Makro

Ved makrofotografering er det de små ting, der fotograferes, selvom makro på græsk egentlig betyde stor. I økonomi defineres makro som noget stort, idet makroøkonomi er nationaløkonomi, altså en stor økonomi. Små økonomier, som f. eks husholdninger, er mikroøkonomier.

I foto kan brugen af ordet makro i forbindelse med de helt små ting godt forsvares, fordi vi, når vi går tæt på, gør motivet større på sensoren eller filmrullen. Derfor er betegnelsen makro vel egentlig korrekt. Men uanset ordets betydning, så skal fotografen tæt på de små ting, og til det formål har almindeligt fotoudstyr sine naturlige begrænsninger.

Men hvordan får man så begyndt, hvis lysten skulle melde sig. Hvad skal der nødvendigvis anskaffes, og sidst, men ikke mindst, hvad koster det?

Blomster og insekter er nok det mange forbinder med makro, men det går dog hurtigt op for de fleste fotografer, at mulighederne faktisk er uendelige. Det er en helt ny verden, der åbenbarer sig, når ting der knap nok kan ses med det blotte øje, bliver forstørret op på et A4 print.

Der er masser af motiver i hjemmet. En have gemmer således på uanede fotografiske muligheder. Det er overhovedet ikke nødvendigt at forlade huset eller parcellen for at finde makromotiver, og i den kolde vintertid, er det sikkert udmærket for mange. Det er dog i foråret, hvor farverne og et myldrende liv i form af insekter m. m. atter vender tilbage, at makroverdenen for mange bliver rigtig interessant.

Forhåbentligt vil denne her artikel skærpe interessen for de små ting i tilværelsen, så meget, at mange flere kommer i gang, selvom de måske ikke ejer noget af det sofistikerede udstyr mange ivrige makrofotografer benytter sig af.

 

 

Canons sidste nye skud på makro stammen.Prisen er ca. 7000 kr, men så bliver man også ejer af et makroobjetiv med IS. Der korrigeres nu også for bevægelser som forskyder perspektivet. Canons nye objektiv skulle gøre det lettere at få skarpe makrobilleder? Canon lover mindst 1 blændes yderligere gevinst i hastighed.

De fleste fotografer har som regel mere end 1 objektiv og i det følgende er der en gennemgang af, hvordan de mere almindelige objektiver opfører sig, når de skal bruges til makrofotografering, og hvad der nødvendigvis må anskaffes, for at man kan komme rigtig tæt på de små ting.

Bortset fra ægte makroobjektiver og objektiver monteret i retrostilling (omvendt på kameraet), så er der kun 2 reelle alternativer eller muligheder. De 2 muligheder er heldigvis ikke særlig kostbare, hvis man allerede er ejer af et velegnet objektiv.

Mulighed nr. 1 er at objektivet får ”briller” på i form at en nærlinse ( Close-up Lens). Det er i princippet et brilleglas med + styrke. De bedste nærlinser er sammensat af 2 stk. glas med hver sit brydningsindeks. Det kaldes en akromatisk optik, når der korrigeres for 2 bølgelængder (sædvanligvis rød og blå). Det mindsker lateral kromatisk aberration og fjerner derved de farvede kanter i vid udstrækning.

 

De 2 nærlinser på billedet hviler på en stepring 52 -> 58 mm.

 

Med en strepring kan en nærlinse på 58 mm også bruges på et objektiv med en filterstørrelse på 52 mm.

Der er flere fordele ved brug af nærlinser. De fylder meget lidt i fototasken, de er billige, og en nærlinse ændrer ikke på det anvendte objektivs lysstyrke. Nogle vil så hævde, at billedkvaliteten forringes, men brugt rigtigt og i den bedste kvalitet, så er der tale om marginale forskelle, også sammenlignet med ægte ”makroer”. Nærlinser kan kombineres, men skal kvaliteten bevares så skal det ske med omtanke.

Mulighed nr. 2 består af et mellemstykke, et kort rør ( Extension Tube), som skydes ind mellem kamera og objektiv. Derved flyttes objektivet længere væk fra billedsensoren. Det betyder at objektivet kan fokusere på endnu kortere afstand, men det betyder også at eksponeringen skal forlænges, fordi der går lys tabt. Forklaringen er som følger.

 

 

 

1 sæt mellemringe fra Kenko. Størrelserne er 12, 20 og 36 mm.

