Neben einem vibrationsarmen Setup und hoch auflösenden Mikroskopobjektiven ist für Focus-Stacking-Aufnahmen ein effektiver Diffusor unerlässlich. Lesen Sie hier, wie Sie auf einfachem und preiswertem Weg dazu kommen.
Focus Stacking mit Makro- und vor allem Mikroskopobjektiven erfordert viel Licht, entweder sehr helle Lichtquellen (Blitzgeräte oder starke LED-Strahler) oder lange Belichtungszeiten (moderate LED-Beleuchtung). In beiden Fällen ist aber die gleichmäßige Verteilung des Lichts unverzichtbar für gute Fotos.
Detailwiedergabe und Abbildungsschärfe allein machen ein solches Foto noch nicht wirklich attraktiv. Ich erinnere mich sehr gut an meine ersten Versuche mit Mikroskopobjektiven. Ausreichende Abbildungsschärfe war für mich damals über einen schrittweise optimierten Focus-Stacking-Setup durchaus zu erreichen, wie dieser Beitrag beschreibt. Aber mein an sich hoher Anspruch an die ästhetische Wirkung der Bilder wurde enttäuscht durch starke, punktuelle Lichtreflexe auf den Objekten, während andere Partien in düsterem Schwarzbraun-Einerlei untergingen und sämtliche interessanten Detailstrukturen verschluckt wurden. Blicke auf die fantastischen Fotos von Größen wie Charles Krebs begannen damals allmählich, mich zu frustrieren.
Ich durchsuchte das Internet unermüdlich nach Informationen über Diffusoren und fand an vielen Stellen ähnlich lautende Hinweise: Schleife einen Tischtennisball an zwei gegenüber liegenden Seiten ab und stülpe eine der so entstandenen Öffnungen über das Mikroskopobjektiv. Dann wird von außen beleuchtet, und das Licht gelangt diffus auf das Objekt. Klang gut, brachte aber nicht viel, denn noch immer strahlte das Licht viel zu konzentriert auf das Motiv.
Andere Netzautoren empfahlen, einen Joghurtbecher am Boden mit einer runden Öffnung zu versehen und als Diffusor über das Objektiv zu schieben. Oder einen weißen Styroporbecher. Oder eine Kunststoff-Putzmittelflasche. Ein solcher Bastel-Diffusor hat hier und da geholfen, doch stets hatte ich das Gefühl, es handle sich hier nicht um eine Ideallösung. Ich machte damit zwar viele Focus-Stacking-Aufnahmen, aber eine optimale Lichtstreuung auf dem Objekt konnte ich damit nie erreichen. Der Winkel der Diffusionsfläche zum Objekt war nie ideal, Wanddicke und Opazität des Materials und der Durchmesser dieser Diffusoren waren auf diese Weise sehr unterschiedlich und weit davon entfernt, perfekt zu sein.
Bedenken Sie bei solchen Materialien stets eines: Eine dicke Opakfläche streut das Licht zwar besonders effektiv, doch das hat einen entscheidenden Nachteil: Sie brauchen mehr Licht. Und das ist nicht nur eine Frage der Lichtverfügbarkeit, denn, wie auch Kurz Wirz anmerkt (siehe weiter unten), ein Blitzgerät muss bei sehr dickem Diffusormaterial mehr Licht auswerfen, was zwangsläufig bedeutet, dass die Abbrennzeit länger wird. Der Blitzimpuls wird dabei ja niemals heller, sondern nur länger, was entsprechend mehr Bewegungsunschärfen auf das Bild bringt, also Schärfe kostet: dickeres Diffusormaterial = bessere Lichtstreuung + unschärferes Bild!
Beim LED-Strahler bedeutet mehr Licht unter Umständen eine längere Verschlusszeit, was ebenfalls mehr Bewegungsunschärfen verursachen kann. Solche Alltagsutensilien waren für mich als Diffusor eigentlich niemals wirklich brauchbar. Kein Wunder, denn diese Gegenstände sind ja nicht für die Lichtdiffusion konzipiert, sondern für den Transport von Joghurt, Getränken oder Putzmitteln. Frustration blieb, und guter Rat war teuer.
Dabei ist die Lösung des Problems eigentlich denkbar einfach: Wenn Sie Licht streuen möchten, dann sollten Sie sich jener Materialien bedienen, die gezielt für das Streuen von Licht konzipiert sind. Es gibt einfache Lösungen, die nicht viel Geld kosten und mit etwas handwerklichem Geschick wirklich einen hocheffektive Diffusor bereitstellen. Und die konkreten Tipps, die ich im Folgenden geben will, sind nicht einmal an ein bestimmtes Land wie Deutschland gebunden, denn diese Materialien sind fast überall erhältlich.
