Makrofotografie -Macro photography
Makrofotografie (oder Fotomakrofotografie oder Makrofotografie , und manchmal Makrofotografie ) ist extreme Nahaufnahmen , normalerweise von sehr kleinen Motiven und lebenden Organismen wie Insekten, bei denen die Größe des Motivs auf dem Foto größer als die Lebensgröße ist (obwohl sich die Makrofotografie auch darauf bezieht ). zur Kunst, sehr große Fotografien zu machen). Nach der ursprünglichen Definition ist ein Makrofoto eines, bei dem die Größe des Motivs auf dem Negativ oder Bildsensor lebensgroß oder größer ist. In gewissem Sinne bezieht es sich jedoch auf ein fertiges Foto eines Motivs, das größer als die Lebensgröße ist.
Das Verhältnis der Motivgröße auf der Filmebene (oder Sensorebene) zur tatsächlichen Motivgröße wird als Abbildungsmaßstab bezeichnet . Ebenso ist ein Makroobjektiv klassischerweise ein Objektiv, das Abbildungsverhältnisse von mindestens 1:1 erreichen kann, obwohl es sich oft auf jedes Objektiv mit einem großen Abbildungsverhältnis bezieht, obwohl es selten 1:1 überschreitet.
Abgesehen von der technischen Fotografie und filmbasierten Verfahren, bei denen die Größe des Bildes auf dem Negativ oder Bildsensor diskutiert wird, verleiht der fertige Abzug oder das Bild auf dem Bildschirm einer Fotografie eher ihren Makrostatus . Wenn Sie beispielsweise einen 6 x 4 Zoll (15 x 10 cm) großen Abzug mit einem Film oder Sensor im 35-Format (36 x 24 mm) erstellen, ist ein lebensgroßes Ergebnis mit einem Objektiv möglich, das nur ein Abbildungsverhältnis von 1:4 hat .
Reproduktionsverhältnisse, die viel größer als 10:1 sind, werden als Mikrofotografie angesehen , die oft mit digitalen Mikroskopen erreicht wird (Mikrofotografie sollte nicht mit Mikrofotografie verwechselt werden , der Kunst, sehr kleine Fotos zu machen, z. B. für Mikroformen ).
Aufgrund der Fortschritte in der Sensortechnologie können heutige Digitalkameras mit kleinem Sensor mit den Makrofähigkeiten einer DSLR mit einem „echten“ Makroobjektiv mithalten, obwohl sie ein geringeres Abbildungsverhältnis haben, wodurch die Makrofotografie zu geringeren Kosten breiter zugänglich wird. Im digitalen Zeitalter kann ein „echtes“ Makrofoto praktischer als ein Foto mit einer vertikalen Motivhöhe von 24 mm oder weniger definiert werden.
Geschichte
Der Begriff Fotomakrograf wurde 1899 von WH Walmsley für Nahaufnahmen mit einer Vergrößerung von weniger als 10 Durchmessern vorgeschlagen, um sie von echten Mikrofotografien zu unterscheiden .
Die Entwicklung der Mikrofotografie führte zur Entwicklung der Makrofotografie.
Einer der frühesten Pioniere der Makrofotografie war Percy Smith , geboren 1880. Er war ein britischer Naturdokumentarfilmer und bekannt für seine Nahaufnahmen.
Ausrüstung und Techniken
"Makro"-Objektive, die speziell für Nahaufnahmen entwickelt wurden, mit einem langen Tubus für die Nahfokussierung und optimiert für hohe Abbildungsverhältnisse, sind eines der gängigsten Werkzeuge für die Makrofotografie. (Im Gegensatz zu den meisten anderen Objektivherstellern bezeichnet Nikon seine Makroobjektive als "Mikro", da sie ursprünglich zur Herstellung von Mikroformen verwendet wurden.) Die meisten modernen Makroobjektive können auch kontinuierlich auf unendlich fokussieren und eine hervorragende optische Qualität für die normale Fotografie bieten. Echte Makroobjektive wie das Canon MP-E 65mm f/2.8 1-5x Macro , das Laowa 25mm f/2.8 2.5-5X Ultra Macro (eine relativ kürzere Brennweite) oder das Minolta AF 3x-1x 1.7-2.8 Macro können dies erreichen höhere Vergrößerung als in Lebensgröße, wodurch die Struktur kleiner Insektenaugen, Schneeflocken und anderer winziger Objekte fotografiert werden kann. Andere, wie das TS-160 von Infinity Photo-Optical, können Vergrößerungen von 0-18x auf dem Sensor erreichen und von unendlich bis zu 18 mm vom Objekt fokussieren.