 

Mellemringene passer i det her tilfælde til EF og EF-S objektiver. Prisen er ca. 1200 kr

Når der bruges en Extension Tube, så flyttes objektivet længere væk fra sensoren. Det betyder rent faktisk at brændvidden ændres og da blænden udregnes i forhold til brændvidden, så svarer det til en nedblænding. Som eksempel vælger vi et 50mm f/1.8 objektiv. Flyttes nævnte objektiv så langt væk fra sensoren, at der opnås en 1:1 gengivelsen, så svarer billedvinklen ikke til en 50 mm f/1.8, men til et 100mm objektiv med en blænde på f/3.5.

En af fordelene ved at bruge et mellemstykke er at objektivfatningen flyttes med ud, og det betyder, at samtlige objektiver til kameraet fortsat kan monteres på kameraet, i modsætning til nærlinser, hvor filtergevindets størrelse ofte varierer fra objektiv til objektiv alt efter lysstyrke eller brændvidde.

 

 

 

Her er 3 Extension Tubes koblet sammen. Den samlede størrelser er oppe på 68mm

Extension Tubes fås i flere størrelser, og de kan kombineres og kobles sammen. Man skal naturligvis vælge udgaver med de nødvendige elektriske kontakter, så man ikke er henvist til manuel betjening. På mange moderne objektiver kan blænden i øvrigt slet ikke indstilles manuelt og de nødvendige blændeinformationer fra kameraet skal derfor overføres via kontakter.

Brug af Extension Tube eller en nærlinse har den konsekvens, at hele fokuseringsområdet indsnævres og det udelukker almindelig fotografering samtidig. Ægte makroobjektiver er mere universelle i brug, idet fokuseringsområdet går fra uendeligt og ned til ca. 20 - 30 cm (ved skalaforhold 1:1) alt efter brændvidden. Makroobjektiver kan derfor uden videre også benyttes til normal fotografering. Et makroobjektiv er naturligvis underlagt de samme fysiske spilleregler, som gør sig gældende ved brug af Extension Tube. Lysstyrken falder når billedvinklen bliver  mindre, og det sker i takt med at afstanden til sensoren øges.

Et objektivs lysstyrke opgives ved afstandsindstillingen uendelig. Der måler man den højeste lysstyrke. Man skal ikke regne med at et makroobjektiv holder lysstyrken ved fotografering 1:1. De fleste objektiver med lysstyrker under f/2 har i praksis tilligemed en mindre lysstyrke end opgivet på papiret af forskellige fysiske årsager.

Makroobjektiver er velkorrigerede for billedaberrationer og udmærket sig især ved at billedet krummer mindre (field curveture). Dybdeskarpheden er som bekendt meget lille i makroområdet og jo mindre selve billedet krummer desto skarpere er gengivelsen af flade ting ved en given blænde.

Det er helt klar dyrere at fremstille et makroobjektiv sammenlignet med et standard objektiv med samme brændvidde og blændeåbning. Det store fokuseringsområde gør i nogen tilfælde objektiverne lidt langsomme i brug og objektiverne er sædvanligvis også noget større rent fysisk og vejer lidt mere.

 

 

 


Alternativerne

 

 

Alternativerne til rene makroobjektiver er som nævnt normale objektiver sammen med en Extension Tube eller en nærlinse.

 

Her er 3 Extension Tubes koblet sammen med Canon 50 mm f/1.8 objektiv

De mest velegnede objektiver er standard typerne (det vi kalder normal optik) og de korte teler med fast brændvidde. De bedste objektiver inden for den kategori er de symmetriske med relativ få linseelementer af gaussian typen. Canons 50 mm f/1.8 II er et objektiv, som er velegnet, når det bruges sammen med D-SLR kameraer af APS-C sensor typen. Til Full Frame kameraer er en brændvidde på 100 mm eller der omkring, som regel et bedre valg. Nævnte 55 mm objektiv er i øvrigt meget skarpttegnende og for os med mikrotegnebøger noget af det billigste man kan anskaffe sig!

Zoom objektiver kan bruges, men det er ikke uproblematisk. Bruger man Extension Tube, så opdager man hurtigt at afstandsindstillingen flytter sig, når der zoomes. Skarphedsindstillingen bliver nemt en kombination af zoom og fokusering.

Det største problem udover den lidt ringere kvalitet er afstanden fra objektivets front til objektet. En Tamron 28-75 mm f/2.8 har en længde, når der zoomes helt ind, så der kun er få cm til motivet. Objektivet skygger bogstavelig talt for sig selv i en grad, så brug af modlysblænde er fuldstændig udelukket. Zoomobjektiver af retrofokus typen med mange elementer, stort udtræk og intern skarphedsindstilling har vi dårlige erfaringer med.

 

Se originalbilledet

Canon 18-55@55mm f/5.6 1/250 ISO 400 afstand 25 cm uden ekstraudstyr.

Canons kit objektiv EF-S 18-55 mm f/3.5-5.6 IS kan f. eks kun bruges i teleområdet, når der bruges en Extension Tube, men billedet er ganske udmærket, når der blændes ned, og kromatisk aberration kan fjernes næsten fuldstændig. Objektivet udmærker sig ved at have en korteste fokuseringsafstand på 25 cm. Med nærlinse kan hele zoomområdet anvendes.

 

Se originalbilledet

Tamron 55-200@200 f/11 1/250 ISO 400 afstand 90 cm uden ekstraudstyr.


Det er ikke et rigtigt makroobjektiv, selv om typebetegnelsen indeholder ordet Macro, men en almindelig zoom med korteste fokuseringsafstand på 90 cm over hele området

En Zoom som dækker området 50-200 mm giver en større arbejdsafstand, men det er til gengæld svært at fange "byttet" i søgeren.

Nærlinser og zoom objektiver arbejder funktionsmæssigt udmærket sammen, og skarphedsindstillingen ændrer sig ikke ved zoome, men kvaliteten varierer meget, især hvad angår kromatisk aberration. Meget kraftige nærlinser sammen med de lange brændvidder virker generelt ikke godt. De bedste nærlinser til formålet er akromatisk korrigerede og det minimerer de nævnte gener betydeligt!

Nærlinser og Extension Tube sammen med zoomobjektiver fører desværre sjældent til et rigtigt godt resultat. Kromatisk aberration bliver ofte ekstra forstærket, især i siderne, og kan være umuligt at fjerne 100 % i et redigeringsprogram. Hermed være ikke sagt at en zoom overhoved ikke egner sig. I nogen tilfælde virker det udmærket, men en zoom er en teknisk kompliceret enhed, hvor der flyttes på linser og linsegrupper, ved zoom og fokusering. Lad det komme til en prøve, så finder man hurtigt ud af om det dur.

Det er kort og godt bedst at holde sig til de faste brændvidder.

Vidvinkler har deres kvaliteter og de er bestemt kapable i nærområdet. Problemet er at den frie afstand mellem objektivets front og motivet ofte kun udgør nogle få centimer. Det siger sig selv, at når objektivets front er så tæt på motivet, at det skygger for sig selv, og med sikkerhed jager eventuelle insekterne væk, inden de er blevet fotograferet, så er det sjældent det bedste valg.

Det ligger lige for, at løsningen så kunne være teleobjektiver og så alligevel? Det giver ganske vist en passende afstand til f. eks. insekter, men det kan også give et andet problem. Når fotografen opdager en interessant insekt og skal fange den i kameraets søger, så opstår der en slags kikkerteffekt. På grund af den større afstand ved teleoptagelser tager det ofte lidt tid at fange en insekt ind med søgeren og tit er den fløjet sin vej inden det lykkes. Vores erfaring er, at det er nemmere, hvis man er lidt tættere på. Insekter har dog en nærgrænse, og når den overskrides reagerer de med flugt eller angreb.

Vær opmærksom på at mange objektiver benytter Macro i navnet. Det betyder ikke nødvendigvis, at det er et rigtigt makroobjektiv, desværre, for der er ofte kun tale om objektiver, som kan fokusere en anelse tættere på.

For god ordens skyld så skal det lige nævnes at D-SLR kameraer med deres forholdsvise store sensorer ikke er det ideelle til makrofotografering. Små sensorer med mange pixel arbejder med kortere brændvidder, og det betyder alt andet lige, at dybdeskarpheden bliver langt større end det der kan opnås med D-SLR kameraer. Det er simpelthen nemmere at få skarpe billeder fordi dybdeskarpheden på grund af skalaforholdet er så meget større. Mange kompaktkameraer er rigtig gode til makrooptagelser og med lidt ekstra udstyr, som ikke behøver at være specielt dyr, kan der produceres fremragende makrobilleder.

 


Forstørrelsesgrad og sensor

 

 

 

 

 

 

Se originalbilled

Tamron 55-200@200 f/11 1/500 ISO 800 afstand 90 cm. Billedudsnit

Makro er nært forbundet med forstørrelsesgrad. Hvis en insekt har en naturlig størrelse på 1 cm, og gengives på sensoren i samme størrelse, så er forstørrelsesgraden 1:1.

Fylder insektet ½ cm på sensoren, så er forstørrelsesgraden 1:2. Divideres 1 med 2 så giver det en forstørrelsesfaktor på 0,5.

