Ein einfacher Makrokonverter im Selbstbau

Um Makroaufnahmen mit einem hohen Vergrößerungsmaßstab anzufertigen, verwendet man bei Spiegel-reflexkameras Zwischenringe oder ein Balgengerät und ein Objektiv, das für kurze Gegenstandsweiten geeignet ist (Balgenkopf). Seit einiger Zeit gibt es auch digitale SLR- Kameras, die diese Möglichkeiten bieten.

Bei den meisten digitalen Kameras ist das Objektiv nicht zu entfernen. In solchen Fällen kann man Vorsatzoptiken einsetzen, die sich am Filtergewinde der Kamera befestigen lassen. Sie verringern die Brennweite und verkürzen die Nahgrenze, so dass man, wie beim Blick durch eine Lupe, näher an das Motiv herankommt. Im einfachsten Fall bestehen diese Optiken aus nur einem Linsenelement, die man dann Nahlinsen nennt. Man kann auch mehrere dieser Linsen übereinander setzen, wobei sich deren Brechkräfte (Brechkraft = 1/Brennweite) addieren.

Höherwertige Optiken wie Vorsatzachromaten oder Makrokonverter besitzen wenigstens zwei Linsen. Sie sind chromatisch korrigiert und erreichen damit eine bessere Abbildungsleistung vor allem im Außenbereich des Bildes.

Im Prinzip sind alle dieses Vorsatzoptiken Lupen, durch welche die Kamera "blickt". Es liegt deshalb nahe, ersatzweise tatsächlich durch eine Lupe zu fotografieren. In der Tat sind schon viele Leute auf diese Idee gekommen, wie ein Blick ins Internet zeigt. Modellbauer wie Blumenfreunde haben dies ausprobiert. Die Ergebnisse sind nicht immer die besten, weil oft die Lupe qualitativ ungenügend ist und sie nur von Hand vor die Kamera gehalten und deshalb recht ungenau zentriert wird. Einen anderen Weg hat Herr Rainer Mehnert gewählt. Speziell für Nikon Coolpix Kameras stellte er auf den „Internationalen Mikroskopietagen 2002“ (Vortrag: Mein Einstieg in die digitale Mikro- und Makrofotografie – ein Erfahrungsbericht) einen selbstgebauten Vorsatz-konverter aus mehreren Linsen vor und beeindruckte mit hochwertigen Bildern.

Ich möchte hier einen Selbstbau eines einfachen Makrokonverters mit einer etwas höherwertigen Lupe vorstellen. Es kam mir darauf an, mit geringem Arbeitsaufwand ein akzeptables Resultat zu erhalten. Wer mehr erreichen möchte, kann einen höherwertige Lupe mit größeren Durchmesser verwenden oder gleich das Objektiv eines Stereomikroskops vor die Kamera setzen.


Rechts ist eine orthoplanatische Einschlaglupe aus Weißrussland (Belarus) zu sehen. Es handelt sich um ein Triplet mit 10-facher Vergrößerung und einem gemessenen Durchmesser von 18mm. Eine bikonvexe Kronglaslinse wird symmetrisch von zwei Flintglasmenisken umgeben. Eine solche Lupe nach Steinheil hat gute Eigenschaften im Bezug auf verzerrungsarme Abbildung und Farbkorrektur.

Bei eBAY sind solche Triplets mit 17mm oder 18mm Durchmesser oft günstig zu erhalten.

  orthoplanatische Einschlaglupe


Für erste Versuche wird man die Lupe unmittelbar vor das Kameraobjektiv halten. Viel bequemer ist es jedoch, wenn man die Lupe an der Kamera befestigt. Dies vermeidet zugleich eine ungenaue Positionierung der Lupe. Die Montage an eine Digitalkamera gelingt leicht, wenn diese ein Filtergewinde aufweist. Die von mir verwendete Kamera Nikon Coolpix 990 besitzt ein 28mm Filtergewinde. Eine einfache Befestigung der Lupe gelingt mit dem Filteradapter von M28 nach M37 (Hama Nr. 12837). Sein weiter Durchmesser erwies sich als gerade noch ausreichend, um die exzentrisch gefasste Lupe aufzunehmen.
 

Makrokonverter  

Nach Lösen einer Schraube kann die eigentliche Lupe aus dem Gehäuse entnommen werden. Zur sicheren Führung der Lupe habe ich ein kleines Stück Sperrholz mit der Laubsäge passend zugeschnitten. Man muss neben der Passgenauigkeit nur auf eine gute Zentrierung der Lupe achten. Das Brettchen ist mit etwas Heißkleber am Filteradapter befestigt. Auch die Lupe bekommt mit einigen sehr kleinen Tropfen aus einer kleinen Klebepistole sicheren Halt. Will man die Lupe wieder zu ihrem eigentlichen Zweck

  Makrokonverter

gebrauchen, so lässt sich der Heißkleber von der Oberfläche aus Metall von Hand wieder rückstandsfrei entfernen.

