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FOCUS STACKING. Optimizando la profundidad de campo en Microfotografía

Orlando Rodríguez C

Uno de los factores que limitan registros adecuados en microfotografía es la profundidad de campo,  o DOF (Depth of Field).

A medida que se trabaja con sujetos mas y mas pequeños, DOF se reduce de manera exponencial, en consecuencia  debemos “decidir” qué  registrar en foco, y qué planos estamos dispuestos a sacrificar.

Tres soluciones son viables:

1) Configuración de diafragma a mínima apertura (f/32) . Largos tiempos de exposición resultantes se pueden compensar utilizando fuentes de luz alternas (flash de anillo) , aunque estos eliminan los contrastes de luz y sombra que le dan volumen  y realismo a los registros fotográficos.

2) Aumento de distancia  cámara – sujeto, con  posterior ampliación de sujeto por manipulación digital. Esta técnica mejora significativamente la profundidad de campo,  pero a costo de  pérdida de detalle y pixelación.

3) FOCUS STACKING,  FOCAL PLANE MERGING o Z-STACKING,  técnica de procesamiento digital consistente  en combinar en una imagen de salida  una serie de registros fotográficos tomados a diferentes distancias de foco. La  técnica  selecciona de los registros fuente  las regiones en foco dando por resultado una imagen “All in Focus“.

Numerosas propuestas están disponibles en el mercado.

Mi recomendada, para ambiente MAC, es  la aplicación  MAGNIFICATION  ( www.orbicule.com),  suite muy  robusta para administración de bancos de imágenes.

A continuación, un ejemplo ilustrativo del uso de la técnica:

crop_DSC_7438

crop_DSC_7437

crop_DSC_7441

Fig 1-3: Registros originales. Nótese las diferentes áreas en foco para cada imagen

crop_p597

Fig 4. Registro de salida mediante Focus Stacking 

February 16, 2013 Posted by | Fotografía General | Comments Off on FOCUS STACKING. Optimizando la profundidad de campo en Microfotografía

MICROFOTOGRAFIA. Llevando una cámara digital SLR al límite

 ORLANDO RODRÍGUEZ C

La Microfotografía, como ventana al microcosmos, es  a mi juicio  uno de los campos mas fascinantes de la fotografía.

Llevar una cámara digital SLR  a registros con niveles de detalle por debajo de las 50 micras (0,05 mm), conservando nitidez,  asegurando profundidad de campo y minimizando las  aberraciones cromáticas, exige una cuidadosa selección y manejo del equipo fotográfico.

Este nivel de detalle o superior  es posible obtenerlo por supuesto cuando se asocia una cámara a un Steroscopio o Microscopio  trinocular, sin embargo este no es el escenario a discutir.

En este artículo pretendo describir  los elementos involucrados  en la solución que NIKON ofrece.

Canon, Pentax, etc, ofrecen equipos equivalentes.

CONCEPTOS FUNDAMENTALES:

1. OPTICA: Aunque es posible incrementar las razones de magnificación de la cámara mediante instalación de lentillas de Close-up instaladas en el extremo distal del lente, o mediante la instalación de óptica intermedia entre lente y cámara, la calidad de imagen resultante se deteriora, particularmente en cuanto a aberraciones cromáticas y paralelismo, razón por la cual  prefiero trabajar únicamente con la óptica proporcionada por la lente. De esta manera, la configuración final se simplifica a inversiones de lente y separación lente-cuerpo.

2. OPTICA: Para la solución presentada escogí una lente Nikon 55 mm f/2.8 Micro AIS Macro Manual Focus, diseñada especialmente para macrofotografía.   

3. INVERSION DE LENTE:  La lente ofrece de manera nativa una razón de magnificación 1:0.5. Es posible aumentar dicho radio sin  involucrar óptica adicional instalando la lente en posición reversa en el cuerpo de la cámara.

Mediante el anillo adaptador BR2A  instalado en el extremo distal del lente se habilita dicha  opción, lograndose una razón de magnificación 1:1,1. Adicionalmente, el montaje de la lente en posición reversa mejora la calidad de la imagen y aumenta la distancia de trabajo entre el frente de la lente y el sujeto. Ver figura 1.

reversing_lenses

Fig  1. Comparación de registros en una lente instalada normalmente y con inversión.

4. SEPARACION  LENTE – CAMARA:  La separación de la  lente y cámara mediante fuelles y/o anillos sin óptica intemedia aumentan significativamente  la magnificación final del sistema.

Con el fuelle PB-6 sobre la óptica selecionada  es posible obtener razones de magnificación superiores a 1:4.