Forstørrelsesfaktoren kan bruges direkte i en formel. Ganger man 1 cm med forstørrelsesfaktoren 0,5 er resultatet 0,5 cm. Genstanden fylder 0,5cm på sensoren.

Når der arbejdes med forstørrelsesgrad, så har Crop faktoren ingen betydning. Det er nemlig alene brændvidden og afstandsindstillingen, der bestemmer forstørrelsesgraden. Forstørrelsesgraden ændres ikke fordi sensoren gøres større. Forstørrelsesgraden er den samme på et Full Frame og et APS-C kamera med det samme objektiv.

Her er lidt anskuelsesundervisning i, hvad det kan betyde.

Det forudsættes i eksemplet, at der benyttes samme objektiv og indstilling på henholdsvis en Full Frame og en APS-C kamera. Begge kameraer har en sensoropløsning på 12 Megapixel.

Da forstørrelsesgraden er ens for begge kameraers vedkommende, fylder en given genstand det samme i mm på de 2 sensorer. APS-C sensoren er imidlertid væsentlig mindre, og der er derfor flere pixel pr. kvadratcentimeter. Ergo vil objektet/genstanden få en højere opløsning i pixel på APS-C sensoren end tilfældet vil være på Full Frame sensoren! Så langt så godt!

Der kan nok også blive enighed om, at ved sammenligning af billedprint fra de 2 kameraer i A4 størrelse, så er objektet/genstanden størst på printet fra APS-C kameraet. På grund af Cropsfaktoren er der for APS-C printets vedkommende i realiteten tale om et udsnits forstørrelse set i forhold til en Full Frame sensor.

Vi sammenligner påny med et nyt print fra Full Frame kameraet og denne gang et udsnit, som svarer til en APS-C sensors størrelse. Det betyder at objektet/genstanden nu er gengivet i samme størrelse som på det andet print. Objektet/genstandens opløsning (skarpheden og detaljer) er mindre på printet fra Full Frame kameraet. Det skyldes simpelthen, at der er færre pixel at gøre godt med og det ses på et større print.

 

Se originalbilledet

50 mm f/11 1/200 ISO 100 + Extension Tube 20 mm. Det er stilken på et æble. Naturlig størrelse 2 mm

Der burde i princippet ikke være forskel, men når opløsningen er dårligere og billedet derfor ikke er så skarpt i fokuspunktet, så falder dybdeskarpheden på printet.

Dybdeskarpheden er ens, hvis blænden er ens, og objektet/genstanden der fokuseres på, er gengivet i samme størrelsesforhold på kameraets sensor.

Sætningen ovenfor er umiddelbart selvmodsigende ud fra det lige viste eksempel, men 100 % korrekt under forudsætning af at sensoren har den nødvendige opløsning. Det var jo ikke lige tilfældet i eksemplet.

Det der kan udledes af det her er, at en mindre sensor med samme opløsning i pixel, giver makrooptagelser med en højere opløsning.

Det skal også lige nævnes, at når sensorstørrelsen bliver mindre skal brændvidden være tilsvarende kortere, hvis objektet/genstanden skal have samme størrelse på et A4 print.

Gevinsten er, at skalaforholdet vokser i takt med at sensorens størrelse reduceres. Når skalaforholdet vokser, vokser dybdeskarpheden tilsvarende. Sagt på en anden måde, så kan den samme dybdeskarphed bevares ved et lavere blænde tal. Ved de helt små sensorer og korte brændvidder på kompaktkameraer giver blænde f/2 ofte tilstrækkelig dybdeskarphed. Har sensoren APS-C størrelse er blænde f/16 måske nødvendig.

Dybdeskarpheden er altid den samme, hvis blænden er proportional med formatstørrelsen.

Sætningen skal forstås derhen, at hvis arealet f. eks bliver 8 gange større så skal der i eksemplet her blændes 3 trin ned for at bevare samme dybdeskarphed.

Eller

Hvis arealet er 8 gange mindre (1/8 del) så kan vi blænde 3 trin op.

For de matematikinteresserede er formlen:

2^x = 8         x = log 8 / log 2        x = 2.07944 / 0.69315 = 3

Hvis arealet ikke er 8 gange større men f. eks 13 gange eller et andet tal, så skal 8 tallet naturligvis udskiftes i formlen.

Logaritmeberegningen klarer http://www.WolframAlpha.com på ca. 2 sekunder.

 

Se originalen

Minolta kompaktkamera i makro indstilling 51 mm f/7.1 1/125 ISO 64. Billedudsnit! Sensor størrelse 2/3"

Det kan hermed fastslås at virkelig små ting kræver små sensorer og tilsvarende korte brændvidder. Det er også devisen for konstruktørerne af mikroskoper og lignende udstyr og det er ikke en tilfældighed at mikroskoper benytter små brændvidder.

 


Close-up

 

 

 

 

 

 

Se originalbilledet

Canon 50mm@50 f/11 1/640 ISO 800. Ekstension Tube + 4 dioptri. Billedudsnit.

Bemærk! De værdier der bruges i formlerne er ikke altid eksakte værdier. Producenterne har en tendens til at afrunde specifikationerne eller helt udelade dem, hvis det passer ind i deres kram. Derfor kan specifikationerne være ret upræcise og tit mangelfulde. Resultaterne der kommer ud af formlerne er ikke bedre end de data der er tilgængelige.

Når der arbejdes med Extension Tube og nærlinser, så vil man jo gerne vide hvor meget motivet bliver forstørret, og hvor meget lys der tabes ved de forskellige anordninger og kombinationer, og hvor tæt vi kommer på motivet.

Med en extension Tube så ændres både blænde, brændvidde og fokusafstand. Lyset aftager med kvadratet på afstanden, og når der bliver længere afstand fra objektivet til sensoren, så falder lysstyrken. En zoom er et godt eksempel, idet lysstyrken typisk falder, når der zoomes ind, og brændvidden øges.

Blænden beregnes som bekendt ved at dividere den effektive brændvidde med blændeåbningens effektive diameter. Objektivets blændediameter ændres ikke, når der bruges Extension Tube, men brændvidden ændres. Extension Tubens størrelse i mm bliver en del af objektivets brændvidde.

 

Se originalbilledet

Canon 50mm@50 f/5.6 1/1000 ISO 200 + Hoya nærlinse 4 dioptri.

Når der anbringer en + nærlinse på et objektiv, så er det den almindelig opfattelse, at motivet forstørres, som var der tale om et forstørrelses glas og dermed også uden tab af lys, men det er ikke den helt rigtige forklaring. En + nærlinse gør faktisk objektivets brændvidde mindre, men uden at ændre på objektivets længde og lysstyrke. Det betyder at kameraet skal rykke tættere på motivet for at opnå fokus, og så bliver motivet automatisk større på sensoren.

En nærlinse er i princippet et brilleglas og det er almindelig kendt, at er man langsynet og får glas med + styrke, så kan man igen fokusere tættere på.

Nærlinsers størrelse angives i dioptri. Divideres tallet 1 med nærlinsens brændvidde i meter får man linsens størrelse i dioptri. Dividere man omvendt 1 meter med nærlinsens dioptri får man brændvidden

Dioptri = 1 / Brændvidde eller Brændvidde = 1 / dioptri

4 dioptri som er en meget brugt størrelse svarer til en brændvidde på 0,25 meter (1 meter divideret med 4 dioptri). Det betyder i virkeligheden lidt mere jordnært forklaret, at parallelle lysstråler kan bringes til fokus i en af stand af 25 cm fra nærlinsen.

Holder man en nærlinse, der peger mod noget lyst (som f. eks et vindue), op foran et stykke hvidt papir (Der skal helst ikke være for meget lys der hvor man står), så vil man opdage at en nærlinse på 4 dioptri skal holdes i en afstand på ca. 20 - 30 cm fra papiret for at få gengivet vinduet med perfekt fokus. Billedet står på hovedet og er spejlvendt, akkurat som tilfældet er på sensoren eller filmen i et kamera.

Vi vil betragte nærlinsen, som om det var et forstørrelsesglas. Forstørrelsesgraden kan beregnes med denne her formel:

Forstørrelsesgrad = ¼ * dioptri + 1 eller Forstørrelsesgrad = dioptri /4 + 1

Hvis nærlinsen, der monteres på objektivet, har en dioptri på 4, så bliver forstørrelsesgraden ca. 2. Det betyder at en blomst eller insekt på sensoren vil blive gengivet dobbelt så stor, sammenlignet med før.

Skrues 2 nærlinser sammen skal dioptri tallene lægges sammen. Der må ikke være for stor afstand mellem nærlinserne.

Sættes 2 nærlinser på hver 4 dioptri sammen giver det 8 dioptri i alt, men det betyder ikke en forstørrelsesgrad på 4, som man måske kunne forvente, men kun en forøgelse af forstørrelsesgraden fra 2 til 3. Hvis forstørrelsesgrad skal være på 4 skal dioptri tallet op på 12. En forstørrelsesgrad på 6 kræver 20 dioptri.

