Dias und Negative schnell digitalisieren

 

Das richtige Objektiv

Ein geeignetes Objektiv ist das A und O des hier vorgestellten Verfahrens.

Vereinfacht gesagt, muss für eine Makroaufnahme (denn nichts anderes ist das Abfotografieren von Dias) die Kamera "ganz nah ran" an die Vorlage.

Die Schwierigkeit liegt hier im Erreichen des 1:1 Abbildungsmaßstabs (1:1,5 bei APS-C). Das Objektiv muss in der Lage sein, die Vorlage im Kamerasucher formatfüllend abzubilden, unter größtmöglicher Qualität, d.h. mit möglichst minimaler Verzeichnung, minimaler Vignettierung, minimaler Bildfeldwölbung, dabei mit maximaler Schärfe und maximalen Kontrast bis in die Bildecken.

Im Folgenden stelle ich verschiedene Objektivtypen und die zu erwartenden Ergebnisse vor.

 

1) Zoomobjektive

2) Normalobjektive

3) Normalobjektive mit Nahlinsen

4) Vergrößerungsobjektive

5) Objektive in Retro-Stellung

6) Makroobjektive

7) Spezialobjektive zum Duplizieren

 

 

1: Zoomobjektive

Die meisten Kameras werden zusammen mit sogenannten „Kitobjektiven“ ausgeliefert. Dies sind in der Regel günstige Objektive mit einem relativ kurzen Zoomweg. Obwohl viele dieser Objektive die Zusatzbezeichnung „Makro“ tragen, sind sie eher für Abbildungsmaßstäbe von 1:20, 1:40, 1:80 und größer konzipiert. Darüber hinaus sind sie nur für eine bestimmte Entfernung "korrigiert", nämlich für "unendlich". Das bedeutet, diese Objektive erreichen die bestmögliche Bildqualität erst ab einer gewissen Entfernung, die im Meter-Bereich liegt.

Der tatsächlich maximal erreichbare Abbildungsmaßstab ist selten größer als 1:8. Dieser lässt sich zwar theoretisch durch den Einsatz einer Nahlinse in einen für uns brauchbaren Bereich verschieben, doch selbst die hochwertigste Nahlinse wird die Abbildungsfehler der Zoomobjektive im Makrobereich niemals korrigieren.

Dieser Objektivtyp, insbesondere längere Superzoomobjektive, ist aufgrund des fehlenden 1:1 Abbildungsmaßstabs für unseren Einsatzzweck gänzlich ungeeignet.

Ergebnis mit Zoomobjektiv AF 24-85mm / 3.5-4.5:


 

2: Normalobjektive

Als Normalobjektive werden Objektive mit einer Brennweite bezeichnet, die in etwa der Diagonalen des Aufnahme-Bildformats entspricht. Bezogen auf das 24x36mm Kleinbildformat sind damit die weit verbreiteten 50mm Standardbrennweiten gemeint.

Wie auch die unter 1) erwähnten Zoomobjektive, sind Standardobjektive für Abbildungsmaßstäbe von 1:20, 1:40, 1:80 und größer konzipiert. Sie liefern bestmögliche Bildqualität ebenfalls erst ab einer Entfernung, die im Meter-Bereich liegt.

Nichtsdestotrotz liefern Festbrennweiten in der Regel eine deutlich bessere und gleichmäßigere Bildqualität, als Zoomobjektive.

Die Naheinstellgrenze liegt in der Regel zwischen 25 und 50cm. Damit ist es nicht möglich, ein Dia formatfüllend auf dem Sensor abzubilden. Bei korrekter Ausrichtung erscheint die Vorlage lediglich als ein kleines helles Rechteck in der Bildmitte.

Theoretisch könnte in der Bildverarbeitung die Abbildung passend zugeschnitten werden, doch schnell zeigt sich, dass die, durch die Vergrößerung geminderte Auflösung, für eine ordentliche Bildqualität bei Weitem nicht ausreicht.

Normalobjektive ohne Zubehör, sind für unseren Einsatzzweck ebenfalls wegen des fehlenden 1:1 Abbildungsmaßstabs gänzlich ungeeignet.

Ergebnis mit Standardobjektiv AF 50mm / 1.7:


 

3: Normalobjektive mit Nahlinsen

Es ist möglich, ein Objektiv mit einer Nahlinse, mit einer Auszugsverlängerung, oder mit beidem auszustatten. Die Auszugsverlängerung kann gleichermaßen in Form von Zwischenringen oder Makro-Balgen realisiert werden. Makro-Balgen haben den Vorteil, die benötigte Auszugsverlängerung im montierten Zustand flexibel anzupassen, Zwischenringe bieten dagegen eine leichtere und stabilere Konstruktion und sind in der Anschaffung erschwinglicher.

