt, sind bei 60:1 nicht identisch.
Das Bild ist dadurch nicht höher aufgelöst, sondern etwas schärfer und klarer,
das ohne grossen Aufwand.

Kurt


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#4

RE: Papilio ulysses

in Stacking: Flora und Fauna indoor 21.01.2020 09:41
von stekki | 2.564 Beiträge

Ja Kurt, bei den Schuppen der Schmetterlinge hast Du Dich richtig festgebissen.
Aber eines schöner als das andere.
Auch die Auswahl wird immer perfekter.
Der letzte Status: schöne Farbengruppen bilden.
In jedem Falle Daumen hoch ...


VG Ekkehard
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#5

RE: Papilio ulysses

in Stacking: Flora und Fauna indoor 21.01.2020 10:31
von witweb | 607 Beiträge

Hallo Kurt,

ja, "mitwachsende Fahnenstange"..

Nochmal zu meiner Frage, wie machst du das praktisch? Einfach jedes Bild doppelt aufnehmen und davon ausgehen, dass geringfügige Unterschiede da sind. Dann den kompletten Stapel berechnen?
Man könnte ja auch die ganze Prozedur des Stackings zweimal durchlaufen, beide Stapel gesondert berechnen und dann die beiden Bilder nochmal verrechnen?

Viele Grüße
Michael

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#6

RE: Papilio ulysses

in Stacking: Flora und Fauna indoor 21.01.2020 12:43
von Kurt | 2.223 Beiträge

Hallo Michael

Ich arbeite bei 60:1 für Fotografie, nicht am Mikroskop, sondern am Reprostand.
Schaut man sich das Live-View Bild der Kamera an wackelt es um einige Pixel, manchmal sehr viele, hin und her, so sicherlich nicht nur in der X und Y Achse, sondern auch in der Z Achse, der Focus verändert sich.
Das Gewackel entsteht durch vor dem Haus vorbeifahrende Autos, Personen die sich im Haus bewegen und auch Erschütterungen von der Kamera.
Diese Erschütterungen sind einiges grösser wie 0.000496mm.
Bei Stackschritten von 0.000496mm macht der StackShot MakroSchlitten alles andere wie gleichmässige Schritte in einer Richtung.
Es geht bedingt durch den nicht exakt arbeitenden Schlitten und den Erschütterungen, nicht nur hin und her, auf und ab, sondern auch der Focus verändert sich vor und zurück.
Also alles etwas chaotisch.

Versuch:
Fertige bei starker Vergrösserung, z.B. 60:1, nacheinander 10 Bilder an, ohne dass du mit dem Makro Schlitten einen Schritt machst, also ohne eine Veränderung am Setup und dann stackst du diese 10 Bilder.
Nun vergleichst du diesen Stack mit einem Bild (Einzelbild) aus der Serie.
Beim mir ist dann der Stack schärfer und klarer wie ein Einzelbild.
Je mehr, aber nicht zu viel, es wackelt, umso höher ist auch die Schärfentiefe beim Stack.
Sofern dieses Chaos nicht zu extrem ist, verarbeitet die Stacking Software (Zerene) dies makellos.

Beim Stacken muss die Abfolge der Einzelbilder nicht kontinuierlich sein!
Hin und her, auf und ab des Bildausschnittes korrigiert Zerene makellos und eine Veränderung des Fokus erhöht die Schärfentiefe.

Der StackShot macht bei Schritten von 0.000496mm, auch Schritte die viel kleiner sind, z.B. 0.00001mm und auch Ausreisser die bis 0.001mm gross sind, also sehr chaotisch.
So macht er z.B. nach einem extremen Ausreisser von 0.001mm einen Schritt zurück von z.B. 0.0007mm.
Ordnet man geistig diese Schritte, beginnt es mit 0.000000mm, der zweite Schritt ist dann bei 0.0003mm und der Ausreisser (erster Schritt) bei 0.0007mm. Daraus ergibt sich eine Schrittgrösse von etwa 0.0003 – 0.0004mm.

Stacke ich mit dem StackShot mit einer Schrittgrösse von 0.000496mm und fertige bei jedem Schritt 4 Bilder, dann komme ich durchschnittlich auf eine Schrittgrösse von 0.0002mm, dies mit Ausreissern von maximal 0.0004mm Grösse.
Der resultierende Stack ist scharf und klar und eventuelle grössere Ausreisser sieht man nicht, dies auch deshalb, weil die Schärfentiefe mit dem 60/0.7 Mikroskop Objektiv etwa 0.0015mm beträgt.
Bei der Stackschrittgrösse wähle ich etwa ein Drittel der Schärfentiefe.

Dies ist alles so, weil mein Setup nicht absolut stabil ist.
Wie das bei einem anderen Setup, z.B. bei dir ist, weiss ich nicht.