Makroobjektive unterschiedlicher Brennweiten finden unterschiedliche Verwendungen:
- Stufenlose Brennweite – geeignet für nahezu alle Makro-Motive
- 45–65 mm – Produktfotografie, kleine Objekte, denen man sich nahe nähern kann, ohne unerwünschte Einflüsse zu verursachen, und Szenen, die eine natürliche Hintergrundperspektive erfordern
- 90–105 mm – Insekten, Blumen und kleine Objekte aus bequemer Entfernung
- 150–200 mm – Insekten und andere Kleintiere, bei denen ein zusätzlicher Arbeitsabstand erforderlich ist
Eine weitere Ausstattungsoption für die Makrofotografie ist die Verlängerung des Abstands zwischen Objektiv und Film bzw. Sensor, entweder durch Einsetzen von Verlängerungsrohren oder durch einen stufenlos verstellbaren Faltenbalg . Je weiter das Objektiv vom Film oder Sensor entfernt ist, desto geringer ist die Fokussierentfernung, desto größer ist die Vergrößerung und desto dunkler ist das Bild bei gleicher Blende. Röhren unterschiedlicher Länge können gestapelt werden, um den Abstand zwischen Objektiv und Motiv zu verringern und die Vergrößerung zu erhöhen. Faltenbälge oder Röhren verkürzen die verfügbare maximale Fokusentfernung und machen es unmöglich, auf unendlich zu fokussieren.
Eine weitere Option ist das Platzieren einer zusätzlichen Nahlinse (oder eines Nahfilters) vor dem Objektiv der Kamera. Kostengünstige Einschraub- oder Aufsteckaufsätze sorgen für Nahfokussierung. Die mögliche Qualität ist geringer als die eines speziellen Makroobjektivs oder Zwischenringe, wobei einige Versionen mit zwei Elementen sehr gut sind, während viele preiswerte Objektive mit einem Element chromatische Aberration und eine verringerte Schärfe des resultierenden Bildes aufweisen. Diese Methode funktioniert mit Kameras mit festen Objektiven und wird häufig mit Bridge-Kameras verwendet . Diese Objektive erhöhen die optische Stärke des Objektivs um Dioptrien , verringern die minimale Fokussierentfernung und ermöglichen es der Kamera, näher an das Motiv heranzukommen. Sie werden typischerweise nach ihrer Dioptrie bezeichnet und können (mit zusätzlichem Qualitätsverlust) gestapelt werden, um die gewünschte Vergrößerung zu erreichen.
Fotografen können Kamerabewegungen und das Scheimpflug-Prinzip verwenden , um ein Objekt in der Nähe des Objektivs scharf zu stellen, während der selektive Hintergrundfokus beibehalten wird. Diese Technik erfordert die Verwendung einer Fachkamera oder eines perspektivischen Steuerobjektivs mit der Fähigkeit, das Objektiv in Bezug auf die Film- oder Sensorebene zu neigen. Objektive wie die Nikon PC-E- und Canon TS-E-Serie, der Hartblei Super-Rotator, das Schneider Super Angulon, mehrere Lensbaby-Modelle, das Zoerk Multi Focus System und diverse Tilt-Shift-Adapter für das Mittelformat ermöglichen den Einsatz von Neigung bei Kameras mit festen Objektivanschlüssen. Herkömmliche Fachkameras erlauben eine solche Einstellung als Teil ihres Designs.
Gewöhnliche Objektive können für die Makrofotografie verwendet werden, indem ein "Umkehrring" verwendet wird. Dieser Ring wird am Filtergewinde an der Vorderseite eines Objektivs befestigt und ermöglicht es, das Objektiv umgekehrt anzubringen. Hervorragende Qualitätsergebnisse bis zu einer 4-fachen lebensgroßen Vergrößerung sind möglich. Für Kameras mit vollelektronischer Kommunikation zwischen Objektiv und Kameragehäuse sind spezielle Umkehrringe erhältlich, die diese Kommunikation bewahren. Bei Verwendung mit Verlängerungsrohren oder Faltenbälgen kann ein äußerst vielseitiges, echtes Makrosystem (überlebensgroß) zusammengestellt werden. Da Nicht-Makro-Objektive für kleine Abbildungsverhältnisse optimiert sind, ermöglicht das Umkehren des Objektivs die Verwendung für reziprok hohe Verhältnisse.
