Canon MP-E 65mm 1:2.8 - Photogalerie Dr. Olaf Hoffmann

Anfang Oktober 2010 habe ich mir als Zubehör für die Canon EOS 5D Mark II das Lupenobjektiv Canon MP-E 65mm 1:2.8 zugelegt. Es handelt sich dabei um ein Spezialobjektiv für Vergrößerungen von einfach bis fünffach. Detaillierte technische Angaben sind anderweitig, etwa bei Canon selbst, zu finden, hier geht es mehr um die praktische Verwendung.

Aufnahmeabstand, Vergrößerung und Arbeitsabstand

Anders als bei gewöhnlichen Objektiven ist hier nicht der Aufnahmeabstand der übliche angegebene Parameter für den Abstand zum Motiv, sondern der Arbeitsabstand. Der Aufnahmeabstand wird zwischen dem Sensor und dem Motiv angegeben, der Arbeitsabstand zwischen der Frontlinse (oder nach meinen Messungen eher dem vorderen Rand des Filtergewindes bei den Angaben von Canon) und dem Motiv. Der Aufnahmeabstand ist zum Beispiel relevant, wenn bestimmt werden soll, wo die Kamera samt Stativ hingestellt werden soll und um wieviel ein Einstellschlitten die Kamera in Richtung des Motives hin - oder wegbewegen können sollte. Der Arbeitsabstand dominiert eher Probleme mit der Fluchtdistanz von Tieren und der Ausleuchtung des Motives.
Der Arbeitsabstand variiert je nach Vergrößerung zwischen 101mm und 41mm, was einem Aufnahmeabstand zwischen etwa 230mm und 310mm entspricht, der Zusammenhang zwischen Arbeitsabstand und Aufnahmeabstand ist nicht monoton, zu starken Vergrößerungen hin vergrößert sich der Aufnahmeabstand jedoch etwas. Der Zusammenhang zwischen Arbeitsabstand und Vergrößerung ist monoton fallend, je kleiner also der Arbeitsabstand, desto mehr wird vergrößert. Dies hat jedenfalls zur Folge, daß zu einigen Aufnahmeabständen zwei verschiedene Vergrößerungen oder Arbeitsabstände gehören. Ansonsten ergibt sich daraus, daß bei einer Veränderung der Vergrößerung auch der Aufnahmeabstand geändert werden muß. Bei Aufnahmen mit einem Stativ empfiehlt sich also ein Einstellschlitten, der sich um etwa 10cm verstellen lassen können sollte. Beleuchtungen sind so zu dimensionieren, daß sie ein Motiv ausleuchten können, welches sich 10cm bis 4cm vom Filtergewinde entfernt befindet, wobei das Filtergewinde einen Durchmesser von 58mm hat, das Objektiv also durchgehend größer ist als das Motiv.
Im Detail: Arbeitsabstand und Aufnahmeabstand (SVG, alternativ: PNG).

Vergrößerung, Auszug und Brennweite

Bei genauerer Betrachtung stellt sich heraus, daß die Angabe 65mm für die Brennweite von Canon nicht besonders ernst gemeint ist. Vermutlich ist dies nur die Brennweite für einfache Vergrößerung. Um bei einer Brennweite von 65mm eine Vergrößerung von 1 zu erreichen, liegt dann also ein Auszug von 65mm vor. Bei fünffacher Vergrößerung kommt hingegen nur ein zusätzlicher Auszug von 130mm hinzu, also insgesamt 195mm, ergibt eine Brennweite von nur 39mm bei fünffacher Vergrößerung.
Als Graphik: Auszug und Brennweite (SVG, alternativ: PNG).

Es gilt unter der Annahme einer Brennweite von 65mm bei Vergrößerung V=1 für den Auszug: A/mm = 32.5 + 32.5 * V.
Für die Brennweite gilt f = A/V, also f/mm = 32.5/V + 32.5.

Daß diese Charakterisierung des Objektivs gut stimmt, läßt sich mit einer zusätzlichen Auszugsverlängerung nachprüfen. Wird eine zusätzliche Auszugsverlängerung Z verwendet, so ergibt sich demnach bei einer Auswahl der Einstellung V am Objektiv eine Vergrößerung von G(V,Z) = (Z + A) / f = V * (1 + Z/(32.5mm * (V+1)). Die Vergrößerung läßt sich jeweils recht einfach bestimmen, indem Millimeterpapier photographiert wird.

Abstand und Motiv

Bei lebendigen Motiven ist zu bedenken, daß Tiere jeweils eine artspezifische Fluchtdistanz haben. Während die meisten Ameisen, Bienen, Wanzen oder Spinnen mit einem Abstand von 41mm gut zurechtkommen werden, sind viele andere Tiere deutlich aufmerksamer, mißtrauischer oder auch einfach vorsichtiger. Das schließt eine Verwendung des Objektives oft aus oder erfordert zumindest sehr viel Geduld und eine sehr langsame Annäherung an das Motiv oder andere vertrauensbildende Maßnahmen. Der Photograph müßte etwa einen Wolf schon zu seinem Kumpel machen, um vom Floh in dessen Fell mit dem Objektiv eine Portraitaufnahme machen zu können...

Viele Tiere reagieren jedenfalls eher auf Bewegungen oder eine Änderung der Helligkeit, insbesondere einer Verdunklung, während der Einsatz eines kurzen Blitzes zur Aufhellung nicht zwangsläufig die gleichen Tiere stört. Neben artspezifischem Verhalten kann der erfahrene Photograph oft auch individuelles Verhalten beobachten. Somit ist also nicht immer genau vorherzusagen, wie schnell ein Tier auf den Photographen reagiert und manchmal ist es daher mit etwas Glück und viel Geduld auch möglich, ansonsten eher vorsichtige Insekten mit dem Objektiv in freier Wildbahn aufzunehmen.

Jedenfalls können hastige Bewegungen oder ein Abschatten des Tieres mit dem Körper oder dem Objektiv störender sein als der eigentliche Abstand zu dem Objektiv, welches vermutlich als Objekt kaum mit einem angreifenden anderen Lebewesen verwechselt werden wird, wenn die Tiere fähig sind, dies so weit zu unterscheiden.

Weil Fokussierung bei größeren Abständen nicht möglich ist, erfolgt die Annäherung erstmal zwangsläufig ohne Blick durch das Objektiv. Schon bei einer Vergrößerung um zwei oder drei kann es dabei spannend sein, das Motiv im Sucher wiederzufinden. Bei einem Faktor fünf ergeben sich einige Motive erst, nachdem man durch den Sucher geguckt hat - das erfordert also etwas Erfahrung mit Makroaufnahmen im Maßstab 1:1, um abschätzen zu können, welche Motive bei noch stärkerer Vergrößerung noch genug (interessante) Struktur haben, damit sich eine Aufnahme lohnt. Oft weiß man natürlich aus anderen Informationsquellen bereits, daß es da etwas zu sehen gibt, dann gilt es nur, dies auch im Sucher zu finden.

Trotz der vorhersehbaren Probleme mit zappeligen, lebendigen Motiven:
Meiner Meinung nach ist es jedenfalls nicht angebracht, Tiere, auch Kleininsekten, nur wegen eines guten Photos mit zweifelhaften Präparationstechniken zu quälen.