Wichtig für mich ist:
Leichte Erschütterungen sind nicht negativ, in meinem Falle eher positiv zu bewerten.
Eine ungleichmässige Schrittgrösse mit Schritten vor und zurück ist ebenfalls nicht negativ, in meinem Falle eher positiv.

Man kann in der Technik eine hohe Präzision anstreben, das ist sehr aufwendig und teuer.
Man kann auch lernen mit dem Chaos konstruktiv umzugehen, je nachdem wie intelligent der Weg und die Lösung ist, kann dann etwas mit wenig Aufwand, kostengünstig werden.

Als Beispiel:
-CD-Player, CD's sind bedingt durch die billige und schnelle Herstellung voller Fehler, diese werden durch intelligente Technik kompensiert.
- Das TCP/IP Internetprotokoll ist so gestaltet, dass die häufigen Unterbrüche, verloren gegangene Information und Verfälschung automatisch korrigiert wird.

Ohne diese automatische Fehlerbehebung wären keine bezahlbaren CD's, Internet und dergleichen möglich

Das Zauberwort heisst nicht unbedingt und alleine "Präzision", sondern "intelligente Fehlerkorrektur".
Also, wie geht man mit Fehlern um, wenn ein Gerät nicht präzise arbeitet.

Das Ganze ist somit keine Erfindung von mir, sondern ein Grossteil der modernen Technik funktioniert nur, weil man versteht mit den Fehlern um zu gehen.

Wenn ich zwei Stacks hintereinander anfertige, werden die einzelnen Bilder nicht ganz exakt am gleichen Ort angefertigt, das zeigt sich als positiv, wenn man anschliessend diese beiden Stacks wieder stackt.
Bei einem hoch präzisen Schlitten wären die Aufnahmen exakt am selben Ort und eine Wiederholung wäre sinnlos.
Es hat sich bei mir in der Praxis aber gezeigt, dass bedingt durch das Rückfahren des Schlittens, sich manchmal der Bildausschnitt zu stark verschiebt.
Deshalb fertige ich mehrere Bilder bei einem Schritt des Schlittens und ich muss dann die beiden Stacks nicht nocheinmal miteinander stacken.

Kurt


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#7

RE: Papilio ulysses

in Stacking: Flora und Fauna indoor 21.01.2020 17:30
von witweb | 607 Beiträge

Hallo Kurt,

da hast du mir ja eine umfassende Betrachtung des Themas gegeben. Danke dir dafür.
Ich glaube auch, du hattest schon mal etwas geschrieben, wo es um ähnliche Überlegungen ging. Ich habe es aber nicht mehr gefunden.

Die Gleichmäßigkeit der Stackingschritte spielen bei deinen ABM natürlich schon eine ganz andere Rolle, als bei ABM von 10 oder so...
Ich denke auch, dass, wenn der StackShot einen Schritt zurück macht, ein Verkippen auftreten wird, oder?

Von welchem ABM ab (bzw. ab welcher Schärfentiefe) würdest du empfehlen, Bilder doppelt aufzunehmen?

Du hattest doch mal eine Apparatur entwickelt, wo das Heben des Schlittens durch Wärme/Ausdehnung in feinsten Schritten möglich war. Wäre das nicht eine Alternative für diese hohen ABM?

Viele Grüße
Michael

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#8

RE: Papilio ulysses

in Stacking: Flora und Fauna indoor 21.01.2020 18:16
von Kurt | 2.223 Beiträge

Hallo Michael

Bei grösseren Stackschritten arbeitet der StackShot genauer, die prozentuale Abweichung der Stackschrittgrösse ist schon bei 0.000992mm (= 2 StackShot Schritte) viel geringer.

Offiziell ist der kleinste Schritt des StackShot 0.000496mm (= 1 Schritt).
Da er bei solch kleinen Schritten sehr ungenau arbeitet, fertige ich oft mehrere Bilder bei jedem Schritt an.
Dies beim NIKON M Plan, 60/0.7 ELWD, 210/0, es hat eine Schärfentiefe von etwa 0.0015mm.
Das NIKON M Plan, 40/0.5 ELWD, 210/0, hat mit einer Apertur von 0.5 eine Schärfentiefe von 0.0022mm, da stacke ich mit Schritten von 0.000496mm das ergibt innerhalb der Schärfentiefe 4.4 Bilder, auch hier sind 2 Bilder pro Schritt sinnvoll (sofern man es übertreibt wie ich).
Beim MITUTOYO M Plan Apo 20X/0.42 ∞/0 f=200 mit Apertur 0.42 beträgt die Schärfentiefe etwa 0.0037mm da mache ich Schritte von 0.001mm mit jeweils einem Bild, das reicht eigentlich, auch hier kann man es übertreiben und 2 Bilder pro Schritt anfertigen, oder man stackt mit Schritten von 0.000496mm.

Allgemein verwende ich eine Schrittgrösse, die ein Drittel der Schärfentiefe beträgt,
aber wie schon oft erwähnt, werden die Bilder (der Stack) schärfer und klarer, wenn man 6 Bilder innerhalb der Schärfentiefe anfertigt.
Ja ich weiss, ich übertreibe, doch wenn ich Zeit habe und es gesamthaft nicht über 1000 Bilder ergibt, übertreibe ich es immer öfter.
Manchmal ist das Ergebnis nicht unbedingt besser, doch schlechter ist es nie!

Die "Büchse der Pandora" (erwärmen einer Röhre)
100:1
https://www.makro-forum.de/viewtopic.php...hse+der+pandora

verwende ich nur selten und das vorwiegend aus Freude an der Einfachheit.
Mit ihr kann man extrem kleine Schritte machen.
Extrem kleine Schritte kann man auch mit dem teuren Novoflex Schlitten machen, das ist alles schön und gut, doch es geht auch mit dem StackShot.

Kurt


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#9

RE: Papilio ulysses

in Stacking: Flora und Fauna indoor 21.01.2020 19:56
von stekki | 2.564 Beiträge

Die Frage ist ja, ob die Stacking-Software (in dem Fall Zerene Stacker) in der Lage ist, diese Feindifferenzierungen zu erkennen bzw. sinnvoll zu einem Bild zusammenzubringen.
Das dürfte doch die eigentliche Schwachstelle wäre falsch, die entscheidende Stelle für das Ergebnis sein.


VG Ekkehard
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#10

RE: Papilio ulysses

in Stacking: Flora und Fauna indoor 21.01.2020 23:41
von Kurt | 2.223 Beiträge

Hallo Ekki
Die Stacking Software "sieht" ja nur die Einzelbilder,
sie kennt den Abbildungsmassstab nicht!

Bei starker Vergrösserung ist das Bild nicht sehr hoch aufgelöst (das Bild!).
Das NIKON M Plan, 60/0.7 ELWD, 210/0 löst ein Objekt mit ca. 2250LP/mm auf,
bei einer Vollformat Kamera beträgt die objektseitige Bildbreite bei 60x (36mm Chipbreite / 60) 0.6mm.
Auf die Bildbreite sind es somit (0.6 x 2250LP/mm) nur 1350LP/BB die Aufgelöst werden müssen.
Da benötigt es keine "Feindifferenzierung".
Das stellt an die Stacking Software viel geringere Anforderungen wie bei Bildern mit voller Bildauflösung (z.B. verkleinernder Abbildungsmassstab),
bei der Nikon D810 wären das auf die Bildbreite maximal (7360 / 2) 3680LP/BB!

Bei starker Vergrösserung ist ein Objekt wohl hoch aufgelöst, doch das Bild ist geringer aufgelöst wie z.B. bei einer Landschaftsaufnahme!

Deshalb kann man mit einer Nikon D810, oder vergleichbar hoch auflösenden Kamera, die Bilder mit Mikroskop Objektiven,
bei starker Vergrösserung auch viel stärker entrauschen, wie Landschaftsaufnahmen, es gehen nahezu keine Details verloren.

Kurt


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zuletzt bearbeitet 21.01.2020 23:54 | nach oben springen

#11

RE: Papilio ulysses

in Stacking: Flora und Fauna indoor 22.01.2020 11:54
von witweb | 607 Beiträge

Hallo Kurt,

ja genau, "Büchse der Pandora"! Hatte ich mich doch recht erinnert...

Von deinen ABM bin ich weit entfernt, aber trotzdem sind deine Erläuterungen sehr interessant. Die kleinsten Schritte, die mein Schlitten kann, sind 1,25µm. Ob er das auch macht und welche Abweichungen dabei auftreten, habe ich noch nicht erforscht. Bei meinen verwendeten Objektiven bis max 20x/0,35 komme ich aber schon langsamen den von dir beschriebenen Bereich. Die meisten Aufnahmen mache ich aber mit 10x/0,22 und Schrittweiten von 3,75µm. Da spielt das Thema wohl noch keine große Rolle.