Objektiver er komplicerede i opbygning. Kombinationer med Extension Tubes og/eller nærlinser ændrer på brændvidden og ikke altid i en forudsigelig retning. Det giver typisk forstørrelsesgrader som afviger lidt i forhold til beregningerne. Det må anbefales at validiteten af beregningerne altid afprøves i praksis, hvis der er tvivl.

Sætter man flere nærlinser sammen anbefales det at begynde med den største dioptri først, derefter den næststørste o. s. v. Hvis skarpheder skal være nogenlunde og kromatisk aberration ikke skal dominere for meget, skal man maksimal sætte 2 almindelige nærlinser sammen.

 

Se originalbilledet

Canon 50mm@50 f/5.6 1/200 ISO 100 + Extension Tube 12 mm

Generelt kan man sige, at jo lavere dioptri man kan klare sig med, jo bedre vil billedkvaliteten være. Almindeligvis siger man, at det er nærlinsen, der sætter en grænse for kvaliteten og når objektivet i stedet kombineres med en Extension Tube, så er det objektivet, der afgør billedkvaliteten.

Det er nok en sandhed med modifikationer, for med et godt objektiv, med god skarphed og minimal kromatisk aberration, så bliver slutresultatet, alt andet lige, bedre. Et objektiv kan være nok så skarpt, men lider objektivet af kraftig kromatisk aberration, så går det helt galt på det punkt sammen med en billig nærlinse.

Canons 50 mm f/1.8 hører til de normalbrændvidder, der har mindst kromatisk aberration, når det bruges på et APS-C kamera, og da skarpheden også er fremragende, så kan det konstateres at selv med en nærlinse fra den billige ende, kan der produceres billeder af en rimelig høj kvalitet. Nærlinser med 4 dioptri er et godt valg til nævnte objektiv. Skal forstørrelsesgraden være større er det bedre at kombinere med en Extension Tube af hensyn til kvaliteten.

Canon og Nikon er leveringsdygtige i akromatiske nærlinser af en høj kvalitet, men prisen er desværre også derefter. Stk. prisen ligger i området fra 500 – 1000 kr., alt efter dioptri og fysisk størrelse. Almindelige nærlinser fås i sæt bestående af 3 stk. for ca. 300 kr.

Canons 50 mm f/1.8 objektiv klarer nemt en forstørrelsesgrad, som svarer til et motiv på f. eks 1,5 cm i bredden, alene ved hjælp af Extension Tubes. Der er stadigvæk en fornuftig arbejdsafstand på ca. 4 – 5 cm ved så kraftig en forstørrelse, og lysstyrken er fortsat så god, at der kan stilles skarpt.

 


Extension Tube

 

I betjeningsvejledningen er der som regel en tabel som fortæller hvordan en standard brændvidde opfører sig med de forskellige Extension tubes, men hvis brændvidden eller afstandsindstilling afviger fra det der står i tabellen, så skal man selv i gang med formlerne.

De fleste prøver sig frem, men for dem, der gerne vil vide mere og selv ønsker at udføre beregningerne, kommer der her en række formler. Vi har valgt Canons 50 mm f/1.8 II i eksemplerne. Det er et fremragende objektiv, som kan erhverves for under 1000 kr. Den glimmer ikke ved sin mekaniske opbygning, desværre. Her er der tale om ren plastik, men den optiske kvalitet er super. Ud over at objektivet er særdeles velegnet til makrofotografering, så er objektivet også velegnet til portrætfotografering, når Crop faktoren er 1,6.

Moderne objektiver er komplicerede konstruktioner med mange linser. Det gør det svært at skabe formler med almen gyldighed for alle objektiver. I formlerne er der brugt et ækvivalent objektiv, som kun består af 1 element (1 tynd linse). Bemærk at korteste fokuseringsafstand altid er afstanden målt fra objektet til sensoren. Afstanden fra objektet til objektivets front er arbejdsafstanden.

Formlerne her er tjekket i det omfang det har været muligt og for traditionelt opbyggede objektivers vedkommende har nøjagtigheden vist sig at være tilstrækkelig.

 

Se originalbilledet

50mm f/11 1/2 ISO 200 + Extension Tube 68 mm. Testtable

Forstørrelsesgraden er en vigtig information, fordi den indgår i flere beregninger. Er man heldig så kan man i objektivets specifikationer få de nødvendige oplysninger.

Forstørrelsesfaktoren M har Canon opgivet til 0,15 ved en fokuseringsafstand på 45 cm. Ganger man forstørrelsesfaktoren M med objektivets brændvidde F så får man Objektivets Extension .

