Mer vidvinkelmakro
John HallménAtt fota makro med vidvinkeloptik är en utmaning som verkligen inbjuder till att experimentera med tekniken. Bortsett från att det kan vara svårt att hitta en lösning som håller måttet ur bildkvalitetshänseende så finns det andra faktorer som gör vidvinkelmakro till en märkvärdigt klurig form av makrofotografering.
Ekoxe, Lucanus cervus. Laowa 100/2.8 Macro + Raynox MSN-202 + CCTV-lens. Diffuserad blixt.
Inte minst gäller det att hitta motiv som lämpar sig för ändamålet: chansen att lyckas är tveklöst högre med lite större makromotiv. Detta i sig minskar drastiskt tillfällena där man som småkrypsfotograf finner läge att praktisera den här tekniken. En överväldigande majoritet av de kryp man träffar på (i synnerhet här i Norden) är helt enkelt för små för att lämpa sig väl för vidvinkelmakro. Delvis hänger detta ihop med rent fysikaliska begränsningar. Förhoppningsvis kan teknisk utveckling och uppfinningsrikedom i makrofoto-communityn fortsätta att flytta gränserna mot allt mindre motiv.
Nu har var det flera år sedan jag skrev artikeln DIY: Makro-fisheye och under tiden har jag jobbat vidare med olika varianter på utrustningen som beskrivs där. Efter flera års experimenterande så har jag inte gjort några anmärkningsvärda framsteg rent resultatmässigt. Det kan ju verka nedslående men å andra sidan kanske man kan se det som ett tecken på att vi nått någon typ av fysikalisk gräns för vad vi kan uppnå (åtminstone utan ett tekniskt paradigmskifte). Och även om högstanivån inte höjts nämnvärt så upplever jag att flera tydliga framsteg har gjorts som gör att användbarheten och träffprocenten ökat väsentligt!
Först och främst så har utrustningen förenklats. Bygget som beskrevs i den tidigare artikeln var som vissa kanske minns ganska invecklat:
Utrustningen som beskrevs i artikeln 2016
Principen är ganska enkel, och utrustningen behöver inte vara så komplicerad: Längst till vänster har vi ett litet och mycket vidvinkligt objektiv (avsett för kameror med små sensorer). Jag köpte det under beteckningen "CCTV-objektiv" så det är vad jag kallar det för hädanefter. CCTV (Close Circuit Tele Vision) är en förkortning för teknik som ursprungligen mest har med övervakningssystem att göra. På sajter som eBay, AliExpress, Amazon och liknande går det att botanisera bland massvis av dessa små och objektiv. De kommer i alla möjliga brännvidder, ljusstyrkor, storlekar och prisklasser. Jag var tvungen att prova ett tiotal olika innan jag hittade ett par som fungerade tillfredsställande och dessa kostade runt 100 kronor. Tyvärr finns inget fabrikat eller andra uppgifter på objektivet som gör att jag kan rekommendera något särskilt, men enligt mina anteckningar så är det ett 2.1mm f/1.6. Kanske finns det betydligt bättre alternativ på marknaden nu?
CCTV-objektivet jag använder är gjort för att monteras på några millimeters avstånd från kamerasensorn så det projicerar en liten skarp bild en knapp centimeter från sitt bakersta linselement. Den fokuserade bilden från detta objektiv är alldeles för liten för att fylla ut sensorn på en systemkamera, så den behöver förstoras. Och även om det inte finns någon sensor där, så kan man säga att det "hänger" en bild i luften några millimeter bakom objektivet. Denna "virtuella bild" (kallas ibland "aerial image") kan vi fokusera på genom en andra uppsättning optik. Syftet med utrustningen mellan det lilla CCTV-objektivet och kameran är alltså enbart att fokusera på ett litet område i luften strax bakom CCTV-objektivet samt att förstora bilden som "hänger" där tillräckligt mycket för att fylla ut kamerasensorn någorlunda väl. Beroende på objektiv och sensorstorlek så brukar man behöva en förstoringsgrad på i runda slängar 3-5X.