Durch den erhöhten Abbildungsmaßstab gelangt weniger Licht in die Kamera und die Belichtungszeit wächst deutlich an. Will man zur Vergrößerung der Schärfentiefe einen hohen Blendenwert verwenden, ist es kaum noch möglich, die Kamera mit der Hand zu führen ohne das Bild zu verwackeln. Auch das in das Kameragehäuse eingebaute Blitzlicht löst das Problem nicht, denn es ist nicht in der Lage, ein ganz nahes Motiv gleichmäßig auszuleuchten. Wer tief in die Tasche greifen will, kann sich auch ein spezielles Makroblitzgerät zulegen. Für unbewegte Objekte räumt ein kleines Stativ die Schwierigkeit aus dem Weg.

Kamera auf Stativ mit Makrokonverter und Objekttisch  

Man sollte trotzdem eine einigermaßen helle Lampe zur Beleuchtung verwenden. Eine Schreibtischlampe mit Halogenbirne ist geeignet. Auch einen helle weiße LED bietet sich an.

Um jede Möglichkeit des Verwackelns auszuschließen, sollte man einen Fernauslöser verwenden. Ich löse die Kamera über ein Kabel vom PC aus. 

Nun muss nur noch das Objekt in der richtigen Entfernung vor dem Makrokonverter platziert werden, was sich als gar nicht so einfach erweist, denn mit der Vergrößerung schrumpft die Schärfentiefe dramatisch. Anfangs habe ich das zu fotografierende Objekt auf einen Stapel Notizzettel gelegt und durch Unterlegen von Blättern die richtige Höhe gesucht. Später habe ich aus den traurigen Überresten eines alten defekten Vergrößerungsapparates einen in der Höhe verstellbaren Objekttisch gebastelt. Das ist immer noch eine recht wackelige und ungenaue Unterlage, aber ein deutlicher Fortschritt. 

Kameraeinstellungen
Viele Beleuchtungen haben eine niedrigere Farbtemperatur als das Sonnenlicht. Falls Ihre Kamera einen manuellen Weißabgleich gestattet, rate ich dringend dazu. Insbesondere bei Beleuchtung durch Glühlampen erhält man sonst farblich stark verfälschte Bilder, die man anschließend mit einem Bildbearbeitungsprogramm korrigieren muss. Dazu wird ein weißes oder graues Blatt Papier (je nachdem, was bessere Ergebnisse liefert) so vor das Objektiv gebracht, dass es von der Beleuchtung erfasst wird. Dann wird der Weißabgleich durchgeführt.

Die Entfernungseinstellung wird zweckmäßig fest auf Unendlich eingestellt. Bei kontrastreichen Objekten und ausreichender Beleuchtung kann auch gut mit Autofokus gearbeitet werden. Da die Schärfentiefe recht gering ist, erspart der Autofokus nicht eine Positionierung des Motivs.

Wie schon erwähnt, kann es günstig sein, die Schärfentiefe durch Wahl eines relativ hohen Blendenwertes anzuheben. Dazu eignen sich Belichtungsprogramme mit Zeitautomatik und Blendenvorwahl. Die Blende darf anderseits nicht zu hoch gewählt werden, denn ab einem bestimmten Blendenwert, der so genannten "förderlichen Blende" tritt die beugungsbedingte Unschärfe in den Vordergrund. Bei der förderlichen Blende sind Zerstreuungskreis und das Beugungsscheibchen gerade gleich groß. Zwar erhöht sich bei noch größeren Blendenwerten die geometrisch bedingte Schärfentiefe, man kann aber daraus keinen Nutzen mehr ziehen, weil das Beugungsscheibchen die Unschärfe des Bildes bestimmt.

Es gibt noch einen weiteren Grund, warum ein höherer Blendenwert vorteilhaft sein kann. Gerade bei Verwendung nicht korrigierter Lupen können Randunschärfen auftreten, die sich durch höhere Blendenwerte wirkungsvoll reduzieren lassen.

Die Bilder weisen typischerweise eine kissenförmige Verzeichnung auf, die auf der Seite zur Bildbearbeitung behandelt wird. Positiv ist dagegen die Randschärfe und die Bildfeldebnung zu beurteilen, wie die Beispielbilder belegen. Die meisten Objekte sind so uneben, dass Abweichungen von der Planarität der Optik kaum sichtbar sind.
 

Andere Lupen, andere Mechanik
Auch andere Mütter haben bekanntlich schöne Töchter. Hans-Otto Baral (siehe auch seine Homepage) und Guy Marson verwenden ein 10x-Horizon-Lupe an ihren Digitalkameras.

Rechts ist eine mechanische Adaption der Lupe von Hans-Otto Baral abgebildet.

Unten links sehen Sie eine Adaption einer 10x-Horizon-Lupe mit einer regelbaren LED-Beleuchtung, gebaut von Guy Marson. Daneben finden Sie ein Bild der Kamera mit Konverter im praktischen Einsatz.

 
 
 

Das Problem der präzisen Verstellung des Abstands von Kamera mit Makrovorsatz zum Objekt stellt sich vor allem, wenn man mehrere Schärfeebenen aufnehmen will und zu einem scharfen Bild kombinieren will. Guy Marson hat seine Coolpix-Kamera huckepack auf eine Motic-Stereolupe montiert und verstellt den Vorschub am Triebknopf des Mikroskops.

Hier ein Beispiel für eine Aufnahme mit dieser Anordnung:

 


(Bitte auf das Vorschaubild klicken)

Orbilia aristata auf der Innenseite von Buchenrinde. Die Breite beträgt in Natura 6,5mm.