Wie viel kann die Linsenvergrößerung verbessert werden, ohne die Bildqualität signifikant zu verringern?

Derzeit besitze ich nur ein Makroobjektiv mit 1-facher Vergrößerung (35 mm 1: 2,8), aber ich spiele mit einem gemieteten Canon MP-E 65-mm-Objektiv, das bis zu 5-fach reicht. Die Fotografie bei dieser Vergrößerung ist eine Welt für sich!

Die Frage ist dann, um wie viel kann ich die Vergrößerung des 35-mm-Makros durch Verlängerungsrohre oder andere Makroadapter erhöhen, ohne die Bildqualität zu verlieren? Was würde es brauchen, um über 2-3X hinauszukommen, wenn es möglich ist?

Sie sollten einen ganzen Satz Verlängerungsrohre fein stapeln. Sie erhöhen die Beugung, vergrößern jedoch auch Ihr Motiv um einen größeren Faktor, der um ein Vielfaches möglich ist. Daher fallen feine Details immer noch stärker auf als bei einer niedrigeren Vergrößerungsstufe, da die Beugungseffekte geringer bleiben als die vergrößerten Details (bis zu einem bestimmten Punkt ... die Beugung wächst schneller als die Detailvergrößerung, jedoch lange bevor sie den Punkt erreicht, an dem die luftige Scheibe größer als Ihre ursprünglichen Details ist, schränken andere Dinge Ihre Fähigkeit ein, sich weiter auszudehnen.) Die Facetten eines Insektenauges werden gigantisch, und die feinen Details von JEDEM FACET könnten mit ausreichender Vergrößerung sichtbar sein, bis zu dem Punkt, an dem sie große Pixelcluster überspannen ... wo die luftige Beugungsscheibe möglicherweise nur einige Pixel überspannt.

Nehmen wir zum Experiment an, das hypothetische Insekt ist tatsächlich unser Thema. Nehmen wir an, wir fotografieren mit einer 18-Megapixel-APS-C-Kamera mit 1: 1-Vergrößerung. Nehmen wir an, die Facetten der Augen unserer Probanden erstrecken sich über 8 x 8 Pixel (sehr klein!)

Wenn Sie 35 mm 1: 1 @ f / 5,6 aufnehmen und auf ein 25 mm Verlängerungsrohr klopfen. Der Vergrößerungsgewinn ist Erweiterung / Brennweite, sodass Sie 25 mm / 35 mm oder 0,714-mal mehr Vergrößerung hinzufügen. Die Vergrößerung wirkt sich auf die effektive Blende aus, auf die Sie schießen. Bei 1,0-facher Vergrößerung treten bereits einige der Effekte auf, und Ihre effektive Blende beträgt 1: 11. Mit der zusätzlichen Vergrößerung beträgt Ihre effektivef/5.6 * (1 + 1.714) Blende 1: 15. Die Augenfacetten Ihres Motivs sind jetzt etwa 26 x 26 Pixel groß, und die Beugung wirkt sich auf etwa 4 Pixelbereiche aus.

In ähnlicher Weise wären 50 mm Verlängerung eine 1,43-fache zusätzliche Vergrößerung (50/35), also eine effektive Blende f/5.6 * (1 + 2.43)oder 1: 19. Die Beugung auf diesem Niveau ist sichtbar und hat einen moderaten Einfluss auf den IQ, jedoch nicht annähernd so stark wie optische Aberrationen bei 1: 2,8. Es hat jedoch immer noch keinen Einfluss auf die ultimative Qualität Ihres Bildes ... da auch Ihr Motiv im Detail gewachsen ist. Die Augenfacetten Ihres Motivs sind jetzt ungefähr 43 x 43 Pixel groß, und die Beugung wirkt sich auf ungefähr 6 Pixelbereiche aus.

Nehmen wir das Experiment weiter ... Sie müssen auf 1: 22 stehen bleiben, um genügend DOF zu erhalten, und sich um eine ganze 5-fache Vergrößerung ausdehnen. Das gibt Ihnen eine effektive Blende von f/22 * (1 + 5)oder f / 132 . Zu diesem Zeitpunkt würden die Beugungseffekte für einen 18-MP-APS-C-Sensor etwa 150 Pixel umfassen (was eine SEHR hohe Auflösung von etwa 116 lp / mm ist ... Linienpaare / Millimeter). Sie könnten geneigt sein, dies zu denken Beugungseffekte verwischen jetzt alle Details, an denen Sie so hart gearbeitet haben. Dies wäre jedoch nicht unbedingt der Fall. Ihre bei 5-facher Vergrößerung fast drei Größenordnungengrößer als bei einer 2,43-fachen Vergrößerung zuvor, bei der sich diese feinen Details über 26 x 26 Pixelbereiche erstreckten. Dieselben Details sollten jetzt mehr als 250 x 250 Pixel umfassen. Die Beugung ist gewachsen und verwischt wahrscheinlich feine Details, wirkt sich jedoch auf etwa 50 Pixelbereiche aus. Sie werden immer noch mehr Details extrahieren, als Sie durch Beugung verlieren.