Rent tekniskt så består egentligen utmaningen i att fokusera på den lilla virtuella bilden med ungefär rätt förstoringsgrad. Är förstoringsgraden för låg så får man vinjettering (enkelt att beskära) och är den för hög så tappar man utsnitt/vidvinkeleffekt. Så ur det hänseendet finns det marginaler. Det kinkiga är att hitta rätt avstånd mellan CCTV-objektiv och resten av utrustningen. Det räcker nämligen med en avståndsskillnad på några hundradels millimeter för att resultatet ska gå från perfekt till misslyckat! Att säga att det hänger en "bild" några millimeter bakom CCTV-objektivet är sant men samtidigt något av en förenkling: en mer målande beskrivning är att det hänger ett skärpedjup där. Precis som hos all optik så varierar fokus på olika avstånd och precis som hos all optik varierar fokusintervallet med brännvidden (ju kortare brännvidd, desto kortare fokusintervall). Denna typ av objektiv har ofta en brännvidd på runt 2mm vilket i sin tur betyder att avståndet mellan en bild fokuserad på oändligheten och en bild fokuserad på 1:1 ligger inom ett avståndsintervall på cirka 2mm . Det är därför avståndsförändringar i storleksordningen 1/100mm kan vara kritiska.
Men som sagt: det betyder inte att utrustningen behöver vara så komplicerad! I nuläget består vidvinkelutrustningen i min kameraväska av följande lilla konstruktion:
CCTV-objektiv + Raynox MSN-202 och tillhörande adaptrar/mellanringarEftersom Raynox MSN-202 saknar filtergänga så har jag limmat fast en M25 mellanring runt det främre linselementet. I denna sitter ytterligare en M25-ring för avståndsreglering. CCTV-objektivet har en M12-gänga så därför behövs även en M25-M12 step-down-adapter. Slutligen har jag en uppsättning M12-hylsor för att reglera avståndet.
CCTV-objektiv, M12-mellanringar (2x), M25-M12 step-down + M25 mellanring, Raynox MSN-202 med fastlimmad M25-mellanring. På bilden har jag även en 46-37mm step-down-adapter som passar i filtergängan på min Olympus M.Zuiko 60/2.8Det här konstruktionen tar extremt liten plats i ryggsäcken. Dessutom är hälften av bygget: Raynox MSN-202, ett högst användbart tillbehör i sig (för höga förstoringsgrader). Så strikt räknat så utgörs själva vidvinkeldelen av utrustningen enbart av några få gram vilket är en stor förbättring mot tidigare.
Den här uppsättningen fungerar bra tillsammans med det makroobjektiv jag använt mest på senare år: Olympus M.Zuiko 60/2.8:
DIY-adapter + Olympus M.Zuiko 60/2.8 + Olympus EM-1mkII
Med vissa förbehåll och ett stort mått av övning/följsamhet så kan man även dra nytta av AF-funktionen hos M.Zuiko 60/2.8 med adaptern monterad. Eftersom det kan vara MYCKET svårt att se var fokus ligger med den här typen av konstruktion så kan detta vara till stor hjälp (trots att pålitligheten i AF-läge är sämre än vanligt)!
Komposition och fokusering blir knappast enklare av att bilden i sökaren vänds upp och ned tack vare den dubbla uppsättningen optik. Med övning blir det enklare men aldrig lätt. Jag har provat att vända bilden rätt med hjälp av ett litet prisma monterat bakom CCTV-objektivet. Det fungerar visserligen, men introducerar tyvärr alltför grav försämring av bildkvaliteten för att det ska vara värt det.
Bred trollslända, DIY-adapter + Olympus M.Zuiko 60/2.8 + Olympus EM-1mkII, 1/100s, f/9, ISO400. Diffuserad blixt.
