Kamera Focus-stacking Makro Slider

Ich und Mcgaiver sind gerade dabei ein Kameraslider für Focus-stacking zu basteln.
Jeder auf seine weiße.

Das hier ist meiner.

Beim Focus stacking werden viele Bilder vom selben objekt mit verschiedenen Fokusdistanzen gemacht damit man die Tiefenunschärfe umgehen kann.

Bei extremen Makros hat man meist nur ein zehntel Millimeter in dem alles scharf ist, das was man fotografieren will ist aber meist dicker als das. also klebt man viele fokus-schnitte einfach zusammen.

Das funktioniert sehr gut mit Picolay https://www.picolay.de/

Bei den Kameras nutze ich eine A6700 und ein LAOWA 25mm Ultra Macro 2,5-5x Ultra Macro mit Ringlicht. evtl. probiere ich mal ein Blitz mit softbox aus damit man keine Reflektions-ringe hat.

Der Slider:
Mein Slider besteht aus einer Openbuilds linear-achse mit 200mm, effektiv eher 150mm da der Wagen ja auch eine gewisse breite hat.
Der Stativadapterhalter und alles darauffolgende wurde in PLA 3D gedruckt.
(Hier noch zum testen meine alte A6300 montiert.)

Über eine TR8x1 Trapezgewindestange wird der Wagen über ein Schrittmotor angetrieben.
Bei 400 schritten pro umdrehung sind das theoretisch 2.5µm pro schritt.
Mit zwei tasten kann ich den wagen fein und grob positionieren, mit einer dritten die Schrittweite im Stacking auswählen und mit der dritten startet es.
Versorgt wird alles über 24V und gesteuert über ein Arduino.
Der Code dazu ist der übelste Delayhaufen. Wenn ich es jemals umbauen würde, nutz ich libraries wie Button Debouncer und AccelStepper… Aber funktioniert.

Er fährt ein stück, macht ein foto, fährt wieder und so weiter.
Mittlerweile habe ich die Basisplatte mit einer 1cm dicken Aluplatte versehen, damit es weniger wackelt im Handbetrieb.

Der Auslöser:
Da meine neue Kamera kein Fernsteuerungs-port mehr hat, geschweige denn IR empfangen kann musste was neues her.
Die Kamera nutzt nun BLE Bluetooth dafür…
Daraufhin hab ich mir eine billige Fernbedienung bestellt und auf externe-steuerung modifiziert.

Zwei optokoppler mit vorwiderstände die die leitungen des Fokus und Shutter Tasters auf masse ziehen.

Funktioniert sehr gut. Seitlich ist ein Pinheader mit dem ich die fernbedienung auch trennen und normal nutze kann. Geplant war eigentlich ein 3.5mm klinkensockel, aber hatte keinen mehr der passte.

Das timing muss ich aber noch etwas anpassen, da die Remote ja nicht weiß, ob die Kamera schon wieder bereit ist ein foto aufzunehmen. Bei längeren belichtungen eher unbrauchbar.

In arbeit sieht das ganze dann so aus:

Gestackt wird in Picolay, dazu einfach alle fotos reinladen und auf Stack drücken, keine einstellungen nötig.

So sieht eines der Rohbilder aus, nur ein winziger bruchteil davon ist scharf.

ca. 70 bilder später sehen die resultate in etwa so aus:

Hier noch welche im Handbetrieb ohne Auto-auslöser:

Das hier kommt dabei raus, wenn man zu wenig Bilder macht oder die schrittweite zu weit einstellt. Einige bereiche sind weiterhin unscharf und daher leicht verzerrt.

Ich bastel nebenbei noch eine vorrichtung für Die-shots, bilder vom Silizium in den IC’s
Eine methode die aus den Plastikgehäusen zu entfernen funktioniert sehr gut…
Einfach abfackeln. Wenn es aufhört zu rauchen, bricht man den keks um den chip einfach weg.

Die Resultate sehen so aus:


Für größere Chips muss ich mir mal ein XY-Kreuztisch Stepper bauen der ein Mosaik aus vielen bildern aufnehmen kann.

Aufbau 2:

Hier wird eine Aliexpress “mos 4k pro” kamera von mechanic zusammen mit einem 300x objektiv und ringlicht genutzt.
Noch ohne stacking.
Die Bildqualität ist akzeptabel finde ich. Bei weitem nicht so gut wie mit der anderen Kamera.
Man kommt aber viel näher ran.


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Wow Paddy - sehr interessantes Projekt!

Ich habe vor 25-30 Jahren auch mal mit Makrofotografie angefangen, damals noch analog mit Zwischenringen, später Balgengerät, Retro-Aufsatz und WW-Objektive in Retrostellung. Gab Abbildungsmasstäbe von bis 10:1 - schöne Fliegen - und Mückenportraits etc. gemacht. Die Schärfentiefe war natürlich minimal: ein Teil der Facettenaugen war scharf, der Rand schon nicht mehr. Probleme gabs auch mit gutem Licht: für die manuelle Einstellung brauchte ich intensives Licht auf dem Objekt - bei den Halogenlampen fingen die Objekte dann schnell an sich zu krümmen und zu schmoren. Gute Leds gabs damals ja noch nicht…

Picolei scheint ja eine tolle Software zu sein, muß ich direkt mal probieren :slight_smile: Hatte damals auch mit Panoramastitching experimentiert und die ein- und andere Software dafür probiert. Bei den ersten mußte man noch manuell Stitchingpunkte setzen, später ging dann alles automatisch und viel einfacher.