Makrofotografie kann auch durchgeführt werden, indem ein Objektiv umgekehrt vor einem normal montierten Objektiv mit größerer Brennweite montiert wird, wobei ein Makrokoppler verwendet wird, der in die vorderen Filtergewinde beider Objektive geschraubt wird. Diese Methode ermöglicht es den meisten Kameras, die volle Funktion der elektronischen und mechanischen Kommunikation mit dem normal montierten Objektiv für Funktionen wie die Messung bei offener Blende aufrechtzuerhalten. Das Vergrößerungsverhältnis wird berechnet, indem die Brennweite des normal montierten Objektivs durch die Brennweite des Umkehrobjektivs dividiert wird (wenn beispielsweise ein 18-mm-Objektiv auf einem 300-mm-Objektiv umgekehrt montiert ist, beträgt das Abbildungsverhältnis 16:1). Die Verwendung des automatischen Fokus ist nicht ratsam, wenn das erste Objektiv nicht vom Typ mit interner Fokussierung ist, da das zusätzliche Gewicht des umgekehrt montierten Objektivs den Autofokusmechanismus beschädigen könnte. Der Arbeitsabstand ist deutlich geringer als beim ersten Objektiv.
Die Makrofotografie wird zunehmend mit kompakten Digitalkameras und Bridge-Kameras mit kleinem Sensor in Kombination mit einem Hochleistungs-Zoomobjektiv und (optional) einem Dioptrienobjektiv für Nahaufnahmen durchgeführt, das an der Vorderseite des Kameraobjektivs angebracht wird. Die tiefe Schärfentiefe dieser Kameras ist ein Vorteil für Makroarbeiten. Die hohe Pixeldichte und das Auflösungsvermögen der Sensoren dieser Kameras ermöglichen es ihnen, sehr viele Details bei einem niedrigeren Wiedergabeverhältnis zu erfassen, als es für Film- oder größere DSLR-Sensoren erforderlich ist (oft auf Kosten eines größeren Bildrauschens ) . Trotz der Tatsache, dass viele dieser Kameras über einen „Makromodus“ verfügen, der nicht als echtes Makro zu qualifizieren ist, nutzen einige Fotografen die Vorteile von Kameras mit kleinem Sensor, um Makrobilder zu erstellen, die denen von DSLRs ebenbürtig oder sogar überlegen sind.
Makrofotografie kann auch durchgeführt werden, indem eine Kamera an einem optischen Weg eines binokularen Mikroskops (Stereomikroskop) angebracht wird, wobei die Optik dieses Instruments als Abbildungslinse für das System verwendet wird. Zwischen etwa 1976 und 1993 boten die Hersteller Wild Heerbrugg (Schweiz) und später Leica Microsystems ein spezielles Mikroskopiesystem für die Makrofotografie an, die Makroskoplinie , mit verbesserter optischer Leistung für die Fotografie auf Kosten der Stereobildgebungseinrichtung des Stereomikroskops; Dieses System wurde mit einer Reihe von speziellen Ständern, Objektiven und Zusatzlinsen sowie Beleuchtungssystemen geliefert. Nach der Einstellung im Jahr 1993 bietet Leica weiterhin ähnliche Produkte unter den Namen Z6 APO und Z16 APO an. Die iPhone 13 Pro-Serie führte die Makrofotografie in der iPhone-Kamera ein, ebenso wie das Samsung Galaxy S21 Ultra, das ebenfalls eine Makrofotografie in der Smartphone-Kamera einführte.