Dvärgpipistrell, DIY-adapter + Olympus M.Zuiko 60/2.8 + Olympus EM-1mkII, 1/60s, f/9, ISO400. Diffuserad blixt.
Björkmätare, Biston betularia, DIY-adapter + M.Zuiko 60/2.8 + Olympus EM-1mkII, 1/30s, f/8, ISO400. Diffuserad blixt.
Poppelsvärmare, Laothoe populi (och Kim i bakgrunden :). DIY-adapter + M.Zuiko 60/2.8 0 + Olympus EM-1mkII. 1/15s, f/8, ISO64. Diffuserad blixt.
Alvarlarvmördare,Calosoma reticulatum, DIY-adapter + M.Zuiko 60/2.8 + Olympus EM-1mkII, 1/30s, f/8, ISO200. Diffuserad blixt.
Störrre aspvedbock, Saperda carcharias, DIY-adapter + M.Zuiko 60/2.8 + Olympus EM-1mkII. 1/250s, f/9, ISO200. Diffuserad blixt.
Allmän gaffelsvans, Cerura vinula. DIY-adapter + Olympus M.Zuiko 60/2.8 + Olympus EM-1mkII, 1/200s, f/8, ISO400. Diffuserad blixt.
Dödgrävare på död ekorre, Nicrophorus vespilloides.. DIY-adapter + Olympus M.Zuiko 60/2.8 + Olympus EM-1mkII. 1/8s, f/6.3, ISO800. Diffuserad blixt.Men samma konstruktion fungerar också med några smärre justeringar för samma syfte på Laowa 100/2.8:
DIY-adapter + Laowa 100/2.8 + Olympus EM-1mkII (metabones adapter without optics)Eftersom Laowa 100/2.8 har större filtergänga så har jag förstås varit tvungen att byta ut step-down-adaptern till en annan, men i övrigt krävdes bara en smärre justering av avståndet vilket kunde åstadkommas genom att vrida skruva ut objektivet lite ur M12-adaptern.
Ett exempel är ekoxebilden överst i denna artikel och nedan är ett annat exempel:
DIY-adapter + Laowa 100/2.8 + Olympus EM-1mkII, 1/3s, f/13, ISO400. Diffuserad blixt.
Getingspindel, Argiope bruennichi, DIY-adapter + Laowa 100/2.8 + Olympus EM-1mII. 1/60s, f/11, ISO200. Diffuserad blixt.
I skrivande stund så dimper det ner en brun kartong i brevlådan med texten OM System 90mm f/3.5 Macro IS PRO. Nu har jag bokstavligt talat bara hunnit testa i några minuter, men jag kan redan konstatera att detta objektiv fungerar minst lika bra i kombination med DIY-adaptern som Laowa 100/2.8. Och då med fördelen att autofokusmöjligheten hos OM-objektivet kan innebära en stor förenkling.
DIY-adapter + OM System 90/3.5 IS PRO + Olympus EM-1mkII
Jag vet att jag kommer få anledning att återkomma om detta objektiv i framtiden eftersom jag tycker att det hör till det mest intressanta som hänt i makrovärlden de senaste tjugo åren (Canons MP-E65 innebar väl motsvarande milstolpe). Men låt oss återgå till temat!
Ytterligare en användbar variant är att utgå från supermakroobjektivet Laowa 25mm f/2.8 (beskrivet här). Eftersom detta objektiv saknar filtergänga har jag modifierat det fämre linsskyddet genom att borra hål i det och runt hålet på framsidan limma fast en M25-M12 adapter:
DiY-adapter + Laowa 25mm f/2.8 + Olympus EM-1mkII (metabones adapter without optics)
Höger: omodifierat linsskydd, vänster: linsskydd med hål borrat och M25-M12-adapter fastlimmad
Det modifierade linsskyddet bakifrån. För att minska risken för interna reflektioner har jag fäst svart "flocking" runt hålet på insidan av linsskyddet
Grön vårtbitare, Tettigonia viridissima, modifierad DIY-adapter + Laowa 25/2.8 + Olympus EM-1mkII. Diffuserad blixt.
Bredbandad ekbarkbock, Plagionotus detritus, DIY-adapter + Laowa 25/2.8 + Olympus EM-1mkII. Diffuserad blixt.
Dödsbud, Blaps mortisaga, DIY-adapter + Laowa 25/2.8 + Olympus EM-1mkII. 1/5s, f/8, ISO800. Diffuserad blixt.
Korsstereogram: Läderlöpare, Carabus coriaceus, DIY-adapter + Laowa 25/2.8 + Olympus EM-1mkII. Diffuserad blixt. För att se en tredimensionell bild: korsa ögonen ("titta vindögt"), slappna av och fokusera på den tredje bild som dyker upp i mitten. Det kan vara svårt i början men blir enkelt med lite träning.
Som avslutning skulle jag vilja påminna om att det som alltid är bra att ta ett steg tillbaka och utvärdera vilka för- och nackdelar som en viss teknik/utrustning faktiskt erbjuder. Bland det farligaste som finns är att bli FÖR nöjd med en viss lösning! Nöjdheten gör det lätt att fastna i hjulspår som i förlängningen får bildresultaten att bli förutsägbara och helt enkelt sämre. Så fort man tror sig ha hittat den perfekta lösningen så måste man komma ihåg att det är dags att tänka om. Att fota vidvinkelmakro med den här typen av utrustning kräver att man överger förväntningar på optisk perfektion och bildkvalitet. Distortion, kromatisk avvikelse och dålig färgåtergivning kommer som ett brev på posten. På gott och ont: det är lätt att bli slav under teknisk perfektion. Men på samma sätt kan vidvinkeleffekten bli ett osunt självändamål. Förutom en viss wow-faktor så är en stor behållning med vidvinkelmakro att det placerar motivet i en miljö. Men det går att även att uppnå med enklare medel som kompromissar mindre med bildkvaliteten!
Myskbock, Aromia moschata. M.Zuiko 30/3.5 + Olympus EM-1mkII, 1/250s, f/18, ISO400. Diffuserad blixt.
Bilden ovan är till exempel tagen med Olympus EM-1mkII och Olympus M.Zuiko 30/3.5. Förvisso nedbländat bortom diffraktionsgränsen, men fortfarande betydligt "bättre" än fish-eye alternativen ur kvalitetssynpunkt. Med en M43-sensor så kan 30mm knappast betraktas som särskilt vidvinkligt men jag upplever ändå att det gjorde jobbet att återge motivet i sin miljö i det här fallet.
Reader Comments (15)
I would like a lot to help me with the links of where to buy the parts to build the front part that the laowa 25mm has to achieve super wide macro images.
I do not understand the language in which the article is written and I am interested in building a relay lens for my laowa 25mm and a Nikon d500.
Carlos: I ordered an extra front cap for the Laowa 25/2.8 and drilled a hole in it (in front of the front element of the lens). Then I glued a M25 -> M12 adapter onto the front cap, centered around the hole. I could basically have used anything with a M12-thread in one end but I had this adapter laying around. I used a small set of M12 rings/extensions to position the CCTV lens at the appropriate distance. I got these parts several years ago from eBay but nowadays you can find them elsewhere as well (AliExpress and Amazon seem to have a lot to offer).
Thanks for your prompt response John.
So I must assume that it is the same for any other macro lens, that is, from the diameter of the filter to the Raynox and from there until reaching M12 to place the cctv?
And for me the most important question, exactly what cctv lens is used?...I see a lot and they are different, could you give me the basic specifications to buy it?
I will assemble my team, I will try and if I have any other questions I will write to you again
Thanks again John
Carlos: The optimal distance between the lenses will vary depending on your exact choice of gear. When switching between the different relay lenses I use, I need to fine tune the mounting distance so that the working distance aligns with the aerial image from the CCTV-lens.This is true even if I use the same Raynox lens since the working distance with, for instance, Laowa 100/2.8 + MSN-202 does not equal that of M.Zuiko 60/2.8 + MSN-202.
I can't tell you exactly what cctv lens to get I'm afraid. Your safest bet is to order a few (fortunately they are usually quite cheap) and pick the best. I can't find the exact item I got but I'm fairly certain there are better alternatives out there by now. I would suggest you look for a lens with focal length around 2 mm (mine is 2.1) and relatively large aperture. This one looks like a decent bid (beware: I don't know!):
https://www.ebay.com/itm/144937633509?mkcid=16&mkevt=1&mkrid=711-127632-2357-0&ssspo=B2HFwvVIT--&sssrc=2047675&ssuid=csmEUuI0RBq&widget_ver=artemis&media=COPY
(ebay-item: #144937633509)
Дуже цікава стаття. Я давно цікавлюсь працями Джона. Але мої спроби відтворити подібний пристрій та досягти бажаних результатів не мали успіху. І я дійшов висновку, що основна причина в неякісних CCTV. Але дякую за цю статтю, це мотивує мене продовжити роботу у цьому напрямку.
I understand John
Thank you very much
Me again John
I have been doing extreme macro photography for a few years and I have a Raynox DCR150 and a DCR250 (+8) in my equipment. I see that you use the Laowa 100mm and the Laowa 25mm with the MSN202 (+25 diopters).
I don't quite understand if you use it because you had it on hand or because you need that specific power for the relay lens to work?
What happens if I use a Raynox DCR250?
John,
+25 (Raynox MSN 202) is something like 7.25X of magnification so the center of the image covers an APS - C sensor with the cctv lens more than enough.
In theory, the ideal one is +12, that is something like 4X of magnification but it cost is too high 250US.
I got also a Kenko +10 , that is 3.5X of magnification, so maybe I can use that instead of Raynox MSN 202
Carlos,
The Raynox MSN-202 is a +25 dioptre add-on, that we can agree on! However, which magnification you get depends on which lens you mount it on and which magnification this lens is set to. So it's not possible to assign a specific magnification factor to the MSN-202 (or any other add-on macro lens for that matter).
For instance:
1. you will achieve larger magnification if you mount the MSN-202 on a longer focal length lens (other things equal).
2. you will achieve larger magnification if the lens you mount the MSN-202 on is in itself set to produce higher magnification. Let's say by being focused to 1:1 rather than infinity.
If you know the focal length and and magnification of the lens you mount the MSN-202 you should, in theory, be able to calculate what magnification you can expect from the combination. However, modern macro lenses are complex designs and even though they are labled "100 mm" their actual focal length reduces dramatically as you focus closer. The focal length of a modern 100mm macro lens set to 1:1 is typically closer to 60 mm. This "focal length shortening" is even more pronounced with internal focusing designs.
In short: you are always much better off measuring, rather than attempting to calculate, magnification!
With that out of the way I think your figure 7.25X sounds suspiciously high! How did you arrive at this number and what optics are involved here?
I arrived at that magnification using the diopter formula, that is, +25 /4 +1= 7.25X, but I did not know what you are telling me is actually a 60mm and not 100mm.
I understand (if I'm not mistaken), that for example, a 4X close up lens in front of an objective that is at 1:1 will still be 4X the magnification, but it allows you to get closer to the subject.
I read in an article of yours, that the magnification that I needed for my image to fill the sensor of an APS-C was more or less than 4X and that is where I was confused, because if I calculate with the two Raynox together, that is, +8 + +4.8 = +12.8 /4 +1= 4.2X theoretically it would be perfect to fill my sensor, right? Now, as you say, it could depend on the fact that 100mm = 60mm and it would already be less than 4X if I use the lens at 1:1, but that objective reaches a 2:1 ratio.