Um Ihre grundlegende Frage zu beantworten: Wie viel können Sie vergrößern, bevor Sie Details verlieren? Die Größe der luftigen Disc wächst bei 1,0-facher Vergrößerung etwas schneller als die Größe des Originaldetails. Dies ist auf die ungleichmäßige Natur der Beugung und die Art und Weise zurückzuführen, wie sie sich mit zunehmender Wirkung selbst stört / verstärkt. Die Beugung hängt auch von der Wellenlänge des Lichts ab. Während ich bisher die Wellenlänge des gelbgrünen Lichts (564 nm) für meine Berechnungen verwendet habe, erstreckt sich sichtbares Licht über den Bereich von etwa 340 nm violett bis 790 nm tiefrot. Tiefrotes Licht wird stärker gebeugt als andere Wellenlängen und eine stärkere Beugung erzeugen. Möglicherweise erreichen Sie schließlich eine Grenze, bei der die Beugung den IQ so stark beeinflusst, dass Sie keine weiteren Vorteile erzielen. Diese Grenze ist sehr weit jenseits des Punktes, an dem andere mechanische Einschränkungen Sie daran hindern, sich weiter auszudehnen.

Bei normaler Fotografie wirken sich die Beugungseffekte umso stärker auf das Bild aus, je weiter Sie die Blende verringern. Da die Details im Bild beim Anhalten nicht größer werden, verlieren Sie umso mehr Details, wenn luftige Discs wachsen. Wenn es um Makrofotografie geht, vergrößern Sie das Detail, wenn Sie die Ausdehnung erhöhen ... und während Sie gleichzeitig die Beugung erhöhen, das OriginalDetails sind immer größer als die luftige Scheibe. Sie werden beim Ausdehnen einige Details verlieren (Sie werden immer feinere Details ans Licht bringen, und ab einer dreifachen Vergrößerung wirkt sich die Beugung auf die Sichtbarkeit feinerer Details aus, als Sie es bei 1,0-facher Vergrößerung getan haben.) Beugungseffekte verhindern, dass Sie mit zusätzlicher Vergrößerung weiterhin nützliche Gewinne erzielen. Sie können die Vergrößerung jedoch sehr weit verschieben. Im allgemeinen Fall ist es weitaus wahrscheinlicher, dass Sie auf das Problem stoßen, dass Ihre Fokusebene zu nahe oder tatsächlich im Objektiv liegt, bevor Sie tatsächlich auf Probleme mit der Beugung stoßen, die den IQ auf wirklich nachteilige Weise beeinflusst.

Zunächst wird durch Hinzufügen von Verlängerungsrohren die Vorderseite der Linse weiter vom Körper entfernt, während die fokussierte Ebene näher gebracht wird. Es gibt eine Grenze, um wie viel Sie verlängern können, bis Ihr Objektiv physisch nicht mehr zwischen fokussierte Ebene und Kameragehäuse passt. Ein 35-mm-Makroobjektiv fokussiert bereits sehr genau, sodass die physische Länge des Objektivs begrenzt, wie weit Sie es verlängern können.

Wenn Sie Verlängerungsrohre verwenden, bewegen Sie Ihr Objektiv weiter von der Abbildungsoberfläche (Film oder Sensor) weg. Der größere Abstand bedeutet, dass der projizierte Bildkreis größer ist und Sie einen kleineren Teil davon verwenden. Um die gleiche Auflösung zu erzielen, muss Ihr Objektiv das Bild jetzt präziser projizieren. Die intrinsische Verlängerung eines 35 mm 1: 1-Makroobjektivs beträgt 70 mm. Sie müssen der doppelten Vergrößerung weitere Verlängerungsrohre im Wert von 70 mm hinzufügen, dies erfordert jedoch auch doppelt so viel Auflösungsvermögen, um die gleiche Projektionsqualität zu erzielen.

Daher verlieren Sie an Bildqualität, wenn die Auflösung Ihres Objektivs geteilt durch den Verlängerungsfaktor niedriger ist als die Auflösung, bei der Sie das Bild benötigen . Von da an können Sie stattdessen das Zuschneiden verwenden.

In ähnlicher Weise wird die Umkehrringfotografie durch das Auflösungsvermögen des Umkehrobjektivs eingeschränkt (das für Auflösungen optimiert ist, wie sie Ihr Sensor hat, nicht 2-3 mal mehr). Eine hohe Vergrößerung ohne speziell dafür entwickelte Optik zu erzielen, ist entweder sehr billig und einfach (Drucken eines Zuschnitts und Akzeptieren der niedrigeren Auflösung) oder unmöglich.

Holen Sie sich ein gebrauchtes 28-mm-Weitwinkelobjektiv und kehren Sie es um. Fügen Sie dann nach Belieben Verlängerungsrohre hinzu.

Verwenden Sie alternativ Nahaufnahmen.