En la configuración presentada utilizé  de manera conjugada el anillo de extensión PN-11 y el fuelle PB6, ver fig 2, dado que la anatotomía frontal del cuerpo de la cámara  D300 restringe la instalación directa del fuelle sobre el cuerpo de la cámara.

equipo

Fig 2. Diseño general del sistema.

5. PROFUNDIDAD DE CAMPO: La profundidad de campo es un factor limitante en Macrofotografía, siendo inversamente proporcional a la magnificación.  Para optimizarla,  es necesario configurar el diafragma a mínima apertura,  lo cual por supuesto implica mayor tiempo de exposición. El problema es que al invertir la lente se pierde el control automático de apertura del sistema. Con el anillo BR-6 se recupera dicho control de manera manual. Este anillo se instala en el sistema de balloneta de la lente (nuevo extremo distal de la configuración), y sobre él un disparador (Trigger)  con mecanismo de anclaje o aseguramiento (AR-7). Previa la toma  es necesario cerrar el diafragma mediante anclaje del trigger en posición de disparo.

5.1 FOCUS STACKING: Como una alternativa no excluyente para maximizar la profundidad de campo, es posible utilizar  paquetes de software que a partir de múltiples tomas  seleccionan y combinan en una sola imagen  las regiones en foco.  Este es un tema que espero desarrollar en una próxima entrega.

6. MONTAJE VERTICAL: Para facilidad de manipulación del sujeto es de gran utilidad contar con  el sistema en posición vertical, mediante la base PB-6M. Esta base (Macro Copy Stand)  contiene  un plato translúcido, para  iluminación en contraluz, y un plato opaco,  blanco y negro, para diferentes resultados. Adicionalmente, la unidad proporciona uñas para facilitar el aseguramiento del sujeto a la base.

7. CONFIGURACION DE LA CÁMARA:Modo manual, ASA 250 o menor, para minimizar el grano y permitir mejores ampliaciones. Se deben realizar tomas de prueba o utilización de light-meter para calculo de tiempo de exposición.  Balance de blancos de acuerdo a iluminación. Recomiendo  luz natural indirecta, a primeras horas de la mañana, o iluminación halógena con microiluminadores. Ver fig 3.

8. DISPARO: Para minimizar la vibración de la cámara, se puede efectuar el disparo utilizando las posiciones de temporización o mediante opciones Mirror-Up que ofrezca la cámara. Estas opciones, sin embargo, no son críticas en este tipo de fotografía, dados los factores combinados de baja iluminación incidente al sensor,  apertura mínima ,  tamaño de sujeto y la separación lente-cuerpo, factores que llevan a tiempos de exposición  superiores a 0,5″ .

 

estoma

Fig 4. Microfotografía de la superficie de una hoja de “Millonaria”, Plectranthus australis, mostrando un estoma (color rojo). Diámetro de estoma:  menor a 30 um.

moneda1
Fig 5.  Detalle de una moneda Col $200. Nótese la iluminación con fuente a derecha para optimizar contraste.

February 13, 2013 Posted by | Fotografía General | Comments Off on MICROFOTOGRAFIA. Llevando una cámara digital SLR al límite

La fotografía completa del “justiciero verde”

Fotografía a contraluz de una Melastomatacea (Sietecueros) llamado Meriania quintuplinervis.

Al centro y a la izquierda se aprecia el sector del detalle de las tres hojas que se superponen parcialmente.

Esta especie fué propagada en la reserva Pass&Flora, Subachoque, de semillas provenientes de la Cordillera Central (Valle de la Cocora, Quindío, Colombia). No se tiene noticia de otros ensayos exitosos de propagación, probablemente sea la primera vez que se logra  su desarollo con éxito.

Sus flores son color salmón, nectaríferas, bastante grandes,  en consecuencia atrae a muchos colibries.

La fotografía corresponde a un arbolito de unos tres metros de altura, creciendo bajo en robledal de la reserva. Aún no ha florecido.

May 18, 2012 Posted by | Fotografía General | Comments Off on La fotografía completa del “justiciero verde”

De qué se trata esta fotografía?

A un primer vistazo se podría argumentar  que es algún tipo de vegetal, quizás una hoja… o una lechuga?  Al fin y al cabo es verde. Pero…… Eso es todo lo que puede decir?

Qué es ese extraño triángulo en la mitad?   Y qué significan las regiones negras? Y la textura reticulada? Y las líneas obscuras?

Una ayuda: Este es un pequeño detalle de una fotografía mayor.

Otra ayuda: Tome lápiz y papel e intente extrapolar lo que está fuera de la imágen.

La fotografía original la publicaré el 18 de Mayo 8 :00 AM

Mientras tanto, se anima a colocar un comentario tratando de explicar la imagen?

May 15, 2012 Posted by | Fotografía General | 7 Comments