Ein anderer Aspekt bei der Motivwahl kann sich aus dem Durchmesser des Objektivtubus ergeben, der Teil, der bei starker Vergrößerung hervortritt, hat einen Durchmesser von etwa 67mm - mindestens so viel Platz muß also im Bereich des Motivs beim Arbeitsabstand sein, damit das Objektiv verwendbar ist. Ist zusätzlich ein Ringlicht angesetzt oder ein Blitzlicht seitlich befestigt, wird entsprechend mehr Platz benötigt. Insgesamt ist solch ein Aufbau groß im Vergleich zum Motiv. Ist dies ein Teil eines größeren Objektes und irgendwo mittendrin, etwa bei einem Teil einer Pflanze, kann es Probleme mit dem Durchmesser des Aufbaus geben - was bei meinen Sitzungen mit dem Lupenobjektiv schon mehrfach passiert ist. Beim Anpassen des Aufnahmeabstandes an eine andere Vergrößerung mit einem Einstellschlitten kann es leicht passieren, daß Objektivfront oder Ringblitz mit Bestandteilen des Motives zusammenstoßen, die außerhalb des aktuellen Interesses liegen und im Sucher ohnehin nicht wahrgenommen werden können.

Im Übrigen ist der Linsendurchmesser deutlich kleiner als der Objektivtubus. Bei den Lupenobjektiven der alten FD-Serie war dies deutlich besser gelöst, dort verjüngt sich der Tubus konisch nach vorne. Damit ist es also einfacher, näher ans Motiv zu kommen, allerdings auch immer notwendig, weil die Brennweite kürzer ist. Und es ist natürlich durch die Verjüngung auch deutlich einfacher, das Motiv auszuleuchten.

Aufnahmepraxis

Neben Aufnahmen mit einem Stativ sind bei ausreichend Licht auch Freihandaufnahmen möglich, relativ problemlos bis zu einer Vergrößerung um einen Faktor zwei. Um den Bereich bis Faktor fünf abzudecken, empfiehlt sich jedenfalls ein Stativ, wenigstens ein Einbeinstativ oder eine andere Hilfe zur Stabilisierung des Bildausschnittes und des Arbeitsabstandes.
Das Objektiv hat auch keinen Bildstabilisierer eingebaut, Wackeleien der Kamera schlagen also voll durch auf die Auflösung des Bildes.

Aufgrund des langen Auszuges ergibt sich bei den großen Vergrößerungsfaktoren eine starke Abdunklung des Sucherbildes und eine zusätzliche Notwendigkeit einer starken Beleuchtung des Motives, welche nicht durch das Objektiv abgedunkelt wird, was bei einem Arbeitsabstand von 41mm leicht passieren kann.

Schärfe und Blende

Die Schärfentiefe ist auch bei voller Abblendung auf Blende 16 bei fünffacher Vergrößerung sehr gering. Von einfacher bis fünffacher Vergrößerung fällt die Schärfentiefe laut Handbuch von etwa 2.2mm auf 0.27mm. Bei offener Blende 2.8 liegen die Werte entsprechend zwischen 0.4mm und 0.048mm:
Angaben von Canon zur Schärfentiefe bei verschiedenen Vergrößerungen (SVG, alternativ: PNG).
Angaben von Canon zur Schärfentiefe bei verschiedenen Blendenzahlen (SVG, alternativ: PNG).
Offenbar wurde dabei ein Zerstreuungskreisdurchmesser von etwa 35.3 Mikrometern angenommen. Wird hingegen als Zerstreuungskreisdurchmesser der Pixelabstand einer Digitalkamera verwendet, so ergeben sich deutlich kleinere Bereiche.

Welcher Zerstreuungskreisdurchmesser als sinnvoll anzunehmen ist, hängt davon ab, wie oder womit das Bild später betrachtet wird. Die 35 Mikrometer sind zum Beispiel sinnvoll, wenn die gesamte Fläche des Kleinbildformates verwendet wird. Dies Bild wird dann verwendet, um entweder damit Papierabzüge zu machen oder aber mit einem Projektor darzustellen. Gemeinsam ist diesen beiden an sich recht unterschiedlichen Varianten, daß immer das gesamte Bild angeschaut wird, wobei sich der Betrachtungsabstand automatisch aus der Größe des Bildes ergibt, damit dieses bequem komplett betrachtet werden kann. Der Zerstreuungskreisdurchmesser entspricht dann dem Betrachtungswinkel, den das Auge gerade noch auflösen kann. Wird bei einem kleineren Sensor nicht das gesamte Kleinbildformat verwendet, entspricht das einem Ausschnitt, die 35 Mikrometer sind dafür jedenfalls als zu groß angesetzt. Für solche Kameras mit kleinem Sensor ist die Schärfentiefe also auch für solche Anwendungen kleiner anzusetzen, als von Canon angegeben. Das Objektiv und die Anleitung wurden konzipiert, als es im Wesentlichen nur Kameras im Kleinbildformat gab.

Eine komplett andere Art der Darstellung ergibt sich mit den niedrigauflösenden Monitoren von Computern. Der Computer ermöglicht hier, die Details bis auf Pixelgröße des Bildes aufzulösen. Mehr als dies kann das digitale Bild ohnehin nicht hergeben, insofern ist bei der Größe eines Pixels der Kamera eine technische Grenze für den Zerstreuungskreisdurchmesser erreicht. Die Auflösung ergibt sich dann zu einem Pixel. Allerdings arbeiten die meisten Kamerasensoren mit einer Bayer-Matrix, um Farbinformationen zu bekommen. Solche Kameras raten und interpolieren über benachbarte Pixel, so daß man bei diesen von einer Auflösung von 2 bis 3 Pixeln ausgehen kann.

Zu bedenken ist dabei also, daß bei Bildern von Digitalkameras für solche Anwendungen als Zerstreuungskreisdurchmesser besser der Pixelabstand angenommen wird als eine auf die Bilddiagonale des Kleinbildformates bezogene Größe. Im Zweifelsfalle ist dies besonders bei Nahaufnahmen relevant, weil diese eben auch gern im Ausschnitt mit maximaler Vergrößerung angesehen werden. Bei einem Kleinbildformat ergibt sich damit statt dem für analoge Kameras angenommenen Wert von etwa 30 Mikrometern also zumeist ein deutlich anderer Wert, bei der Canon EOS 5D Mark II also etwa 6.4 Mikrometer für den Pixelabstand, also knapp ein Faktor fünf weniger. Entsprechend mit doppeltem Pixelabstand also 12.8 Mikrometer.

Ähnliche Verkleinerungen des Zerstreuungskreisdurchmessers ergeben sich auch bei Papierabzügen oder Projektionen, wenn auch hier nur Ausschnitte dargestellt werden oder der Projektor ähnlich interaktiv wie Computer und Monitor für Nachvergrößerungen verwendet wird.

Bei den Blenden 11 bis 16 wird man zudem verstärkt mit einer physikalisch unvermeidbaren allgemein zunehmenden zusätzlichen Unschärfe durch Beugung rechnen müssen, in dem Bereich ist also abzuwägen zwischen allgemeiner Schärfe und Schärfentiefe.
Die stark begrenzte Schärfentiefe ist für die meisten Motive weniger problematisch als für das Fokussieren auf das Motiv selbst. Was sonst die hohe Kunst der Photographie sein mag, Unschärfe gestalterisch zu nutzen und zu steuern, ist bei einem Lupenobjektiv unvermeidbar, was nicht in der winzigen Schärfezone liegt, kann nicht wirklich wichtig sein - oder ist auf einem weiteren Bild scharf aufzunehmen.

Gelingt das Fokussieren mit oder ohne Hilfsmittel wie einem Stativ, so empfiehlt sich wegen der Verwacklungsgefahr und möglicher Motivbewegungen jedenfalls neben der starken Abblendung auch eine kurze Belichtungszeit, eher kürzer als 1/200s.

Um die Beugungsunschärfe genauer einschätzen zu können, habe ich das Problem näher untersucht und zwar mit Millimeterpapier für Polarkoordinaten zusammen mit der Canon EOS 5D Mark II. Das Papier weist einmal durch die roten Linien und die bei stärkeren Vergrößerungen gut sichtbaren Faserstrukturen genug Details auf, um die Beugungsunschärfe einschätzen zu können. Polarkoordinaten sind auch interessant, weil damit in mehreren Richtungen nach dem schärfsten Bereich geguckt werden kann, wenn Kamera und Papier nicht exakt parallel ausgerichtet sind.

Bei zweifacher Vergrößerung, was noch relevant für den Freihandeinsatz ist, ergibt sich hinsichtlich der (Beugungs-)Unschärfe einer ebenen Fläche, daß die Blenden 4 bis 8 optimal sind; gut brauchbar sind auch noch 2.8 - 4 und 8 -11; signifikant unschärfer wird es ab 13, eindeutig bedingt durch Beugungsunschärfe.

Bei fünffacher Vergrößerung, was vor allem relevant für den Stativeinsatz sein wird, ergibt sich hinsichtlich der (Beugungs-)Unschärfe einer ebenen Fläche, daß die Blenden 2.8 bis 6.3 optimal sind, 7.1 - 9 geht noch, signifikant unschärfer wird es ab 10 durch Beugungsunschärfe.

Nun läßt sich der Beugungeffekt an der Blende prinzipiell berechnen. Allerdings hat man bei einem Objektiv nicht nur eine Blende, sondern dazu auch noch einige Linsen. Sensorseitig die letzte Linse des MP-E 65mm ist im festen Abstand zum Sensor montiert, die Blende ist viel weiter vorne und verschiebt sich mit eingestellter Vergrößerung mit einigen der Linsen. Solange man kein zusätzliches auszugsverlängerndes Zubehör montiert, ähnelt das MP-E 65mm damit vermutlich einem bildseitig telezentrischen Objektiv. Das ist zum einen gut für den Sensor der Digitalkamera mit seinen Mikrolinsen, zum anderen aber sicher auch der Abbildungsleistung eines solchen Objektivs förderlich.
Gegenüber der naiven Rechnung der Beugung an einer Blende oder einer Linse endlichen Durchmessers kann sich also durchaus eine gewisse Änderung ergeben. Bei der Beugung an einer Blende oder an einer Einzellinse bei der Abbildung endlich weit entfernter Objekte würde man von einer Fresnel-Beugung ausgehen. Bei einem Objektiv in Unendlich-Einstellung oder allgemein bei Beugung paralleler Lichtstrahlen hingegen ist von einer Fraunhofer-Beugung auszugehen. Bei einem bildseitig telezentrischen Objektiv hat man aber praktisch parallele Lichtstrahlen im Bereich der Blende und eine finale Linse im Abstand der Brennweite zum Sensor.
Dies macht aber gerade den Unterschied aus, wieviel von der Beugung durch die Vergrößerung bestimmt wird.
Der noch auflösbare Abstand d auf dem Sensor oder der Zerstreuungskreisdurchmesser ergibt sich zu:
d = 1.22 λ B (k V + 1)
Dabei ist λ die Wellenlänge, B die Blendenzahl, V die Vergrößerung und k ist 0 für Fraunhofer-Beugung oder 1 für Fresnel-Beugung. Bei vielen Objektiven wird man gut k = 1 annehmen können, ein kleinerer Wert ist bei bestimmten Konstruktionen aber nicht ausgeschlossen. Im Folgenden wird jedenfalls k nur als phänomenologischer Faktor behandelt, letztlich um die Meßergebnisse grob in einer Schätzung anzupassen.
Umgedreht, gibt man d als den Pixelabstand oder doppelten Pixelabstand des Sensors vor, ergibt sich für die Blendenzahl, bei der der Abstand d gerade noch aufgelöst werden kann:
B = d /(1.22 λ (k V + 1))

Für λ = 700nm und d = 6.4 Mikrometer als Pixelabstand der Canon EOS 5D Mark II ergäbe sich somit für obige Beobachtungen des roten Millimeterpapiers:
B = 7.5 /(k V + 1)
oder beim realistischeren doppelten Pixelabstand:
B = 15 /(k V + 1)

Versucht man nun k=1, so erhält man bei V=2 den Wert B=5 und bei V=5 den Wert B=2.5, was nicht gut zu den Beobachtungen paßt.
Versucht man k=0, so ergibt sich offenbar immer B=15, was auch nicht so richtig zu den Beobachtungen paßt.
Setzt man aus obiger Beobachtung hingegen bei V = 2 etwa B = 7.5 als kritischen Wert an, erhält man k = 0.5. Umgedreht ergibt sich damit bei V = 5 der Wert B = 4.3. Das scheint ganz gut zusammenzupassen.
Die Modifikation der Formel erhebt indessen keinen theoretisch relevanten Anspruch, da man den genauen, mir nicht bekannten, optischen Aufbau des Objektivs durchrechnen müßte, um eine plausible Näherung ableiten zu können.
Anzumerken ist an dieser Stelle, daß ich mit dem klassischen Canon Lupenobjektiv 35mm f 1:2.8 ähnliche Ergebnisse erhalte. Dies ist recht kompakt und immer ganz vorne an einem Balgengerät oder Zwischenring montiert.

Der Zusammenhang dieses Wertes für B mit der förderlichen, optimalen oder kritischen Blende ist noch einmal abhängig von anderen Parametern. Bei der kritischen Blende wären die Abbildungsfehler des Objektivs einzubeziehen. Makroobjektive und Lupenobjektive sind meist gut korrigiert, also wird man in grober Näherung darauf hoffen dürfen, daß die Pixelgröße und die Beugung die begrenzenden Faktoren der Abbildung sind, wenn man nicht gerade bei offener Blende arbeitet - Objektive sind meist so konzipiert, daß sich bei einer Abblendung um ein bis zwei Blendenstufen hinsichtlich der Abbildungsfehler eine gute Schärfe ergibt. Ist man aufgrund der Beugung gezwungen, mit offener Blende zu arbeiten, ist die Auflösung natürlich schlechter als man ohne Berücksichtigung der Linsenfehler ausrechnet.
Bei der förderlichen Blende ist der Zerstreuungskreisdurchmesser bedingt durch die Schärfentiefe gleichzusetzen mit dem Durchmesser des Beugungsscheibchens der Beugung an der Blende. Wenn die Beugung allerdings bereits den (doppelten) Pixelabstand überschreitet, ist das Bild lediglich über den ganzen berechneten Schärfetiefebereich unschärfer, von daher begrenzt auch hier B die maximal erzielbare Schärfe und Auflösung.