Viele Grüße

Michael

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#12

RE: Papilio ulysses

in Stacking: Flora und Fauna indoor 22.01.2020 19:04
von Lichtfänger | 346 Beiträge

Hallo Kurt,

Chapeau! Die Büchse der Pandora ist genial! Du hast nicht nur im Physikunterricht gut aufgepaßt, Du hast das zu lösende Problem sehr einfach, aber ingenieurmäßig gut umgesetzt.
Ich habe aber einige Fragen.
1. Ich habe bislang nirgends finden können, sind die Ausdehnungen bei Kunststoffen linear oder nichtlinear? Also eventuell veränderlicher Ausdehnungskoeffizient!?
2. Wie behältst Du die Wärmeausdehnung meßtechnisch im Auge? Ich denke, davon hängen die Belichtungsintervalle ab.
3. Wie wirkt sich die "Auflast" auf der Röhre auf die Längenausdehnung aus. Im Gleisbau wird bei lückenlos verschweißten Gleisen das Problem über zulässige Schienentemperaturen beim Verschweißen und das Gewicht der Schwellen geregelt. Sonst gibt es bei Sonne Gleisverwerfungen! Solchen Ausgleichsmechanismus hast Du ja bislang, wenn ich richtig gelesen habe, nicht vorgesehen.

Gruß

Hans - Joachim


zuletzt bearbeitet 22.01.2020 19:07 | nach oben springen

#13

RE: Papilio ulysses

in Stacking: Flora und Fauna indoor 23.01.2020 12:36
von leku | 853 Beiträge

Lieber Kurt,
einfach sagenhaft. Unglaublich was du aus den Schmetterlingsflügeln so rausholen kannst.


Liebe Grüße Leo
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#14

RE: Papilio ulysses

in Stacking: Flora und Fauna indoor 23.01.2020 14:07
von Kurt | 2.223 Beiträge

Hallo Hans-Joachim

Vielen dank für das Lob.

Da meist für ein Material nur ein Ausdehnungskoeffizient angegeben wird, nehme ich an, dass er sich zwischen 20° - 50° nicht gross verändern wird.
Auch wenn dem nicht so ist, ist dies nicht gross entscheidend.

Zu 1.:
PVC und PP dehnt sich sehr schnell aus, deshalb habe ich ein Stück einer Fahnenstange (Alu) verwendet.
α (mm/m K)
Eisen 11.8
Aluminium 23.8
PVC um 80
PP um 150
Die Enden der Rohre wurden auf der Drehbank absolut sauber im rechten Winkel zur Länge abgedreht, so dass sie exakt im rechten Winkel standen.
Ist dies nicht der Fall, wandert bei starker Vergrösserung der Bildausschnitt ab.

Beim Aufwärmen und Abkühlen ändert sich stetig der Temperaturunterschied zwischen Rohr und Umgebung, dadurch ist die Erwärmung (Ausdehnung) und Abkühlung nicht linear.
Deshalb habe ich im Bereich von 30° bis 50° gearbeitet und dies vorwiegend bei der Abkühlung, denn sie ging langsamer, wie die Erwärmung.
Das war aber immer noch zu schnell.
Deshalb habe ich in das Rohr ein zweites angebracht, es benötigt zusätzlich Zeit zur Erwärmung und gibt beim Abkühlen über längere Zeit noch Wärme ab, zusätzlich habe ich das äussere Rohr aussen wärmeisoliert.

Da das Rohr seine Länge stetig ändert (also keine Schritte mit Stillstand macht) habe ich geblitzt, dies mit kurzer Abbrennzeit.

Zu 2.:
Überwacht habe ich das Ganze mit einem Thermometer, dessen Fühler am Rohr angebracht war.
Ebenfalls habe ich zum Testen, das Rohr am Ende, von der Seite fotografiert (gestackt), so dass das Ende durch das Bild wanderte, dann mit Zerene gestackt und die Zahlenwerte aus der Logdatei ausgewertet.
(Zerene, File, Save Other…, Save Registration Parameters. RegistrationParameters.txt)

Zu 3.:
Ein Gewicht von 3-4 kg wird die Ausdehnung nicht gross beeinflussen und ist während der Ausdehnung oder Verkürzung immer gleich.

Es ist ein Geduldsspiel, kostet etwas Zeit, aber kein Geld.

Mit dem StackShot geht alles schneller, gut regelbar und ist einfach reproduzierbar.
Ebenfalls sind die kleinsten Schritte vom StackShot, auch wenn sie unregelmässig gross sind, bei einem Mikroskop Objektiv 60/0.7 genügend klein.

Kurt


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#15

RE: Papilio ulysses

in Stacking: Flora und Fauna indoor 23.01.2020 18:27
von Lichtfänger | 346 Beiträge

Hallo Kurt,

danke für Deine ausführliche Erklärung! Außerdem, solches Tun hält uns im Kopf fit. Also schaue weiter nach, ob an Deiner Fahnenstange inzwischen ein weiterer Meter gewachsen ist!

Und, wenn ich in meiner Stammtischrunde (alles Eisenbahningenieure, die in Berlin Eisenbahn und U-Bahn gebaut haben) von Deinem Experiment erzähle, da wird denen erst einmal die Kinnlade runterklappen und anschließend eine hitzige Fachdiskussion losgehen.

Beste Grüße

Hans - Joachim

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