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… ich habe Anfang 2000 einiges für die Mikromontage entwickelt und brauchte dafür auch Video-Mikroskope bzw. Mikroskop-Kameras mit sehr hoher Schärfentiefe (Tiefenschärfe), da ich auch was in Richtung Stereoskopie entwickelt und aufgebaut habe, was mit konventionellen Optiken so nicht zu machen war.

Bin nach einem Zwischenschritt mit Stablinsen aus der Endoskopie bei Makro-Objektiven und fixen kleinen Blenden gelandet - hab’ so Mikroskopkameras (bzw. Optiken dafür) mit bis zu 10-facher Schärfentiefe gegenüber gleichen Vergrößerungen mit konventionellen Optiken aufgebaut.

Hier ein paar Vergleich-Bilder konventionell<>tiefenscharf:

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Hallo und einen schönen guten Mittwochnachmittag, hallo grüß dich Gamerpaddy, super Equipment du hast :+1: :white_check_mark:Da ich öfters mal etwas mit dem Mikroskop untersuche - beobachte, wäre ja Picolay genau das Richtige, um bei tausendfacher Vergrößerung ein 3 D - Schnittbild von meinen Krümel ’ n zu machen :+1: . An den Fein - Grobtrieb würde ich nen Schrittmotor mit Arduino dran friemeln, und versuchen mit der :camera: Kamera am Tubus - Okular alle 0,01 mm ein Foti zu machen. So wie ichs verstanden habe, macht mir Picolay aus einem Stapel von vielleicht hundert Fotos eine 3 :grin: D Ansicht. Dabei wählt diese Software immer die scharfen Bereiche aus. Die hundert Fotos könnte ich zuerst auch händisch machen und einzeln Abspeichern, gerade bei einem Kristall könnte man schön dessen Struktur und Aussehen studieren. Oder gibt es für meine Anwendung ne bessere Lösung, um kleine zweidimensionale Strukturen - Bilder in eine 3 D Ansicht zu verwandeln. Danke noch fürs zeigen :star_struck: , viele herzliche Grüße von axonf.

… hab’ gerade zwei Videos zu den “tiefenscharfen” Videomikroskopen (und meinen Mikromontage-Aufbauten) hochgeladen - einmal der Demonstrations-Aufbau mit 3 von dem ersten Typ Kameras mit Stablinsen drin … und zweitens, was dann durch die Kameras zu sehen ist (die glänzenden Achsen sind 0.3mm dick, die weißen Aufnahmen 5mm im Durchmesser und ca. 10mm auseinander):

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Hallo und einen schönen Abend, hallo grüß dich VDX, einfach genial mikroskopisch klein :star_struck:, ich denke an den Stativen sind die Aktoren fürs manipulieren montiert. Ich bin beim Kunden ja eher fürs grobe zuständig, gerade muß ich mal wieder Ofenteile zurecht - dengeln die bei über 1000 Grad Celsius ins Wasser fahren. Beim Kunden gibts auch ne 515 nm Maschine von Posalux, die macht auch so kleine Furz Teile, da braucht s schon ein Mikroskop, damit man die Teile auch erkennen kann :troll: . Danke fürs zeigen :point_right:, viele herzliche Grüße von axonf.

… ach, meine kleinsten Teile siehst du auch mit dem Mikroskop nicht - da brauchts dann ein AFM oder REM :upside_down_face:

Hier einer der “Nano-Nailheads” mit einem REM aufgenommen - unter der Halbkugel, die 30µm Durchmesser hat, sitzt das eigentliche Teil, ein 50µm langer “Nano-Draht” mit um 100nm Durchmesser oder eine “Nano-Nadel” mit 100nm direkt unter der Halbkugel und 10nm am anderen Ende:

Das sieht schon alles unglaublich professionell aus - kann nur staunen!

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Ich hatte hier noch so micro-linearführungen rumliegen

daraus hab ich kurzerhand mal ein xy-tisch gebaut

Und mal ein FLIR Tau Wärmebildsensor druntergelegt und ein 2x2 mosaik daraus gemacht überlappungen waren nicht perfekt weil sich die platte bewegt hat…, darum gibts einige wenige bildfehler

(rechtsklick, bild in neuem tab öffnen für vollansicht sind so 20mb)

hier noch eine abgenutzte schleifbahn aus meinem Milwaukee reparaturprojekt

und so ein 100A Pogopin aus einer dieser 135W Laserdioden

so eine motorisierte piezo xy-stage wär mal was feines. liegt bestimmt irgendwann beim schrotter rum.

… als “Piezo-XY-Stage” habe ich noch eine von einem Mikro-Kamera-Projekt von 2002 – das ist ein manueller XY-Tisch mit 25mm Mikrometer-Schrauben und dazwischengeklemmt sind jeweils zwei 50µm(!)-Piezos mit einer separaten Steuerung mit Potis oder von Extern mit 0-10V … also manuell ins Bild drehen, dann 50µm “Spielraum” mit 50nm Auflösung … irgendwie nicht so der “Bringer” … hatte seinerzeit glaube 8k€ gekostet :confused:

Da sind meine “Piezo-Wanderwellen”-Positionierer irgendwie um Meilen besser - kosteten 500€ pro Piezomotor mit Ansteuer-Platine … können 23mm Weg … 150nm pro “Schritt” … “sub-nm”-Auflösung, wenn im “clamped” Mode nur mit “Biegen” der Beinchen :upside_down_face: