Fokus-Stacking

[Bernhard]

Hallo zusammen,

bei Fotos durch das Mikroskop oder die Stereolupe ist die Schärfentiefe immer sehr klein. Das heißt, nur ein sehr geringer Tiefenbereich wird im Bild scharf abgebildet. Abhilfe schafft die Anwendung des sogenannten Fokus-Stackings. Dabei werden mehrere Bilder eines Motivs mit schrittweise verschobenem Fokus aufgenommen und anschließend mit einer entsprechenden Software zu einem einzigen Foto zusammengefügt. Aus den Einzelbildern werden jeweils die scharfen Regionen extrahiert und dann zu einem Bild mit wesentlich größeren Schärfentiefe kombiniert.

Ich habe zuletzt ein Bild von der Gelborangen Wollkugel (Bactridium flavum) unter Anwendung dieser Methode erstellt und bin mit dem Ergebnis eigentlich recht zufrieden:

Die Einzelbilder habe ich mit meiner Smartphone-Kamera unter Auflicht durch das Okular meines Mikroskops aufgenommen.

Dabei habe ich acht Bilder aufgenommen und zwischen den Aufnahmen den Fokus jeweils etwas nach hinten geschoben. Ihr könnt an den folgenden Bildern gut erkennen, wie der scharfe Bereich von Bild zu Bild immer mehr nach hinten wandert:

Für das Zusammenfügen der Bilder habe ich die freie Software Enfuse verwendet. Unter meinem Ubuntu-Linux habe ich dazu folgendes Kommando im Terminal eingegeben und erhalte daraus das oben gezeigt Ergebnis:
enfuse --output stacked.jpg *.JPG --hard-mask --contrast-weight=1 --exposure-weight=0 --saturation-weight=0 --contrast-window-size=11 --gray-projector=l-star

Die Software ist für Windows und MacOS natürlich auch verfügbar, z.B. als EnfuseGUI (https://software.bergmark.com/enfuseGUI/Main.html) mit grafischer Benutzeroberfläche. Natürlich gibt es hierzu auch Alternativen.

Das Ganze ist eigentlich gar nicht so schwierig. Einfach einmal ausprobieren. Falls ihr Fragen habt, wendet euch gerne an mich.

Gruß,
Bernhard

[Uschi]

danke Bernhard für deine präzisen Erklärungen. Ich werde es gelegentlich mit meiner Digitalkamera versuchen. Das alles ist für mich komplettes Neuland. Aber das Endergebnis ist schon genial.

LG Uschi

[Bernhard]

Hallo zusammen,

ich habe in der letzten Zeit doch ein paar Bilder mit Enfuse erstellt und bin von den Ergebnissen noch immer recht beeindruckt. Dennoch habe ich bemerkt, dass in bestimmten Fällen die Software nicht ganz so gut funktioniert. Daher habe ich noch das kommerzielle Produkt Zerene Stacker (https://www.zerenesystems.com/) als Alternative ausprobiert.

Die Benutzeroberfläche ist zwar optisch schon etwas in die Jahre gekommen, aber die Anwendung ist sehr einfach zu bedienen. Die Ergebnisse sind - vor allem bei herausfordernden Szenen - dann doch noch signifikant besser verglichen mit dem, was ich mit Enfuse erreichen konnte.

Als Beispiel ein Bild von Nectria cinnabaria mit Enfuse gestackt ...

... und im Vergleich dazu das Ergebnis von Zerene Stacker.

Gerade der Bereich um die Nebenfruchtform herum wird ist im Ergebnis vom Zerene Stacker besser rekonstruiert. Es ist zwar immer noch ein gewisses "Halo" erkennbar, aber doch signifikant schwächer und auch nicht mehr so störend als im Bild, welches ich mit Enfuse erstellt habe.

Hier ein paar zusätzliche Ergebniss vom Zerene-Stacker:

Eine weitere kommerzielle Alternative wäre Helicon Focus (https://www.heliconsoft.com/). Dieses Produkt wird aber nicht für Linux angeboten und kommt daher für mich nicht in Frage. Dennoch wollte ich die Software der Vollständigkeit halber hier erwähnen.

Gruß,
Bernhard