Der Godox-Diffusor
Meine erste Diffusor-Empfehlung geht zurück auf einen Rat, den ich 2017 von Robert O’Toole bekam. Robert empfahl einen ganz bestimmten Blitzdiffusor der Firma Godox, der aus einer halbkugeligen Kunststoffglocke besteht, die an der offenen Seite eine Metallplatte besitzt, mit einer runden Öffnung in der Mitte. Dieser Diffusor ist eigentlich dafür vorgesehen, mit der metallenen Öffnung auf ganz bestimmte Godox-Studioblitze aufgesteckt zu werden und ihr Licht zu streuen. Robert empfahl, die Metallplatte mit drei Schrauben zu entfernen und an der konvexen Gegenseite der Plastikkuppel mittig eine runde Öffnung zu schleifen, mit der diese Kunststoffschale auf ein Mikroskopobjektiv aufgesteckt werden kann.
Ich schob in diese runde Öffnung zusätzlich hinein PVC-Fitting ein und setzte drei Nylonschrauben zum Fixieren ein. Damit kann der Diffusor sehr gut am Objektiv befestigt werden, ohne jedoch daran Spuren zu hinterlassen. Die Öffnung im Diffusor dimensionierte ich dabei der Einfachheit halber so, dass das Fitting exakt hinein passt und durch Friktion fest steckte, also ohne jede Klebung – aber man kann natürlich auch kleben.
Die Lichtverteilung dieses Godox-Diffusors ist phänomenal gut, insbesondere im Vergleich mit einem Tischtennisball-Diffusor oder anderen Alltagsutensilien. Ich ergänzte diesen Diffusor noch durch eine Pappmanschette, mit einseitig weißer und hochglänzender, also stark reflektierender Oberfläche, die das Vorbeistrahlen von Licht am Diffusorrand verhindert, denn dieses Licht könnte je nach Aufnahmesituation von irgendeinem Gegenstand reflektiert und auf das Objekt oder direkt ins Objektiv zurück geworfen werden.
Godox-Diffusor am Mikroskop
Dieser Diffusor brachte damals die Qualität meiner Bilder enorm vorwärts, weil ich in der Lichtverteilung eine Gleichmäßigkeit erreichte, die mir zuvor unmöglich war. Um diese Lichtstreuung auch auf meinem Mikroskop nutzen zu können, weil ja manchmal vertikale Aufnahmen unumgänglich sind, öffnete ich einen solchen Diffusor von der mittigen Rundöffnung bis zum Außenrand streifenförmig. Man konnte ihn nun auf dem Objekttisch eines Mikroskops platzieren, indem man ihn einfach über das Objektiv schob, um ihn mit Blitzgeräten oder LED-Strahlern von außen zu beleuchten.
Es handelt sich um den Weitwinkel-Weichzeichner AD-S17 von Godox, der vorgesehen ist für die Blitzgeräte AD180 und AD360 des gleichen Herstellers. Die von Robert O’Toole empfohlene Bearbeitung ist denkbar einfach – die Metallplatte abschrauben und eine runde Öffnung erstellen, z. B. mit Hilfe von Schleifpapier, auf dem die Konvexseite entsprechend fest hin und her bewegt wird. Mit diesem „Godox-Diffusor“ konnte ich bei allen von mir damals verwendeten Mikroskopobjektiven gute Ergebnisse erreichen.
Der IKEA-Diffusor
Ein weiterer Diffusor, den ich inzwischen noch lieber nutze und nicht nur auf dem Focus-Stacking-Setup verwende, sondern auch mit einen mobilen Doppelblitzhalter für die Makrofotografie mit Focus Stacking einsetze (der in einem separaten Beitrag vorgestellt werden soll), geht ebenfalls auf ein leicht erhältliches Produkt zurück. Es ist vom Hersteller für die Lichtdiffusion vorgesehen, allerdings nicht in der Fotografie, sondern in der Beleuchtung von Wohnräumen. Gemeint ist eine Deckenleuchte der Firma IKEA, ein Produkt namens „Melodi“.
Diese Leuchte ist in zwei unterschiedlichen Durchmessern erhältlich, 40 und 28 cm. Für unseren Zweck eignet sich nur die kleinere Variante mit 28 cm Durchmesser, denn die größere dürfte zu breit sein.
Diese Leuchte, die nicht nur direkt von dem schwedischen Möbelhaus erhältlich ist, sondern auch gebraucht über Online-Auktionshäuser oder Kleinanzeigen, wird dazu einfach komplett ausgeweidet. Arbeiten Sie dabei aber unbedingt vorsichtig, um eine Selbstverletzung zu vermeiden, denn das Material ist sehr zäh und störrisch.
Der von seinem Innenleben befreite Leuchtenschirm kann mit diversen Hilfsmitteln in der gewünschten Position auf dem Focus-Stacking-Setup befestigt werden und streut das Licht geradezu sensationell, es ist schlicht der perfekte Diffusor, in dem Sie auch sehr viel Platz für das Aufnahmeobjekt haben.