Objektivets Extension = M * F

Objektivets Extension = 0,15 * 50 mm = 7,5 mm

Foran på objektivet kan man direkte måle med et målebånd, hvor meget objektivet bevæger sig fra uendelig til nærgrænsen på 45 cm. Det er ca. 7,5 mm, så formlen stemmer også med virkeligheden i det her tilfælde.

Forklaringen er at objektivet anvender lineær fokusering, hvilket betyder at hele det optiske system bevæger sig frem eller tilbage. Ved andre former for fokusering er en sådan manuel måling ikke mulig

Kendes fokuseringsafstanden og brændvidden, kan man finde selve objektivets Extension med en rimelig nøjagtighed ifølge Kenko. Her er formlen som fabrikanten Kenko benytter i sin vejledning til deres Extension Tube

Objektivets Extension = Brændvidden^2 / (Fokuseringsafstand – Brændvidde)

Objektivets Extension = 50 mm^2 / (450 mm – 50 mm) = 6,25 mm

Resultatet afviger markant fra den første beregning på Canon objektivet. Vi har ikke kunnet finde en bedre formel. Objektivets Extension bruges i formlen til beregning af forstørrelsesgraden.

 

Se originalbilledet

50 mm f/16 1/200 ISO 200 + Extension Tube 68 mm

Extension Tubes findes i forskellige størrelser. Det er i princippet et rør eller mere matematisk korrekt en cylinder. Diameteren er i den her forbindelse ligegyldig. Det er cylinderens højde (rørets længde) i mm som angiver størrelsen.

Forstørrelsesfaktoren for en Extension Tube benævnes Additional Magnification på Engelsk.

Additional Magnification = Extension Tube / Brændvidden

Det engelske ord (Additional Magnification) indikerer at tallet skal lægges sammen med objektivets egen forstørrelsesfaktor for at finde den samlede forstørrelsesgrad for et objektiv monteret på en Extension Tube.

Den samlede forstørrelsesfaktoren  M findes ved at dividere summen af Extension Tube og Objektivets Extension med brændvidden.

M = (Extension Tube + Objektiv Extension ) / Brændvidden

Beregningen for Canons 50 mm f/1.8 objektiv med en Extension Tube på 12 mm ser sådan her ud.

M = (12 mm + 7,5 mm) / 50 mm = 0,39

Resultatet svarer nøjagtigt til det Canon selv oplyser!

Når vi kender M kan eksponeringsfaktoren beregnes med denne her formel

Eksponeringsfaktor = ( 1 + M)^2

Eksponeringsfaktor = (1 + 0,39)^2 = Ca. 1,9

Det betyder at lyset skal fordobles. Ønsker vi at kende kameraets reelle blænde tal, kan Eksponeringsfaktoren omregnes til en f/stop multiplikator ved simpelthen at tage kvadratroden af Eksponeringsfaktoren eller lægge 1 til M.

f/stop multiplikator = 1 +M eller kvadratroden af Eksponeringsfaktoren

f/stop multiplikator = 1 + 0,39 = 1,39

Objektivets blændeindstilling skal nu ganges med f/stop multiplikatoren. Er objektivets blændef/5,6 skal blænden ganges med f/stop multiplikatoren 1,39 og det giver resultatet f/7,78 eller ca. f/8

Korteste fokuseringsafstand er svær at beregne, men kan være nyttig. Det har ikke været muligt at finde en færdigstrikket formel på grund af de mange varierende parametre der indgår i en beregning, men her er vores bud!

 

 

Formlerne M = A/B og 1/F = 1/A + 1/B er førstegradsligninger med 2 ubekendte.

Vi har brugt den første ligning til at fjerne den ene ubekendte i ligning nr. 2 og brugt løsningen til at danne en ny formel, som kan beregne fokuseringsafstanden på symmetriske objektiver af gaussian typen med rimelig stor nøjagtighed. Vi skal i formlen bruge forstørrelsesfaktoren og objektivets brændvidde for at kunne beregne fokuseringsafstanden.

Bemærk at formlen kan være meget upræcis i forbindelse med zoom objektiver, idet formlen går ud fra et ideelt objektiv med kun en perfekt linse.

Fokuseringsafstand = A+B

Fokuseringsafstand = (1 + M)F+ (1 + M)F/M

Canons 50 mm ( F ) objektiv sammen med en 12 mm extension tube har en forstørrelse på 0,39 (M).

F og M indsætter vi i ovenstående formel.