Im hier gezeigten Beispiel ist das Normalobjektiv mit zwei Nahlinsen (NL+2 und NL+4) ausgestattet. Mit dieser Kombination kann der erforderliche 1:1 Maßstab erreicht werden, die 24x36mm große Vorlage, wird somit formatfüllend auf dem 24x36mm großen Sensor abgebildet.

Mit zunehmendem Maßstab (1:4, 1:2, 1:1 usw.) zeigt sich jedoch eine sehr starke chromatische Abberation und ein starker Schärfe- und Kontrastabfall zu den Bildrändern hin. Beides denkbar unerwünschte Effekte.

Da folglich jedes zusätzliche optische Element die Bildqualität mindert, liegt die Idee nahe, die Nahlinsen gänzlich aus der optischen Achse zu verbannen und stattdessen einen Balgen oder Zwischenring zur Maßstabvergrößerung zu verwenden. Das führt in der Tat zu einem etwas besseren Ergebnis, jedoch leidet das Bild immer noch unter einem starken Kontrast- und Schärfeabfall, vor allem an den Bildrändern.

Nahlinsen, Auszugsverlängerungen, als auch Kombinationen beider Elemente, führen zu keiner zufriedenstellenden Qualität. Weiterhin erreicht die Kombination aus zwei Nahlinsen noch nicht ganz den benötigten Maßstab.

Ergebnis mit Standardobjektiv AF 50mm / 1.7 mit zusätzlichen Nahliinsen NL+2 und NL+4:


 

4: Vergrößerungsobjektive

Vergrößerer verfügen häufig über sehr hochwertige Optiken. Das liegt daran, dass das Augenmerk hierbei in erster Linie auf die optische Leistungfähigkeit gelegt wird. Hohe Lichtstärke, variable Brennweite, Fokussierungsmechanik, Blendenautomatik, Bildstabilisatoren, komplexer Bajonettanschluß - all das entfällt bei Vergrößererungsobjektiven. Sie sind vergleichsweise simpel konstruiert und bestehen in der Regel aus einer feststehenden Linsengruppe mit manueller Blendensteuerung und einem Gewindeanschluß.

Da für uns in erster Linie die optischen Eigenschaften eines Objektivs zählen, liegt es nahe, die Digitalisierung einmal mit Hilfe von Vergrößerungsobjektiven anzugehen. Diese bieten eine gleichmäßige Ausleuchtung, hohe Schärfe und Kontrast, decken also schon einen Großteil unserer Anforderungen ab.

Gängige Vergrößerungsobjektive verfügen über Brennweiten von 50mm (für Kleinbild) bis 105mm (für Mittelformat). Dank des standardisierten M39 Gewindeanschlußes, lassen sie sich mittels Adapter problemlos an eine digitale Spiegelreflexkamera adaptieren. Der Abbildungsmaßstab von 1:1 muss durch die Wahl passender Zwischenringe oder Balgen erreicht werden, ein Filtergewinde für die Aufnahme eventueller Nahlinsen ist bei Vergrößerungsobjektiven unüblich.

Ich habe mit vielen verschiedenen Vergrößerungsobjektiven experimentiert, schon nach wenigen Probeserien war das beste Exemplar identifiziert, eine sechslinsige 50mm-Konstruktion mit 2.8er Lichtstärke, die bis in die 90er Jahre in Japan hergestellt wurde. Das Objektiv erreicht seine Höchstleistung bei Blenden zwischen 5.6 und 8, der Kontrast ist sehr hoch und die Farbwiedergabe sehr gut. Die Ausflösung in der Bildmitte sogar weit überdurchschnittlich!

Leider stellte sich heraus, dass trotz seiner hervorragenden Leistungen in der Bildmitte, es für Makroaufnahmen nicht ideal war. Die Schärfe in den Bildecken nahm sichtbar ab. Da half auch das Abblenden auf 22 kaum, da die Auswirkungen der Beugungsunschärfe bereits ab Blende 11 sichtbar wurden und die Bildqualität zunehmend negativ beeinflussten.