Dem B = 7.5 entspricht je nach Wellenlänge dann der Blendenbereich 13.2 bis 6.6 für 400nm bis 800nm.
Bei anderen Pixelabständen bei anderen Kameras skaliert das mit dem Verhältnis der Pixelabstände. Bei 4.3 Mikrometern Pixelabstand einer APS-C-Kamera wie der Canon EOS 7D ergibt sich dann also eher B = 5.0 (Blendenbereich 8.8 bis 4.4 für 400nm bis 800nm).

Über den optimalen Bereich weiter abzublenden, kann sinnvoll sein, um etwas mehr Schärfentiefe zu bekommen, das kann bis etwa 11 sinnvoll sein, noch weiter abzublenden, kann allenfalls hilfreich sein, wenn beim Gesamtbild nicht mehr auf Details geguckt werden soll - also für Papierabzüge vom Vollformat ohne Ausschnittsvergrößerung.

Stabilität des Aufbaus und Wahl der Belichtungszeit

Zur Belichtungszeit und zur Abschätzung der notwendigen Stabilität des Aufbaus folgende Überlegung:
Der Abstand zwischen zwei Pixeln der Canon EOS 5D Mark II beträgt die bereits erwähnten etwa 6.4 Mikrometer. Bei einer Vergrößerung um einen Faktor fünf muß also die Bewegung von Kamera und Motiv relativ zueinander in der Sensorebene während der Belichtung kleiner als ein Mikrometer sein, damit die volle Auflösung erreicht werden kann. Entsprechend gilt bei einfacher Vergrößerung eine Toleranz von weniger als sechs Mikrometern. Geht man zum Beispiel von einer Wackelgeschwindigkeit der Kamera von 1mm/s aus und einem unbeweglichen Motiv, so sollte bei einfacher Vergrößerung die Belichtungszeit oder die Leuchtzeit des Blitzgerätes kürzer als etwa 1/200s sein, bei fünffacher Vergrößerung entsprechend kürzer als 1/1000s.

Erreicht man mit stabilem Aufbau und unbeweglichem Motiv 0.1mm/s, reichen auch 1/100s aus.
Wird sonstwie die Stabilität gewährleistet, damit längere Belichtungszeiten brauchbar sind, empfiehlt sich der Einsatz der Spiegelverriegelung der Kamera und ein Fernauslöser, am besten Funk- oder Infrarot-. Bei Einsatz der Spiegelverriegelung empfiehlt Canon etwa für die EOS 5D Mark II eine Verzögerung von 2s (oder mehr) zwischen Verriegelung und Auslösung, um die Schwingung der Spiegelbewegung zu dämpfen.
Man bedenke insbesondere bei Außenaufnahmen, daß auch bei nur leichten Windböen Motivbewegungen selbst bei kleineren Pflanzen in Bodennähe im Bereich von mm oder cm pro Sekunde liegen können.
Selbst in Innnenräumen werden leicht durch Luftbewegungen aufgrund von offenen Fenstern, Bewegungen des Photographen selbst etc bei Blättern von Pflanzen Geschwindigkeiten im Bereich von 0.1mm/s und 1mm/s erreicht. Selbst friedliche Zimmerpflanzen werden bei dem Lupenbjektiv also schnell zu recht agilen und zappeligen Motiven.

Pixelarithmetik und Auflösung

Es stellt sich natürlich die Frage, ob die mögliche Vergrößerung um einen Faktor fünf überhaupt noch einen Sinn ergibt - oder ob mit zusätzlichen Zwischenringen bei Bedarf noch mehr drin ist.

Bei der bestenfalls erzielbaren Auflösung ist zu bedenken, daß das menschliche Auge Licht mit Wellenlängen zwischen 0.4 und 0.8 Mikrometern sehen kann. Das ist der Farbbereich von blau bis rot, der gemeinhin für den Sensor der Kamera als sinnvoll empfunden werden wird.
Allerdings verwenden alle digitalen Spiegelreflexkameras von Canon, die 2012 erhältlich sind, wohl eine Bayer-Matrix. Die Hälfte der Pixel sind dabei nur empfindlich auf grün, jeweils ein Viertel nur für blau und ein Viertel für rot. Faktisch wird für grün also die Hälfte des Bildes geraten, für blau und rot jeweils Dreiviertel. Das Raten passiert mit fortgeschrittenen Interpolationsalgorithmen, die wohl jeweils bis zu neun benachbarte Pixel gleicher oder anderer Farbe berücksichtigen. Gibt Canon also einen Pixelabstand an, so ist der für grüne Pixel etwa das 1.4-fache diagonal und für blaue und rote das 2-fache horizontal und vertikal.
Geometrische Auflösungsfaktoren sind nicht ganz so einfach zu bestimmen, bei quadratischen Pixeln wäre die diagonale Auflösung um einen Faktor 1.4 schlechter als die vertikale oder horizontale, allerdings werden wohl runde Mikrolinsen verbaut sein, was das teilweise wieder ausgleichen kann.

Von der Physik her könnten also mit einem idealen klassischen optischen Aufbau bestenfalls zwei rote Objekte aufgelöst werden, die etwa 0.5 Mikrometer voneinander entfernt sind - es ist also bei kleineren Abständen prinzipiell mit rotem Licht mit solch einer Optik nicht mehr unterscheidbar, von welchem Objekt das Licht kommt. Dies Kriterium beschreibt allerdings nicht das, was ein Photograph ein scharfes Bild nennen würde, es beschreibt nur eine prinzipielle Unterscheidbarkeit. Ein scharfes Bild ergibt sich erst mit einem zwei- bis dreimal größerem Abstand. Dennoch soll erstmal kurz mit dem physikalischen Limit gerechnet werden.
Bei fünffacher Vergrößerung ergibt das auf dem Sensor einen Abstand von 2.5 Mikrometern. Ist andersherum der Abstand zwischen zwei roten Pixeln also kleiner als 2.5 Mikrometer, wird mit beiden Pixeln das gleiche Objekt dargestellt. Weil horizontal und vertikal nur jeder zweite Pixel ein roter ist, sollte der Abstand für Pixel gleich welcher Farbe also etwa 1.3 Mikrometer sein, um maximale Auflösung zu erzielen. Auch bei den APS-C-Kameras von Canon liegen die kleinsten Pixelabstände 2010 bei etwa 4.3 Mikrometern, bei der Kleinbild-Vollformat-Kamera Canon EOS 5D Mark II bei 6.4 Mikrometern. Somit kann das Lupenobjektiv also bei allen Kameras bis zur vollen fünffachen Vergrößerung sinnvoll genutzt werden. Bei den Kameras mit kleinen Pixeln ist die rechnerisch erzielbare Auflösung etwas größer (auf Kosten des Rauschens). Prinzipiell könnten sogar noch Zwischenringe oder ein Balgengerät verwendet werden, um etwa auf zwanzigfache Vergrößerung zu kommen, entsprechend 320nm pro 6.4-Mikrometer-Pixel, oder also ungefähr der halben Wellenlänge des Lichtes. Man beachte dabei jedoch obige Anmerkung, daß das Objektiv in der Anordnung seiner Linsen so optimiert worden sein dürfte, daß die letzte Linse vor dem Sensor gerade ungefähr im Abstand der Brennweite angebracht ist. Durch Einfügen auszugsverlängerndem Zubehörs wird man also schnell den Bereich dieser Optimierung verlassen und die Beugungseffekte werden sich dann immer stärker bemerkbar machen, bis hin zur komplett offenen Blende.

Mittels eines Balgengerätes von Novoflex zusammen mit einer passenden elektronischen Verbindung komme ich auf eine maximale Vergrößerung von gut einem Faktor 10, siehe: Makrozubehör von Novoflex. Mit einer zusätzlichen Auszugsverlängerung von ungefähr 210mm ergibt sich durch die kürzere Brennweite des Objektivs von 39mm bei stärkster Vergrößerung also dieser Faktor 10.38.
Zusätzlich habe ich noch - eigentlich für andere Zwecke - einen variablen Automatik-Zwischenring von MeiKe, mit dem ein zusätzlicher Auszug von maximal 68mm möglich ist, ergibt dann offenbar eine maximale Vergrößerung von gut einem Faktor 12.
Bei einem Test mit rotem Millimeterpapier entsprechend dem oben beschriebenen ergibt sich, daß bei einer Vergrößerung von 10.38 die Blende 2.8 gute Ergebnisse liefert, 4 noch brauchbare, darunter sollte man nicht mehr abblenden. Bei einer Vergrößerung von 12.15 ist ebenfalls Blende 2.8 noch in Ordnung und ab etwa 4 sind Beugungseffekte deutlich bemerkbar, darunter braucht man dann auch nicht mehr abzublenden.
Auch dies entspricht den Vergleichsmessungen mit dem klassischen Canon Lupenobjektiv 35mm f 1:2.8. Dort ist auch bei einer Vergrößerung von 15.3 die Blende 2.8 noch in Ordnung, darunter gibt es deutliche Beugungseffekte.
Letztlich ist es aber vorteilhafter, jenseits von einer Vergrößerung von vielleicht etwa siebenfach, stattdessen ein Mikroskop-Objektiv mit zehnfacher oder für noch mehr mit zwanzigfacher Vergrößerung zu verwenden. Die Vorgehensweise ist ebenfalls bei der Beschreibung des Lupenobjektivs 35mm f 1:2.8 zu finden.

Sobald Canon allerdings fortschrittlichere Sensoren einsetzt, die auf die 'Krücke' einer Bayer-Matrix verzichten können, entfällt der Faktor zwei und die Pixelabstände sollten 2.5 Mikrometer bei fünffacher Vergrößerung nicht unterschreiten oder eben beim denkbaren Einsatz zusätzlichen Zubehörs, um einen Faktor 10 zu erreichen, nicht kleiner als 5 Mikrometer sein. Deutlich kleinere Pixel würden dann also zu Leervergrößerungen führen, die keine weitere Information offenbaren.
Bezogen auf ein scharfes Bild aus der Sicht eines Photographen allerdings dürften die Pixel der Canon EOS 5D Mark II gerade noch groß genug sein, um dies bei fünffacher Vergrößerung zu ermöglichen. In der Tat sind die Bilder bei zehnfacher Vergrößerung nicht mehr ganz so scharf wie bei fünffacher. Bei den Kameras mit kleineren Pixeln ist aus der Sicht des Photographen diese Grenze bereits etwas früher überschritten. So oder so wird es sich von der Abbildungsleistung nicht lohnen, nennenswert Geld in Zubehör zu investieren, um über eine Vergrößerung von acht bis zehn hinauszukommen. Dazu sollte man dann doch Systeme verwenden, die darauf optimiert sind, an der Auflösungsgrenze für Abbildungen mit sichtbarem Licht zu arbeiten, also Strukturen noch unter einem Mikrometer gut aufzulösen.

Da nun der Effekt der Beugung offenbar ebenfalls mit der Vergrößerung zunimmt, ergibt sich daraus ebenfalls eine Begrenzung für die sinnvoll erreichbare Vergrößerung mit dem MP-E 65mm - sobald man nur noch mit offener Blende arbeiten kann, um den Beugungseffekt kleinzuhalten, ergibt sich offenbar der Informationsgewinn mit steigender Vergrößerung V proportional zu V/(V+1) und nicht mehr proportional zu V, was ungefähr gilt, solange man die Blende so weit öffnen kann, daß der Pixelabstand die Auflösung bestimmt. Verändert man also etwa per Auszugsverlängerung die Vergrößerung von zehnfach auf zwanzigfach, so bekommt man leider nicht die doppelte Information, sondern nur etwa 1.05 mal mehr Information (obiger Formfaktor k kann den Effekt auch nicht wesentlich verbessern, solange der nicht gerade 0 ist; mit k=0.5 ergibt sich dann 1.09 mal mehr Information) - es bringt also praktisch nichts. Man müßte V also kleinhalten, um an die Auflösungsbegrenzung zu kommen, die durch die halbe Wellenlänge des Lichtes gegeben ist, was aber bedeutet, einen kleinen Sensor mit kleinen Pixeln und eine kurze Brennweite zu verwenden - also ein anderes Objektiv und einen ganz anderen Sensor mit Pixelabständen von vielleicht einem Mikrometer.

Somit kann man aber auch festhalten, daß die Kombination von Digitalkamera und Lupenobjektiv letztlich bei voller Auflösung einem (suboptimal konzipierten) Lichtmikroskop gleichkommt, was auch die Stabilitätsanforderungen an den Aufbau verdeutlicht. Bei dafür geeigneten Motiven kann sich als Alternative also auch ein Lichtmikroskop mit Kameraadapter eignen. Da ist die Fokussierung und Stabilisierung leichter hinzubekommen als mit einem Aufbau, bei dem Kamera und Motiv relativ zueinander beweglich sind. Indessen eignet sich auch nicht jedes Motiv für ein Lichtmikroskop. Solche Mikroskope sind allerdings für die Betrachtung mit dem Auge optimiert, also für Aufnahmen mit einem Sensor auch nicht optimiert. Indessen kann wie oben angedeutet auch ein Mikroskop-Objektiv zusammen mit einem Balgengerät an der Kamera verwendet werden, um dessen Vorteile mit dem flexiblen Aufbau der Kamera zu nutzen.
Mittlerweile blüht ja auch der Markt für digitale Mikroskope. Nach meinem Eindruck sind die meisten davon aber noch nicht gut durchdacht, was Stabilität und Anordnung der Bauteile anbelangt. Um in den Bereich der Auflösung von unter einem Mikrometer zu gelangen, scheinen mir aber spezielle darauf optimierte Systeme nur eine Frage der Zeit zu sein, eventuell gleich mit einem Sensor mit Pixelabständen im Bereich von einem Mikrometer, entsprechend dicht am kurzbrennweitigen Objektiv, somit erübrigen sich stark vergrößernde Objektive, was wiederum der Qualität der Abbildung zuträglich sein kann. Anders als bei klassischen optischen Instrumenten muß man die Konstruktion nicht mehr an das menschliche Auge anpassen, sondern kann Optik und Sensor gezielt an die Größe des aufzulösenden Objektes anpassen. Anders als bei normalen Aufnahmen bringen bei kleinen Objekten große Pixel keine Vorteile, denn das Objekt, von welchem das Licht ausgeht, ist ja schon kleiner als der Sensor, also ist man kaum in der Lage, mit großen Objektivdurchmessern und großen Sensoren mehr Licht aufzusammeln. Ein Sensor ungefähr in Motivgröße ist also gut geeignet.
Dieser Prozeß der Optimierung ist aber auch bei den digitalen Mikroskopen noch nicht wirklich umgesetzt. Auch von daher muß man sich überlegen, ob man nicht doch erstmal besser ein paar Jahre mit dem bereits vorhandenen MP-E 65mm weitermacht, statt auf einen Kompromiß bei den aktuellen Lichtmikroskopen zu setzen.

Mehr Licht...

Aus diesen Randbedingungen ergibt sich oft die Notwendigkeit einer zusätzlichen Lichtquelle oder einer hohen Empfindlichkeit des Sensors bei gleichzeitig niedrigem Rauschen. Viel Licht gibt es etwa mit Blitzgeräten oder bedingt auch mit Ringlichtern, wobei letztere auf jeden Fall ausreichend Licht zur Beurteilung des Motives liefern, ansonsten aber zumindest bei starker Vergrößerung und starker Abblendung eine hohe Empfindlichkeit erfordern, die beim Einsatz eines Blitzgerätes nicht notwendig ist. Weil Ringlichter und Blitzgeräte eher deutlich größer als das eigentliche Motiv sind, ist zumeist mit keiner starken Schattenbildung zu rechnen, es sei denn, das Blitzgerät ist fast in einem Winkel von neunzig Grad oder mehr zur Aufnahmerichtung angeordnet. Problematisch bei Ringlichtern kann es werden, wenn diese noch deutlich über die Position der Linse vorstehen, denn dann leuchten sie das Motiv eventuell bei einem Arbeitsabstand von nur 41mm nicht mehr richtig aus.
Es gibt auch Ringlichter, die vermögen ein Objekt, welches sich drei oder vier Zentimeter vor dem Ringlicht befindet, nicht mehr gleichmäßig auszuleuchten, da kann der relevante mittlere Bereich des Motivs dunkel bleiben, entsprechend kann es dann sinnvoll sein, das Ringlicht über das Objektiv leicht kontinuierlich nach hinten schieben zu können, um eine optimalen Abstand zwischen Abschattung durch das Objektiv und kleinstem Abstand des Ringlichtes einstellen zu können.

In problematischen Fällen mag ein heller Kragen um das Vorderteil des Objektives helfen, die Beleuchtungssituation zu verbessern, wenn das Licht eher von vorne (Lichtquelle - Motiv - Objektiv) einfällt, was ohne Ringlicht oder Ringblitz oft der Fall sein mag.
Aber Vorsicht - scheint die Sonne oder ein Blitzgerät direkt in Aufnahmerichtung ins Objektiv, wird ein häßlicher Grauschleier über der Aufnahme hängen, was an Streuung des direkt einfallenden Lichtes im Objektiv liegt. Das ist in dem Falle Licht, welches nicht vom Motiv, sondern direkt von der Lichtquelle kommt und an den Linsen oder am Tubus des Objektivs gestreut wird. Möglich, daß Canon da etwas geschlampt hat, mag aber sein, daß dies bei einem Objektiv mit dem extremen Auszug nicht vermeidbar ist.
Im Falle eines Blitzgerätes ist dies auch nicht im Sucher sichtbar, das Bildergebnis ist in solchen Situationen also unbedingt zu prüfen und das Blitzgerät unter einem etwas anderen Winkel aufzustellen, der etwas weiter weg von der Aufnahmerichtung ist - auch damit lassen sich Motive wie Blüten oder Blätter noch elegant durchleuchten und Strahlenkränze um Ränder realisieren.

Bei lebendigen Motiven, insbesondere Tieren, achte man auch sorgfältig auf die Reaktion auf die Lichtquelle, besser bereits bei ersten Aufnahmen mit größeren Abstand - Tiere, die bereits auf weiter entfernte gezündete Blitze empfindlich reagieren, werden es vermutlich auch nicht zu schätzen wissen, wenn die volle Leistung in einem Abstand von wenigen Zentimetern abgegeben wird. Hektische Reaktionen habe ich allerdings selbst bislang nur in Einzelfällen erlebt, wonach ich dann weitere 'Lichtschocks' bei dem Tier vermieden habe. Zu bedenken ist auch, daß Tiere innerhalb von touristischen Attraktionen wie Zoos oft ohnehin Streß ausgesetzt sind, deswegen ist dort oftmals der Einsatz von Blitzgeräten generell untersagt, um den Streß nicht noch weiter zu erhöhen.
Indessen hat sich auch der Lichtstrom einer dauerhaft leuchtenden 'Kaltlichtleuchte' einmal als ausreichend erwiesen, um auf dem Blatt eines offenbar empfindlichen Farns Schäden zu verursachen. Etwas Vorsicht ist also angebracht bei hellen Lichtquellen und sicherlich noch mehr bei solchen, deren Infrarotanteil (oder auch Ultraviolettanteil) sehr hoch ist. LEDs und Blitzgeräte sind da eher besser als Glühbirnen und Halogenstrahler. Die LEDs sind effizienter als Glühbirnen, produzieren also weniger Wärme, Blitzgeräte haben den Vorteil einer kurzen Leuchtzeit, es bleibt also genug Zeit, um die Energie des Blitzes im Motiv thermisch umzusetzen, bevor es zu einem weiteren Blitz kommt.

Aufnahmetechnik

Hinsichtlich der Aufnahmetechnik gibt es eine brauchbare Methode mit leichten Variationen.
Dabei wird anhand der Motivgröße die Vergrößerung abgeschätzt und mit Verwendung der Skala auf dem Objektiv voreingestellt. Der dort ebenfalls angegebene Arbeitsabstand kann gut verwendet werden, um diesen grob abzuschätzen und das Objektiv vorzupositionieren. Dann wird der Abstand zwischen Kamera/Objektiv und dem Motiv mit Blick durch die Kamera auf das Motiv verändert, bis eine Fokussierung erreicht ist. Danach kann eine Feineinstellung am Objektiv erfolgen, über den gleichen Einstellring wie die Voreinstellung der Vergrößerung, die sich damit dann natürlich auch wieder leicht ändert.
Ohne Einstellschlitten und mit Stativ ist diese Feineinstellung gut brauchbar. Zudem ist unbedingt ein Fernauslöser zu empfehlen, der so zu verwenden ist, daß eine Bewegung des Fernauslösers keine Auswirkungen auf die Kamera hat - also ein Funkauslöser, Infrarotauslöser oder ein Auslöser mit einem ausreichend langen (Spiral-)Kabel.
Bei Freihandaufnahmen empfiehlt es sich hingegen eher, beide Hände dafür zu verwenden, die Kamera ruhigzuhalten und nur den Aufnahmeabstand zu ändern.