Techniken der Makrofotografie
Optisches Schema der Makrofotografie aus nächster Nähe
Optisches Schema der Makrofotografie mit umgekehrter Linse
Optisches Schema der Makrofotografie mit Umkehrobjektiv und Teleobjektiv
Optisches Schema der Makrofotografie mit Verlängerungsrohr
35 mm äquivalente Vergrößerung
Die 35-mm-Äquivalentvergrößerung oder das 35-mm-Äquivalentreproduktionsverhältnis ist ein Maß, das die scheinbare Vergrößerung angibt, die mit einer Digitalkamera mit kleinem Sensorformat oder "Crop-Sensor" im Vergleich zu einem 35-mm-basierten Bild erzielt wird, das auf dieselbe Druckgröße vergrößert wurde. Der Begriff ist nützlich, da viele Fotografen mit dem 35-mm-Filmformat vertraut sind .
Während ein "echtes" Makroobjektiv als ein Objektiv mit einem Abbildungsverhältnis von 1:1 auf der Film- oder Sensorebene definiert ist, wird bei Digitalkameras mit kleinem Sensorformat ein tatsächliches Abbildungsverhältnis von 1:1 selten erreicht oder benötigt, um Makroaufnahmen zu machen . Was Makrofotografen oft wichtiger ist, ist einfach die Größe des kleinsten Objekts zu kennen, das den Rahmen ausfüllen kann. Einfach ausgedrückt bedeutet 1-fache Vergrößerung: Wenn das Objekt 1 mm lang ist, wäre es genau 1 mm lang, wenn es auf den Sensor projiziert wird. Angenommen, Sie fotografieren mit einer Vollformatkamera (36 x 24 mm) mit 1-facher Vergrößerung. Ein Objekt mit der Größe 18 x 12 mm würde 1/4 der Fläche Ihres Fotos einnehmen. Beispielsweise benötigt die 12-Megapixel -Micro-Four-Thirds -Kamera Panasonic Lumix DMC-GH1 mit einem 2x Crop-Sensor nur ein Abbildungsverhältnis von 1:2, um ein Bild mit der gleichen Motivgröße, Auflösung und scheinbaren Vergrößerung aufzunehmen wie eine 12-Megapixel-„Vollbildkamera“. frame" Nikon D700- Kamera, wenn die Bilder auf dem Bildschirm angezeigt oder in derselben Größe gedruckt werden. Daher wird ein Makroobjektiv mit Four-Thirds-System wie das Laowa 50 mm f/2.8 2X Ultra Macro Lens mit einer maximalen Bildvergrößerung von 2,0x mit einer "4,0x 35 mm äquivalenten Vergrößerung" bewertet.
Um das äquivalente 35-mm-Reproduktionsverhältnis zu berechnen, multiplizieren Sie einfach die tatsächliche maximale Vergrößerung des Objektivs mit dem 35-mm-Umrechnungsfaktor oder "Crop-Faktor" der Kamera. Wenn die tatsächliche Vergrößerung und/oder der Zuschneidefaktor unbekannt sind (wie es bei vielen Kompakt- oder Kompaktkameras der Fall ist), machen Sie einfach ein Foto von einem mm-Lineal, das vertikal im Rahmen platziert ist, und fokussieren Sie es auf den maximalen Vergrößerungsabstand von das Glas und messen Sie die Höhe des Rahmens. Da die Objekthöhe eines 1,0-fach vergrößerten 35-mm-Filmbilds 24 mm beträgt, berechnen Sie das äquivalente 35-mm-Reproduktionsverhältnis und das wahre Reproduktionsverhältnis wie folgt:
- (35 mm äquivalenter Abbildungsmaßstab) = 24 / (gemessene Höhe in mm)
- (True Reproduktionsverhältnis) = (35 mm äquivalentes Reproduktionsverhältnis) / Crop-Faktor .
Da die Sensorgrößen digitaler Kompaktkameras in einer Vielzahl von Größen erhältlich sind und Kamerahersteller selten die Makro-Reproduktionsverhältnisse für diese Kameras veröffentlichen, lautet eine gute Faustregel, dass immer dann, wenn ein vertikales Objekt mit 24 mm gerade passt oder zu groß ist, um in den zu passen Kamerasucher, nehmen Sie ein Makrofoto auf.
