Richi´s Lab

 

Ausrichtung und Belichtung

 

Decapping Abbildung Ausrichtung

Das Die muss mit sehr geringem Abstand vor dem Objektiv platziert werden.
Eine genaue Ausrichtung ist absolut notwendig, damit die komplette Fläche scharf abgebildet werden kann.

Ideal für diese Aufgabe geeignet wäre ein mehrachsiger Mikrometer-Positioniertisch. Diese Werkzeuge sind allerdings sehr teuer.

Eine Alternative ist es die Kamera auf einen Tisch abzulegen und zur Ausrichtung des Dies eine klassische dritte Hand einzusetzen. Ein Stück doppelseitiges Klebeband fixiert das abzubildende Die auf der Krokodilklemme der dritten Hand. Die Ausrichtung und Fokussierung des Dies muss händisch über die Position und Ausrichtung der dritten Hand erfolgen. Die Reibung zwischen dritter Hand und Tischoberfläche kann mit einem Stück Papier reduziert werden, was die Fokussierung erleichtert.
Es bietet sich an zuerst das Die nach Augenmaß parallel zum Objektiv auszurichten und dann eine Position zu suchen, in der das Die einigermaßen erkennbar ist. Danach sollte erst eine der Achsen ausgerichtet werden, bis diese scharf abgebildet wird. Danach erfolgt die Fokussierung der zweiten Achse. Die abschließende Fokussierung erfolgt über den Fokusring des Objektivs. Letzteres funktioniert allerdings nur dann gut, wenn der Fokusring einen leichtgängigen Ultraschallmotor und keinen Mikromotor besitzt.

 

Decapping Abbildung Ausrichtung

Die Überwachung der Bildschärfe erfolgt per Liveview über den Kameramonitor oder besser über einen großen, externen Monitor.

Das Auslösen der Kamera muss über eine Fernbedienung erfolgen, da jede Bewegung zu einer Bildunschärfe führt.
Diesbezüglich ist außerdem ein massiver, stabiler Tisch und eine ruhige Umgebung zu empfehlen, da bereits minimal Vibrationen im Bild zu erkennen sind.

 

Decapping schärge Abbildung

Auch wenn professionelle Mikroskope besser Abbildungsleistungen ermöglichen, so hat der hier beschriebene Aufbau den Vorteil, dass der Abstand zwischen Objektiv und Objekt größer ist. Diese Tatsache ermöglicht die Abbildung von Strukturen, die in nächster Nähe höhere Aufbauten besitzen. Auch schräge Aufnahmen, die eine gewisse Höheninformation vermitteln, sind trotz geringer Schärfentiefe möglich.

 

Decapping Abbildung Belichtung Blitz

Die hohen Vergrößerungsfaktoren benötigen große Lichtmengen. Deren Zuführung ist auf Grund des geringen Abstands zwischen Objektiv und Objekt nicht unproblematisch.
Eine Möglichkeit der Ausleuchtung ist ein ferngesteuerter Blitz, der über Papierbögen indirekt und diffus zugeführt wird.

Direktes Blitzlicht führt zu einem Überstrahlen der Metallstrukturen und damit zu schlechteren Abbildungsleistungen.

 

Decapping Abbildung Belichtung Leuchtstoffröhre

Bessere Ergebnisse lassen sich mit Langzeitbelichtungen erreichen. Dabei sind diffuse, großvolumige Glühlampen oder Leuchtstoffröhren zu bevorzugen.
LED-Beleuchtung tendiert zu ähnlich negativen Effekten wie direktes Blitzlicht, kann aber auch brauchbare Ergebnisse liefern.

 

Decapping Abbildung verschiedene Belichtungen      Decapping Abbildung verschiedene Belichtungen

Decapping Abbildung verschiedene Belichtungen      Decapping Abbildung verschiedene Belichtungen

Decapping Abbildung verschiedene Belichtungen      Decapping Abbildung verschiedene Belichtungen

Abhängig vom Einfallswinkel und den Eigenschaften des Lichts ergeben sich die unterschiedlichsten Effekte. Dies kann genutzt werden, um verschiedene Eigenschaften des Dies hervorzuheben.

 

Decapping Abbildung LED Beleuchtung polarisierte Bilder      Decapping Abbildung LED Beleuchtung polarisierte Bilder

Üblicherweise versucht man beim Fotografieren zu verhindern, dass die Lichtquelle direkt in das Linsensystem leuchtet. Lichteinfall kann den Kontrast des Bildes enorm reduzieren. Bei diesem speziellen Anwendungsfall hat die Platzierung der Lichtquelle direkt hinter dem Objekt allerdings einen äußerst erstaunlichen und vor allem nützlichen Effekt. Sie bringt eine Art Polarisationseffekt hervor, der es ermöglicht Bilder zu erzeugen, auf denen sich die verschiedenen Materialien des Dies durch unterschiedliche Farben deutlich voneinander absetzen. Anscheinend führt die Reflektion der Beleuchtung an der Linse des Objektivs unter einem spitzen Winkel dazu, dass das Licht polarisiert wird, das Die ausleuchtet und dann durch einen weiteren Polarisationseffekt die bekannte Einfärbung der verschiedenen Materialien erzeugt.
Die besten Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn sich die Lichtquelle nicht ganz in der optischen Linie des Objektivs sondern minimal versetzt dazu liegt. Am Besten geeignet sind auch hier LED-Leuchten und Leuchtstoffröhren.

Versuche mit Polarisationsfiltern vor Lichtquelle und Objektiv führen überraschenderweise nicht zu den gewünschten Effekten.

 

Decapping Abbildung polarisierte Bilder      Decapping Abbildung polarisierte Bilder

Der direkte Vergleich der Belichtungsarten zeigt deutlich die unterschiedliche Qualität der Darstellung.

Die einfache Belichtung lässt fast nur die Metalllage erkennen. An manchen Stellen kann man über Kanten in der Metalllage ansatzweise darunter liegende Strukturen erahnen.

Die Nutzung des Polarisationseffekts ermöglicht es dagegen die Strukturen in allen Lagen zu erkennen, solange sie sich nicht übereinander befinden. Aber selbst bei sich überlagernden Strukturen sind die unteren Elemente noch besser zu erahnen als bei der einfachen Belichtung. Ein angenehmer Nebeneffekt ist die Tatsache, dass bei der Belichtung mit polarisiertem Licht Staubkörner und andere Verschmutzungen weniger in Erscheinung treten. Des Weiteren erscheinen die Metallstrukturen schlanker.

 

Decapping Abbildung polarisierte Bilder Vergrößerung      Decapping Abbildung polarisierte Bilder Vergrößerung

Der Polarisationseffekt führt auch dazu, das sich die Abbildungsleistung verbessert.
Während bei den vorherigen Abbildungen bei einem Vergrößerungsfaktor von ungefähr 30:1 und einer 1:1-Darstellung die Strukturen bereits verschwimmen, lässt die selbe Aufnahme mit Polarisationseffekt mehr Details erkennen.

 

Decapping Abbildung polarisierte Bilder Vergrößerung Schrägbild

Manchmal lassen sich noch etwas mehr Details herausarbeiten, indem man das Die etwas kippt. Die geringe Schärfentiefe führt dazu, dass danach nur noch ein sehr kleiner Ausschnitt des Bildes scharf dargestellt wird, dieser Teil bildet aber manchmal noch Strukturen ab, die anders nicht zu erkennen sind.

 

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