Beim Befestigen am Setup müssen Sie Ihre Fantasie spielen lassen, denn das hängt weitgehend von den jeweiligen Erfordernissen Ihres individuellen Setups ab. Ich selbst habe, da ich in der Materialbearbeitung mit Kunststoff über einige Erfahrung verfüge und auch eine kleine Werkstatt habe, an der Unterseite des Schirms einen Ausschnitt für einen sehr dicht stehenden Objekthalter geschnitten und das Material so erwärmt, dass ich es für einen höhenverstellbaren Halter passend verformen konnte. Stattdessen können Sie aber auch einfach einen feststehenden Block aus Holz oder Kunststoff verwenden, den Sie an der Oberseite entsprechend schräg anschleifen, um den Leuchtenschirm darauf zu schrauben. Vorsicht allerdings beim Erwärmen des Schirms, um ihn zu verformen, denn das Material kocht oberflächlich leicht auf und schlägt Blasen, erheblich schneller als z. B. Acrylglas, PVC oder Polycarbonat. Am besten üben Sie das Erwärmen zuerst mit einem abgeschnittenen Reststück, um Materialgefühl zu bekommen.
Der Gebrauch dieses Diffusors erfordert durch seine Bauform allerdings einen gewissen Abstand zwischen Objektiv und Objekt. Bei Objektiven mit sehr kurzem Aufnahmeabstand, z. B. Filmscannerobjektiven (z. B. Minolta oder Nikon) war es nötig, den Objekthalter direkt in den Diffusor hinein zu stellen. Dafür erzeugte ich den oben erwähnten Ausschnitt an der unteren Seite des Diffusors und schaffte auf dem Gleitwagen, der diesen Diffusor trägt, eine geeignete Standfläche. In diesem Fall ist die Standfläche auch mit einer quer liegenden Gleitschiene und einem entsprechenden Gleitwagen ausgestattet, so dass das Objekt hier quer zur optischen Achse verschoben werden kann, etwa, um es im Bild mittig zu platzieren.
Der Beatsy-Diffusor
Der britische Mikroskopiker und Focus-Stacking-Experte Steven Beats („Beatsy“) hat sich Gedanken darüber gemacht, wie man mit Mikroskopobjektiven, deren Arbeitsabstand extrem gering ist, noch Licht auf das Objekt bringen kann (gesehen unter www.photomacrography.net, s. u.). Er hat also quasi das Unmögliche möglich gemacht.
Das erfordert bei der Objektpräparation gewisse Kompromissbereitschaft, weil es sehr flach und kleinflächig sein muss, bisweilen also rundum beschnitten werden muss, wie z. B. ein Schmetterlingsflügel. Man kann diesen Diffusor als eine Art Focus-Stacking-Grundlagenforschung sehen, doch ich finde diese Idee so genial, dass ich sie hier unbedingt zitieren möchte.
Stevens Idee basierte darauf, dass das Licht in der optischen Achse zum Objektiv gelangt, also von einer starken Lichtquelle, die quasi direkt in die Frontlinse hinein strahlt. Das klingt zunächst absurd, doch Steve blockierte im Lichtstrahl genau die Fläche der Frontlinse durch ein kleines Stück schwarzer, lichtundurchsichtiger Pappe, die er auf einen schmalen Glasstreifen klebte. Und auf dieser Pappe befand sich objektivseitig das Aufnahmeobjekt, eine flache, ebene Struktur, z. B. ein kleines Stück eines Schmetterlingsflügels mit Flügelschuppen. Dieser Glasstreifen wurde so dicht vor dem Objektiv platziert, dass das Objekt in der Schärfenebene des Objektivs lag.
Das Licht gelangte nun am Pappstück (und Objekt) vorbei und traf auf die metallene Front des Objektivs auf. Diese Fläche ist in der Regel schräg, so dass die Lichtstrahlung hier über einen Winkel zurückgeworfen, dabei aber nach außen abgelenkt wurde. Genau diese Lichtstrahlung lenkte Steven mit einer Papiermanschette, die er außen über das Objektiv steckte, so um, dass ein Teil davon direkt in den ultraschmalen Spalt zwischen Objektiv und Objekt gelangte.
Ich stellte diese Konstellation experimentell nach, und das Ergebnis ist tatsächlich ein hell erleuchtetes Bild auf dem Kamerasensor. Dieser Beatsy-Reflexionsdiffusor, wie ich ihn taufte, ist tatsächlich dazu geeignet, bestimmte Objekte mit Mikroskopobjektiven aufzunehmen, deren Arbeitsabstand nahe bei einem Millimeter oder sogar darunter liegt. Das ist z. B. bei zahlreichen Nikon-Objektiven der Fall, etwa CF-Typen („chromatic aberration free“) oder M-Typen (metallurgical), die aber nicht über die Spezifikationen LWD oder ELWD verfügen („long working distance“ oder „extreme long working distance“). Sie werden normalerweise erheblich billiger angeboten, eben weil sie sich für Focus-Stacking-Arbeiten normalerweise kaum eignen.