Der Grund für die abnehmende Qualität war erneut die Notwendigkeit des Einsatzes von Balgen bzw. Zwischenringen, um den geforderten Abbildungsmaßstab 1:1 erreichen zu können. Obwohl dies mechanisch leicht gelöst werden kann, ist das Objektiv mit der 1:1 Abbildung schlicht und einfach überfordert. Zusammenfassend kann man sagen, dass normale Vergrößerungsobjektive, genau wie die zuvor vorgestellten Objektivtypen, nicht für solche Abbildungsmaßstäbe entworfen sind.

Die höchste Leistung und eine durchgehende Schärfe bis in die äußersten Bildecken erreicht das Objektiv nur bei Maßstäben von 1:10 bis 1:40. Dies sind Abbildungsmaßstäbe, die beim Einsatz am Vergrößerer üblicherweise vorkommen und letztendlich auch der Einsatzweck, für den diese Objektive konzipiert werden.

Vergrößerungsobjektive haben sich als nicht schlecht herausgestellt, aber es gilt das Optimum zu finden.

Ergebnis mit auszugsverlängertem (Zwischenringe) Vergrößerungsobjektiv 50mm / 2.8 C.E.:


 

5: Objektive in Retro-Stellung

Es gibt eine weitere Möglichkeit mit einem normalen Objektiv „ganz nah ran“ zu gehen und einen Abbildungsmaßstab von 1:1 (oder größer) zu erzielen. Ein Weitwinkelobjektiv bildet alles, was sich vor seiner Frontlinse befindet, auf der anderen Seite, verkleinert ab. Für das Licht spielt es keine Rolle, ob es das Objektiv „von vorne nach hinten“ oder „von hinten nach vorne" passiert. Interessant ist die Frage, was das Objektiv mit dem Licht macht.

Man kann ein Objektiv also ohne weiteres in entgegengesetzter Richtung verwenden. Für diesen Zweck gibt für alle DSLR Kameratypen spezielle Adapter. Das Objektiv wird mit der Frontlinse zur Kamera hin montiert, die Rücklinse wird auf das zu fotografierende Motiv ausgerichtet. Das Objektiv wird alles Kleine, was sich vor seiner (jetzt vorne liegenden) Rücklinse befindet, auf der anderen Seite, also auf dem Kamerasensor, größer darstellen.

In einigen Fällen, ist die Abbildungsleistung im Makrobereich durchaus zufriedenstellend.

Der Erfolg hängt stark von verwendetem Objektiv ab. Einige meiner Weitwinkel- und Normalobjektive, sogar eines der günstigen Kit-Objektive in Weitwinkel-Stellung erreichten in der Retro-Stellung überraschend gute Ergebnisse. Die Leistung der getesteten Objektive war in Einzelfällen höher, als die der Normalobjektive in Verbindung mit Nahlinsen oder Balgen-Auszugsverlängerung. Schärfe und Kontrast waren akzeptabel, allerdings hatten die Objektive mit starker Verzeichnung und Vignettierung zu kämpfen. Bei den letzten beiden Punkten waren die Vergrößerungsobjektive klar im Vorteil. Im hier gezeigten Beispiel ist neben der Verzeichnung, die Abbildungsleistung am Rand deutlich schlechter.

Schwierigkeiten bereiten die manuelle Scharfstellung und die Blendensteuerung. Das Sucherbild erscheint relativ dunkel und es ist nicht ohne weiteres möglich die Blende anzusteuern. Man muss mit der Konstruktion sehr nah ran an das fotografierte Objekt (einige wenige cm), was die Ausrichtung nicht einfach macht. Darüberhinaus muss die Kamera über eine manuelle Belichtungseinstellung bzw. Zeitautomatik und "Auslösung ohne Objektiv" verfügen.

Vom Handling her, sind auszugsverlängerte Vergrößerungs- und Normalobjektive deutlich komfortabler.

Ergebnis mit Carl Zeiss Standardobjektiv 50mm / 1.8 in Retrostellung:


 

6: Makroobjektive

Die bisherigen Tests und Erkenntnisse zeigen: die physikalischen Gesetzmäßigkeiten der Optik lassen sich nicht austricksen! Für maximale Bildqualität führt kein Weg an einem echten Makroobjektiv vorbei. Damit ist ein Objektiv gemeint, das tatsächlich für Abbildungen im Maßstabsbereich 1:1 entworfen wurde, denn selbst das günstigste Makroobjektiv liefert eine ungleich höhere Bildqualität, als alle oben vorgestellten Objektivtypen und -kombinationen.