Fokuseringsafstand = (1 + 0,39)50mm + (1+0,39)50mm / 0,39 = ca. 26 cm

Vi måler afstanden fra sensoren til objektivets front. Monteret på en Canon 400d er afstanden ca. 10,5 cm, Det trækker vi fra Fokuseringsafstanden på 26 cm. Mindste arbejdsafstand er ca. 15 cm. Det er det tætteste vi kan komme på objektet med objektivets front i den her konstellation.

Kender man størrelsen på et objekt og ganger med M har vi objektets størrelsen på sensoren!

Divideres objektets størrelse på sensoren med M får vi objektets naturlige størrelse!

 


Billedeksempler

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Se originalbilledet

Indstilling: 55mm@f/11 med Hoya +4 nærlinse.  Objektiv: Canon EF-S 18-55 mm f/3.5-5.6 IS.

 

Se originalbilledet

Indstilling: 55mm@f/11 med Hoya +4 nærlinse. Objektiv: Canon EF-S 18-55 mm f/3.5-5.6 IS. Billedet er identisk med det foregående, men er korrigeret for kromatisk aberration!

 

Se originalbilledet

Indstilling: 55mm@f/11 med Hoya +4 nærlinse samt Kenko Extension Tube på 12 mm. Objektiv: Canon EF-S 18-55 mm f/3.5-5.6 IS.

 

Se originalbilledet

Indstilling: 55mm@f/11 med Kenko 12 mm Extension Tube. Objektiv: Canon EF-S 18-55 mm f/3.5-5.6 IS.

 

Se originalbilledet

Indstilling: 50mm@f/11 med Kenko 12 mm Extension Tube. Objektiv: Canon 50 mm f/1.8 II

 

Se originalbilledet

Indstilling: 50mm@f/11 med Kenko 12 mm Extension Tube plus Hoya +4 nærlinse. Objektiv: Canon 50 mm f/1.8 II

 

Se originalbilledet

Indstilling: 50mm@f/11 med Tokina +4 nærlinse. Objektiv: Canon 50 mm f/1.8 II

 

Se originalbilledet

Indstilling: 50mm@f/11 med Tokina +4 nærlinse. Objektiv: Canon 50 mm f/1.8 II. Billedet er identisk med det foregående, men er korrigeret for kromatisk aberration.

 

Se originalbilledet

Indstilling: 50mm@f/16 med Kenko 12 mm, 20 mm og 36 mm Extension Tube. Objektiv: Canon 50 mm f/1.8 II

 

Se originalbilledet

Indstilling: 50mm@f/16 med Kenko 12 mm, 20 mm og 36 mm Extension Tubes, samt Hoya +4 nærlinse. Objektiv: Canon 50 mm f/1.8 II

 


Konklusion

Close-up Lens (nærlinser) arbejder godt sammen med zoom, bedre end med Extension Tubes, hvor fokuseringsafstanden hele tiden ændrer sig ret kraftigt. Canons nærlinser 500 D og 250 D kan i den forbindelse anbefales. De er akromatiske og giver en fremragende kvalitet. Nedblændet er billederne knivskarpe helt ud i hjørnerne og kan næppe skelnes fra optagelser taget med et ægte makroobjektiv.

De billige nærlinser, som ikke er korrigeret for kromatisk aberration, kan i mange tilfælde give udmærkede resultater. I en Raw konverter som Adobes kan den kromatiske aberration ofte fjernes fuldstændig. Vælg at starte ud med de billige nær linser. Det kan være meget fornuftig, som en start, ikke at anskaffe dyrt udstyr før man er helt sikker på at makro lige er sagen.

Tjek altid hvordan nærlinserne opfører sig samen med objektivet. Skarpheden er som regel udmærket i midten, hvor objektet heldigvis ofte også er placeret. Brug kun 1 og højest 2 nærlinser samtidig, blænd kraftigt ned, så går det ikke helt galt.

Extension Tubes fungerer rigtig godt med lysstærke objektiver. Der indgår ingen optisk elementer i en Extension Tube, så diverse aberrationer skyldes derfor alene objektivets kvalitet. Dog er det sådan at når man forskyder fokuspunktet så ændrer man også lysets strålegang. Alene det at lysstrålerne bliver mere paralle kan godt i nogen tilfælde give lidt ekstra kromatisk aberration.

Kig på billederne taget med Canons 50 mm f/1.8 II. De taler næsten for sig selv. Billedfelt krumningen er måske lidt større med et standard objektiv, men ved blænde f/8 eller f/11 så kan man ikke se forskel i en sammenligning med et ægte makroobjektiv!

 

God fornøjelse