Technische Überlegungen
Tiefenschärfe
Eine begrenzte Schärfentiefe ist ein wichtiger Aspekt in der Makrofotografie. Die Schärfentiefe ist beim Fokussieren auf nahe Objekte extrem gering. Eine kleine Blende (hohe Blendenzahl ) ist oft erforderlich, um eine akzeptable Schärfe über einem dreidimensionalen Objekt zu erzeugen. Dies erfordert entweder eine lange Verschlusszeit, brillante Beleuchtung oder einen hohen ISO-Wert. Häufig wird eine Hilfsbeleuchtung (z. B. von einem Blitzgerät ), vorzugsweise ein Ringblitz, verwendet (siehe Abschnitt Beleuchtung ).
Wie herkömmliche Objektive benötigen Makroobjektive Licht und würden im Idealfall eine ähnliche Blendenzahl wie herkömmliche Objektive bieten, um ähnliche Belichtungszeiten zu erzielen. Makroobjektive haben auch ähnliche Brennweiten, sodass der Durchmesser der Eintrittspupille mit dem herkömmlicher Objektive vergleichbar ist (z. B. hat ein 100-mm -1 :2,8-Objektiv einen Durchmesser der Eintrittspupille von 100 mm/2,8 = 35,7 mm). Da sie auf nahe Motive fokussieren, ist der Lichtkegel von einem Motivpunkt zur Eintrittspupille relativ stumpf (eine relativ hohe numerische Apertur des Motivs , um einen Begriff aus der Mikroskopie zu verwenden), was die Schärfentiefe außerordentlich klein macht. Daher ist es unerlässlich, den wichtigsten Teil des Motivs kritisch zu fokussieren , da Elemente, die noch einen Millimeter näher oder weiter von der Fokusebene entfernt sind, möglicherweise merklich unscharf werden. Aus diesem Grund ist die Verwendung eines Mikroskoptisches für eine präzise Fokussierung mit großer Vergrößerung, beispielsweise beim Fotografieren von Hautzellen, sehr zu empfehlen. Alternativ können mehrere Aufnahmen desselben Motivs mit leicht unterschiedlichen Fokuslängen gemacht und anschließend mit einer speziellen Focus-Stacking -Software zusammengefügt werden, die die schärfsten Teile jedes Bildes heraussucht und die wahrgenommene Schärfentiefe des resultierenden Bildes künstlich erhöht.
Beleuchtung
Das Problem der ausreichenden und gleichmäßigen Beleuchtung des Motivs kann schwer zu überwinden sein. Einige Kameras können auf Motive fokussieren, die so nah sind, dass sie die Vorderseite des Objektivs berühren. Es ist schwierig, ein Licht zwischen der Kamera und einem so nahen Motiv zu platzieren, was extreme Nahaufnahmen unpraktisch macht. Ein Makroobjektiv mit normaler Brennweite (50 mm bei einer 35-mm-Kamera) kann so nah fokussieren, dass die Beleuchtung schwierig bleibt. Um dieses Problem zu vermeiden, verwenden viele Fotografen Makro- Teleobjektive , typischerweise mit Brennweiten von etwa 100 bis 200 mm. Diese sind beliebt, da sie einen ausreichenden Abstand für die Beleuchtung zwischen Kamera und Motiv ermöglichen.
Ringblitze mit ringförmig um die Objektivvorderseite angeordneten Blitzröhren können bei der Ausleuchtung auf kurze Distanzen hilfreich sein. Es sind Ringlichter entstanden, die weiße LEDs verwenden , um eine kontinuierliche Lichtquelle für die Makrofotografie bereitzustellen, sie sind jedoch nicht so hell wie ein Ringblitz und der Weißabgleich ist sehr kühl.
Gute Ergebnisse können auch mit einem Blitzdiffusor erzielt werden . Selbstgemachte Blitzdiffusoren aus weißem Styropor oder Kunststoff, die am eingebauten Blitz einer Kamera befestigt sind, können ebenfalls überraschend gute Ergebnisse erzielen, indem sie das Licht streuen und weicher machen, Spiegelreflexionen eliminieren und für eine gleichmäßigere Beleuchtung sorgen .
Chromatische Abweichung
Viele Makroobjektive zeichnen sich durch eine hohe chromatische Aberration aus, insbesondere bei Verwendung von Umkehrlinsen, Zwischenringen oder Nahlinsen. Einige Makroobjektive, sogenannte apochromatische Objektive , wurden entwickelt, um dies besser zu kontrollieren, wie das Laowa 100 mm f/2.8 2x Ultra Macro APO und das Sigma APO MACRO 150 mm F2.8.