Je nach Geschick und persönlicher Tagesform wird es bei Freihandaufnahmen zwangsläufig eher früher als später bei einer stärkeren als zweifachen Vergrößerung schwierig werden, lange genug den Aufnahmeabstand zu halten, um eine Aufnahme zu machen. Hier kann es hilfreich sein, Reihenaufnahmen zu machen und die Entfernung entweder systematisch langsam über den gewünschten Schärfepunkt zu ändern oder auf gut Glück eine zeitlang einige Aufnahmen zu machen. Jedenfalls dürfte es wenig erfolgversprechend sein, exakt dann den Auslöser zu drücken, wenn der Motivausschnitt und die Schärfe exakt stimmen, weil das Drücken des Auslösers dies verändern wird. Mit etwas Erfahrung kann man auch die Bewegung der Kamera einkalkulieren und den richtigen Zeitpunkt abschätzen, ab wann es sich lohnen kann, ein paar Aufnahmen direkt hintereinander zu machen.

Zumindest in der deutschen Version des Handbuches ist die Methode der Fokussierung etwas mißverständlich erklärt. Die englische Version ist da eindeutiger. Daher nochmal: Es gibt an dem Objektiv exakt eine Einstellmöglichkeit sowohl für die Vergrößerung als auch die Fokussierung. Arbeitsabstand und Vergrößerung sind passend zu wählen.

Die Blende wird übrigens wie bei den anderen EF-Objektiven auch an der Kamera eingestellt oder je nach Belichtungsautomatik von dieser automatisch bestimmt.

Sollen Zwischenringe von Fremdanbietern zusätzlich eingesetzt werden, ist daran zu denken, daß die Blende des Objektivs nur elektronisch einzustellen ist. Es ist also unbedingt notwendig, daß die Zwischenringe die Kommunikation zwischen Kamera und Objektiv gewährleisten. In dem Falle kann weiter abgeblendet und automatisch belichtet werden.

Lediglich Vergrößerung und Arbeitsabstand sind im Bedarfsfalle selbst zu berechnen - dazu ist dann jeweils die Brennweite des Objektivs beim jeweiligen Auszug nochmal genauer zu bestimmen.
Die Vergrößerung M ist recht einfach experimentell zu bestimmen, zum Beispiel Millimeterpapier photographieren.
Die andere Möglichkeit folgender Formel: M = Auszug/Brennweite ist wegen der variablen Brennweite des Objektivs etwas kniffliger. Bei fünffacher Vergrößerung liegt ein Auszug von 195mm bei einer Brennweite von 39mm vor, zusätzliche Zwischenringe sind entsprechend zu diesem Wert zu addieren, um die neue Vergrößerung zu ermitteln. Für eine Vergrößerung um einen Faktor zehn wäre also offenbar ein zusätzlicher Auszug von 195mm notwendig!

Handbuch und nicht vorgefundene Probleme

Warnhinweise hinsichtlich der Probleme mit der Belichtungsautomatik bei einigen Kameras, die nicht zur EOS1-Gruppe gehören, konnte ich mit der Canon EOS 5D Mark II nicht nachvollziehen. Allerdings ist die Anleitung offenbar bereits von 2002 nach den Angaben von Canon auf der letzten Seite. Da gab es die EOS 5D Mark II noch nicht. Jedenfalls ist die Belichtungsautomatik da nicht mehr oder weniger problematisch als bei anderen Objektiven. Die Fähigkeiten hängen stark am Motiv selbst. Bei der E-TTL-Blitzbelichtungsautomatik hatte ich bei Testaufnahmen sogar deutlich weniger Probleme als mit dem Makroobjektiv EF 100mm, 1:2.8, L IS USM, was aber auch daran liegen kann, daß die Motive beim Lupenobjektiv immer formatfüllend waren, was bei Aufnahmen mit dem Makroobjektiv öfter nicht der Fall war - einer der Gründe, die eine Anschaffung des Lupenobjektives nahelegten.
Es wird auch im Handbuch berichtet, daß es bei der EOS 1 bei dem Lupenobjektiv Probleme mit der Spotmessung gäbe oder diese nicht möglich sei. Auch dies konnte ich bei der Canon EOS 5D Mark II nicht nachvollziehen. Die Spotmessung funktioniert, maßgeblich ist natürlich nur das Licht, welches im Spot ist, was je nach Motiv stark von dem abweichen kann, was außerhalb ist. Das ist ja der Sinn der Spotmessung, die aber ganz allgemein mit E-TTL-Blitzbelichtungsautomatik leider nicht verfügbar ist, ohne aber schon, etwa beim Einsatz eines kontinuierlich leuchtenden Ringlichtes oder einer Kaltlichtleuchte mit Glasfasern.

Korrekturen für Belichtungsautomatik mit externem Sensor

Wird ein Blitzgerät mit eigenem Sensor und eine Belichtungsautomatik des Blitzgerätes verwendet, ist eine Belichtungskorrektur zu berücksichtigen, ebenso bei der Einschätzung des vom Blitzgerät genannten maximalen Abstandes zwischen Motiv und Blitzgerät. Die Korrekturwerte sind im Handbuch angegeben und liegen im Bereich von 2 bis 6 gemäß der Formel: Korrekturwert = Vergrößerung + 1. Entsprechend ist dann mit dem Blitzgerät mehr Licht abzugeben als laut der an der Kamera eingestellten Blende zu erwarten wäre. Entsprechend kann auch einfach am Blitzgerät eine geringere Empfindlichkeit als an der Kamera angegeben werden, um auf die gleiche Distanz zu kommen, ansonsten ist mit einer entsprechend kürzeren maximalen Distanz oder jedenfalls einer längeren Leuchtzeit des Blitzes zu rechnen.
Messungen durch das Objektiv (E-TTL) sollten von der Korrektur nicht betroffen sein, die Belichtung erfolgt also automatisch nach den Möglichkeiten von Kamera und Blitz ohne manuelle Korrektur. Die Verkürzung des maximalen Abstandes des Blitzes zum Motiv tritt natürlich auch im E-TTL-Betrieb auf. Insofern ist der Korrekturwert auch dafür nicht komplett irrelevant. Und bei den großen Korrekturen muß das Blitzgerät schon eine passable Leitzahl aufweisen, um trotz Korrektur noch hinreichend kurze Leuchtzeiten zu liefern, damit nichts verwackelt.
Zum Beispiel hat der Makroblitz Metz Mecablitz 15 MS-1 digital zwar keine sehr hohe Leitzahl, hat aber auch bei voller Leistung bereits eine relativ kurze Leuchtzeit und kann zudem relativ nah am Motiv positioniert werden.
Die Leuchtzeit vom Metz Mecablitz 58 AF-1 bei voller Leistung ist viel länger, das Blitzgerät weniger gut nah am Motiv zu positionieren, daher wird bei diesem auch die deutlich höhere Leitzahl wirklich benötigt, um mit einer relativ kurzen Leuchtzeit genug Licht aufzubringen.