Dieser Beatsy-Reflexionsdiffusor ist sicher kein Ersatz für die oben vorgestellten Diffusoren, aber für experimentelles Arbeiten mit einigen Objektiven, die sonst für Focus Stacking nicht geeignet sind und vielleicht nutzlos in der Schublade liegen, sehr geeignet.
Der Bierdosen-Reflexionsdiffusor
Einen anderen Weg ging Focus-Stacking-Legende Kurt Wirz – gesehen unter www.Focusstackingforum.de (s. u.). Er konzipierte einen Diffusor, der das Licht über Reflexion direkt auf das Objekt bringt, ohne dass es zuvor eine opake Fläche durchdringen muss. Das reduziert die nötige Leuchtdichte enorm. Zudem muss man auch bei einem guten Opakdiffusor davon ausgehen, dass das Licht nach dem Durchdringen der Kunststofffläche noch immer gewisse Gradienten hat, also die Innenseite des Diffusors nicht überall völlig gleichmäßig hell ist.
Kurz Wirz führte das Licht in eine röhrenförmige Struktur, die Objektiv und Objekt umgab und es über eine weiße Wandfläche zur Mitte reflektierte. Noch besser eignet sich seiner Aussage nach reflektierendes Aluminium wie die Innenseite einer Getränkedose. Das gab mir im Jahr 2017 Gelegenheit, einer leeren Bierdose ein zweites Leben zu ermöglichen, als Reflexionsdiffusor für ein Objektiv Nikon M Plan 20x. Dabei entstand ein vergleichsweise hervorragend scharfes und gleichermaßen farbkräftiges Foto von Schmetterlings-Flügelschuppen (Chrysiridia rhipheus), und zwar trotz der Tatsache, dass der Arbeitsabstand dieses Objektivs bei rund einem Millimeter lag und ich mit herkömmlichem Diffusor zuvor stets daran gescheitert war. Genau wegen dieses winzigen Arbeitsabstands hatte ich dieses Objektiv in einer Online-Auktion für einen regelrechten Spottpreis ersteigern können, trotz seiner außerordentlich hohen Abbildungsqualität.
Für diesen Reflexionsdiffusor benötigen Sie nur die unteren Zentimeter der Getränkedose, glatt abgeschnitten. Bei dünnwandigen Dosen reicht dazu eine Schere. Oben sollten Sie einen V-förmigen Einschnitt machen, damit mehr Licht hinein gelangt. Beleuchten Sie hingegen von beiden Seiten her, gehören die Einschnitte dort hin. Ein beliebiger Halter als Träger für den Reflexionsdiffusor reicht aus, und das Aufnahmeobjekt wird einfach auf ein Geldstück oder ein Plastikstück geklebt, z. B. mit einem Büro-Klebestift, und das Ganze mitten auf den Getränkedosenboden geklebt.
Der Bierdosen-Reflexionsdiffusor eignet sich also nicht nur, wie Kurt Wirz in seinem Forenbeitrag anmerkt, zur extrem gleichmäßigen und verlustfreien Lichtverteilung, so dass weniger Licht eingesetzt werden muss, was die Blitzabbrennzeit verkürzt und Bewegungen besser einfriert. Es hilft auch, das Licht in den millimeterschmalen Spalt zwischen Objektivfront und Objekt zu lenken und dadurch Objektive mit extrem geringem Arbeitsabstand für Focus Stacking einzusetzen – zumindest für jene Motive, die sich in Form und Oberflächenbeschaffenheit dafür eignen. Für Übungszwecke und zum Verwenden von Objektiven mit extrem geringem Arbeitsabstand ist das allemal großartig, aber eben auch, wie Kurt Wirz anmerkt, um mit weniger Licht größere Abbildungsschärfe zu erreichen.
Allerdings weist er in Folgedialogen des Focusstackingforum.de darauf hin, dass dieses Konzept nur mit einem Rundkörper funktioniere, nicht mit einer Art Spiegelkasten mit Planflächen. In Letzterem wird ein unverändertes Abbild der Lichtimpulses auf das Objekt geworfen, während es im Innern eines runden Hohlkörpers durch die Wandkrümmung zur Reflexion eines starke verzerrten Lichtimpulsbilds kommt. Das stellt den eigentlichen Diffusionsvorgang dar und war für mich letztlich auch der Grund, diese Vorrichtung „Reflexionsdiffusor“ zu nennen.
Quellen:
Beats, Steven, in www.photomacrography.net
O’Toole, Robert
Wirz, Kurt
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