Makroobjektive haben den entscheidenden Vorteil, dass "sie für alle Entfernungen korrigiert" sind. Das bedeutet, sie erreichen im Idealfall bei allen Entfernungen bzw. Abbildungsmaßstäben eine gleichbleibend hohe Leistung. Die Schärfe und der Kontrast sind über die gesamte Bildfläche mit einem Minimum an Vignettierung, Verzeichnung und chromatischer Abberation versehen.

Es ist verständlich, dass diese Anforderungen nur durch eine entsprechend aufwändige technische und optische Konstruktion gelöst werden können. Zusammen mit der Tatsache, dass Spezialobjektive seltener verkauft werden, wird klar, warum Makroobjektive deutlich teurer sind, als Standardobjektive.

Obwohl nahezu alle Makroobjektive für unseren Einsatzzweck hervorragend geeignet sind, habe ich ein knappes Dutzend davon ausprobiert, um das bestmögliche Exemplar zu finden und um das letzte Quantchen Schärfe rauszuholen.

Ob das Makroobjektiv über einen Autofokus verfügt oder manuell scharfgestellt wird, ist eher zweitrangig. Ein heller Sucher, gutes Auge und Feinmotorik reichen in den allermeisten Fällen aus. Generell wird im Makrobereich häufig manuell fokussiert.

Ich verwendete zuerst ein manuell zu fokussierendes Modell, später aus Zeit- und Komfortgründen ein Autofokus-Makroobjektiv. Dieses hat sich optisch als absolut gleichwertig mit der manuellen Version herausgestellt.

Halten wir fest: Für das Erreichen einer hinreichend hohen Bildqualität, ist ein Makroobjektiv unumgänglich.

Ergebnis mit 100mm / 2.8 Makroobjektiv:


 

7: Spezialobjektive zum Duplizieren

Der nachfolgende Abschnitt zeigt, dass die Bildqualität noch weiter steigerbar ist. An der Stelle sei betont, aber ein Makroobjektiv schon ein sehr, sehr gutes Ergebnis liefert und unsere Anforderungen an die Abbildungsleistung völlig erfüllt.

Nur falls tatsächlich eine kompromisslose High-End Qualität benötigt wird, empfehle ich den Abschnitt zu Spezialobjetkiven zu lesen, ansonsten weiter mit Checkliste.

Aus den vorangegangenen Abschnitten geht hervor, dass Objektive stets für konkrete Anwendungen optimiert werden und niemals gleichzeitig ideale Abbildungsleistungen in allen Abbildungsmaßstäben liefern können.

Die häufigsten Objektivtypen, sind auf "Unendlich" korrigierte Objektive, wie man sie von der Alltagsfotografie her kennt. Die höchste Abbildungsleistung wird bei Maßstäben von 1:20, 1:40, 1:100 usw. erreicht. Mit einfachen Worten: diese Objektive werden dazu verwendet, Dinge zu fotografieren, die sich weiter weg von der Kamera befinden.

Vergrößerungsobjektive, mit ihrem idealen Maßstab von 1:10 bis 1:40, können sich an die gewünschte Qualität lediglich annähern.

Einen Speziallfall stellen Makroobjektive dar, die Abbildungen in sehr hoher Qualität im Maßstab 1:1 erlauben. Dafür sind sie teurer, lichtschwächer und fokussieren langsamer.

Doch selbst dieser Objektivtyp stellt letztendlich einen Kompromiss dar.

Warum dieses?

Den meisten ist bekannt, dass Zoomobjektive in der Regel schlechter Abbilden, als hochwertige Festbrennweiten. Ein Zoom ist universell, eine Festbrennweite dagegen ist ein Spezialist für einen bestimmten Blickwinkel.

Das Makroobjektiv ist zwar eine Festbrennweite, muss aber bei allen Abbildungsmaßstäben gleich gut sein. Daher kann man auch an dieser Stelle von einem Kompromiss sprechen. Es ist nicht möglich ein Objektiv zu bauen, dass in allen Disziplinen gleich gut ist.

Wenig überraschend, dass unter der Vielzahl der Objektivtypen unter Anderem Spezialoptiken entwickelt wurden, die nur für den Nahbereich optimiert sind und dort sogar die Leistung der Makroobjektive übertreffen.

Als Beispiel seien hier die Apo-Rodagon-D-Objektive von Rodenstock genannt. Der Zusatz "APO" steht für die apochromatische Korrektur des Farbquerfehlers, das "D" steht für "Duplikation".

Dieser Objektivtyp ist für allerhöchste Abbildungsqualität im Maßstab 1:1 konzipiert. Er zeichnet sich aus durch einen symmetrischen Aufbau, eine größere Anzahl von Einzellinsen aus verschiedenen Glassorten und einen sehr präzisen Herstellungsprozess.