Um die Leuchtzeit eines manuellen Blitzes oder eines mit eigenem Sensor zu korrigieren, ist die unkorrigierte Leuchtzeit mit dem Quadrat des Korrekturfaktors zu multiplizieren.
Die tritt zum Beispiel bei mir auf, wenn ich das etwas ältere Stabblitzgerät Metz Mecablitz 45 CT verwende, welches TTL-Betrieb nur bei Kameras der FD-Serie und nicht das EOS E-TTL beherrscht. Dafür gibt es für dies einen justierbaren externen Sensor für einen eigenen Automatikbetrieb, auf den die Korrektur angewendet werden muß. An diesem externen Sensor kann alternativ auch die Leuchtzeit eingestellt werden. Der Korrekturfaktor deckt all diese Varianten ab, um noch recht einfach zu einer korrekten Belichtung trotz Auszugsverlängerung zu gelangen.

Alternativ kann auch die am Blitzgerät einzustellende Empfindlichkeit ermittelt werden, indem die Empfindlichkeit der Kamera durch das Quadrat des Korrekturfaktors geteilt wird. Als weitere Alternative kann die an der Kamera oder dem Objektiv eingestellte Blendenzahl mit dem Korrekturfaktor multipliziert werden und dann am Blitzgerät eingestellt werden.

Bei kontinuierlichen Lichtquellen kann entsprechend die Lichtleistung um den Korrekturfaktor erhöht werden - dies kann etwa sinnvoll sein bei Kaltlichtleuchten (mit oder ohne eingebautem Blitz).

Ähnlich läßt sich die Korrektur für eine manuelle Belichtung ohne Blitz korrigieren, wenn etwa die Belichtung mit einem Handmesser ermittelt wird. Entweder ist die so ermittelte Blendenzahl durch den Korrekturfaktor zu teilen und dann an der Kamera einzustellen oder die an der Kamera eingestellte Belichtungszeit ist mit dem Quadrat des Korrekturfaktors zu multiplizieren, alternativ die Empfindlichkeit der Kamera.

Der Korrekturfaktor in Belichtungsstufen kann berechnet werden, indem der Logarithmus zur Basis zwei vom Korrekturfaktor bestimmt wird. Bei einer Vergrößerung um einen Faktor 3 ergibt sich zum Beispiel ein Korrekturfaktor 4, nach Logarithmierung ergeben sich damit zwei Belichtungsstufen. Bei einer fünffachen Vergrößerung ergibt sich damit eine Korrektur um etwa 2.6 Blendenstufen.

Der genaue Korrekturfaktor hängt vom Motiv ab und vom Stil des Photographen, auch lassen sich etwas knapper belichtete Bilder etwas besser am Rechner nachkorrigieren als zu helle Bilder. Da Blendenzahl, Belichtungszeit, Empfindlichkeit, Leuchtzeit zumeist an den Geräten nicht stufenlos eingestellt werden können, empfiehlt sich zum einen im Zweifelsfalle eine etwas knappere Belichtung, zum anderen einige Testaufnahmen, sofern das Motiv dies zuläßt.

Verwendung der Bilder als Rohmaterial für photohyperrealistische Computergraphik

Zunehmend beliebt scheint das Objektiv zu sein in Verbindung mit speziellen Programmen, bei denen man mit Fouriertransformation aus mehreren Aufnahmen mit jeweils anderer Schärfezone ein neues Bild mit durchgehender Schärfe berechnen lassen kann. Das habe ich bislang nicht selbst probiert. Die von anderen Autoren veröffentlichten Bildergebnisse sehen jedoch faszinierend aus. Das Objektiv eignet sich fraglos ausgezeichnet für solche Anwendungen. Zu Bedenken ist dabei jedoch, daß solche Anwendungen fast zwangsläufig eine präzise Präparation des Motives in einem Studio erfordern und die Belichtungsreihe mit Variation der Schärfe eben einen sehr stabilen Aufbau und natürlich ein unbewegliches Motiv erfordern. Durch Verlagerung des Fokus ergibt sich zwischen den Aufnahmen einer Reihe immer auch eine geringe Änderung des Aufnahmemaßstabes, so daß die Erzeugung des Ergebnisses per Fouriertransformation immer notwendig ist und dies nicht per Handarbeit erfolgen kann. Demzufolge sind die Ergebnisse dann auch eigentlich keine Photographien mehr, sondern eher photohyperrealistische Computergraphik, für welche die Belichtungsreihe das Rohmaterial liefert. Die Photos sind also notwendig für das Endergebnis, das Endergebnis ist im eigentlichen Sinne aber kein Photo mehr, ebensowenig wie eine Vektorgraphik oder das Bild eines Malers.

Fazit

Insgesamt ist das Lupenobjektiv Canon MP-E 65mm 1:2.8 ein sehr leistungsfähiges Werkzeug für qualitativ hochwertige Makroaufnahmen mit bis zu fünffacher Vergrößerung.

Erwartungsgemäß sind Freihandaufnahmen mit mehr als zweifacher Vergrößerung eine knifflige Herausforderung. Verglichen mit konventionellen Aufbauten mit Balgengerät und Lupenobjektiv ohne eigenen Auszug oder gar einem Mikroskopobjektiv ohne eigene Blende ist dieses Lupenobjektiv für Freihandaufnahmen ausgezeichnet geeignet, kompakt, einfach zum Aufnahmeort zu transportieren und dort sehr schnell und einfach einsetzbar.
Bei ausreichend Licht sind Aufnahmen mit Stativ oder anderen stabilisierenden Hilfsmitteln auch problemlos bis zur fünffachen Vergrößerung möglich.

Tageslicht reicht zur Fokussierung oder auch für Motive und Aufbauten, die lange Belichtungszeiten erlauben. Kurze Belichtungszeiten und Freihandaufnahmen erfordern meist den Einsatz einer zusätzlichen intensiven Lichtquelle wie einem Blitzgerät.

Insbesondere Photographen, die bereits Erfahrungen im Makrobereich sammeln konnten, dürften zügig mit dem Objektiv zurechtkommen.
Photographen, die bislang eine starke Affinität zum Autofokus hatten, müssen jedoch sicherlich einige Übungszeit einkalkulieren, um das Objektiv gut handhaben zu können.
Wer gerne und oft Makroaufnahmen macht und immer noch mehr Details sehen möchte und das Geld für das Objektiv übrig hat, wird mit diesem jedenfalls einen lohnenswerten Zeitvertreib finden.
Anfängern im Bereich Makrophotographie ist hingegen stattdessen sicherlich erst einmal ein normales Makroobjektiv wie das Canon EF 100mm, 1:2.8, L IS USM zu empfehlen, welches bis zur maximalen Vergrößerung von 1 verwendbar ist, um sich in die spezielle Aufnahmesituation einzuarbeiten. Zudem hat dieses den Vorteil eines Bildstabilisierers, welcher zumindest die Bewegung der Kamera senkrecht zur Aufnahmerichtung stabilisiert.
Ohnehin ist solch ein Makroobjektiv sinnvoll, weil es meist erwünscht sein wird, das Umfeld der Makroaufnahme ebenfalls darzustellen, was mit dem Lupenobjektiv jedenfalls nicht möglich ist.