Wird das Objektiv für Maßstäbe wie etwa 1:20, 1:40 usw. zweckentfremdet, zeigt es eine sehr schlechte Leistung, vergleichbar mit Standardobjektiven, die mittels Zwischenringen zu Makroobjektiven zweckentfremdet wurden. Das Duplikations-Objektiv ist explizit für die 1:1-Abbildung entwickelt. Die klassischen Einsatzgebiete sind das Duplizieren von Dias, das Anfertigen von Internegativen sowie Makrofotografie, aber auch außerhalb der Fotografie als abbildende Systeme, z.B. in hochwertigen professionellen Scannergeräten.

Die im Zubehör erhältlichen Adapter und das relativ große Auflagemaß, machen es problemlos möglich, das Objektiv an DSLR-Kameras einzusetzen - somit ist ein "Duplikations-Objektiv" das ideale Werkzeug, um 24x36mm große Vorlagen auf dem 24x36mm großen Sensor der Spiegelreflexkamera abzubilden.

Nach eigenen Erfahrungen kann ich bestätigen, dass die Abbildungsleistung im 1:1 Maßstab tatsächlich phänomenal ist!

Das Objektiv liefert einen durchgehend hohen Kontrast und allerhöchste Schärfe bis zum Bildrand bei völliger Farbsaumfreiheit. Selbst bei kritischen Motiven ist keine Verzeichnung sichtbar.

Die optimale Arbeitsblende liegt bei 5,6 bis 8. Das ist bei Objektiven des Maßstabsbereichs 1:1 besonders erwähnenswert, weil hier die effektive Blende um ca. zwei Stufen kleiner ausfällt, als die eingestellte nominelle Blende.

Ergebnis mit Rodenstock APO-Rodagon D 75mm / 4:

An der Stelle sei nochmal betont, dass in den allermeisten Fällen ein Makroobjektiv bereits ein sehr gutes Ergebnis liefert und unsere Anforderungen an die Abbildungsleistung völlig erfüllt. Duplikationsobjektive sind sehr selten, entsprechend teuer und erfordern präzises manuelles Handling. Die Anschaffung lohnt sich nur für die Digitalisierung von sehr hochwertigen Vorlagen. Schließlich darf bei der Digitalisierung die Qualität des Ausgangsmaterials nicht ausser Acht gelassen werden - die beste Optik wird aus einer unscharften Vorlage keine Schärfe mehr rausholen. ;-)


 

Tipps

- Grundsätzliche Kenntnisse der Makrofotografie sind bei der Digitalisierung von Vorteil.

- Häufiger Fehler: es wird angenommen, dass für höchstmögliche Schärfe die höchsten Blendenwerte benötigt werden. Das ist nicht richtig. Bei hohen Blendenwerten mindert der Effekt der Lichtbeugung zunehmend die Bildqualität. Der Effekt ist beim Kleinbildformat bereits beim Blendenwert 11 und höher deutlich sichtbar. Die beste Blende kann durch eine Versuchsreihe ermittelt werden und liegt in der Regel 2-3 Blenden unterhalb der Offenblende.

- Die Schärfentiefe beträgt im Makrobereich nur Bruchteile eines Millimeters. Das ist ausreichend für eine so dünne Vorlage wie ein Dia, Voraussetzung ist allerdings: das Material muss plan und die Kamera genau im 90° Winkel zur Vorlage ausgerichtet sein! Die parallele Ausrichtung kann mit einer Wasserwaage überprüft werden. Steht keine Wasserwaage zur Verfügung, kann die korrekte Ausrichtung der Kamera mit einem einfachen Spiegel-Trick überprüft werden. Dabei wird auf die Grundfläche ein Spiegel gelegt. Guckt man nun durch den Sucher, sollte sich das Objektiv genau in Bildmitte befinden.

- Die Anschaffung eines Makroobjektivs lohnt sich in jedem Fall - das Makroobjektiv zeigt nicht nur im Nahbereich, sondern auch im Fernbereich eine hervorragende Leistung, ist daher eventuell auch für andere Anwendungen interessant. Beispielsweise um Aufsichtsvorlagen (Fotos) abzufotografieren.

- Ältere manuelle Makroobjektive sind gebraucht sehr günstig zu bekommen, an viele Digitalkameras adaptierbar und optisch auf gleicher Ebene mit ihren AF-Versionen.

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