Do you think the Raynox should go as close as possible to the front element of the macro lens (in this case the Laowa 100mm)?
THE DISTANCE BETWEEN THE RAYNOX AND THE CCTV IS THE ONE THAT I SHOULD CONTROL FOR THE CORRECT FOCUSING DISTANCE?
It is not easy to try to make this relay without all the minimum details, I have been following you for a long time and I have tried to do it without success, but this time I want to achieve it. I bought the Laowa 15mm but I want something even more fish eye.
Thanks again John, I think those details will help many of us who want to complete this project.
Carlos: I did not recognize the formula you're using but after some googling I have to assume it's the one often used to calculate the magnification power of a magnifying glass: diopter/4 + 1
This formula is NOT useful in macro photography! It only works (as a rough approximation) for which level of relative magnification we will experience through our eyes when using a specific magnifying glass. I suppose it could be useful if you ever were to mount a human eye on your camera :)
For instance the factor 1/4 in that formula stems from the assumption that the shortest focus distance of our eyes is 25 cm (or 1/4 m). Read more about it here: https://www.quora.com/Magnifying-glasses-are-rated-with-magnification-power-Diopter-4-1-Where-does-this-formula-come-from
The risk of applying incorrect equations is ONE of the reasons I advice AGAINST calculations in cases like these.
But if you insist on calculations I suppose the good old formula for calculating the resulting focal length Feff when combining two lenses F1 and F2 is a good start. The basic variant of this is 1/Feff = 1/F1 + 1/F2
If you mount a +25 diopter on a 100mm-macro you need to think this way:
By definition +25 means a focal length of 1000/25 = 40 mm
So 1/Feff = 1/100 + 1/40 which means Feff is roughly 30 mm
Since this is roughly one third the focal length of the original lens we can expect the magnification to increase roughly by a factor of three. And since the 100mm macro was able to achieve 1X the resulting combination should be able to achieve roughly 3X.
This is a very rough but relatively useful way of predicting magnification.
One reason for the roughness is that the "100 mm macro" isn't in fact 100 mm at it's closest focus setting. Another reason being that the mounting distance between F1 and F2 also plays a factor. To account for this we can use the modified formula 1/F1 + 1/F2 - d/(F1*F2) where d is the distance between the lenses. BUT (again) this only works if the two lenses are ideal single element lenses. In practice it's very difficult to know where exactly inside the macro lens and inside the diopter we should measure from to figure out the correct d-value!
/John
Thanks John, now I have the concepts much clearer
Best regards
Carlos
Thank you for showing us the wonderful photos.
I'm also doing wide-angle macro photography, so I'd like to get some advice.
I was using the M.Zuiko 60/2.8 + MSN-202 setup some time ago, but the focus wasn't perfect when shooting with AF, so I had to adjust the extension tube and camera settings. . Still, the focus position was not perfect.
Currently, I am shooting with AF while driving the aperture with a setup of SIGMA 105/2.8 + MSN-202. Focus is generally good with this setup.
Was your M.Zuiko 60/2.8 + MSN-202 and OM System 90/3.5 IS PRO+ MSN-202 setup perfect in focus when shooting with AF? Or are you focusing with MF at the end?
Please let me know if you don't mind.
I am sorry if there is an inappropriate part because this sentence is input by translation.
Hi John,
How are you? it has been a long time since last time we talked, my fault ;-)
I really love these designs, I am going to give them a try; I have not done field macro photography in a long time. As you are using the Laowa 25mm I wonder If you have tried using the Canon MP-E instead.
I will try all this with the Olympus OM 80mm f4 + auto extension tube, Canon EF-S 60mm 2.8 macro and canon MP-E; I also own a raynox CM-3500 kit with x24 plus x12 lenses only "normal" macro lenses I own right. But first I will have to recieve the cctv lens plus tubes/adapters....
And as always thanks for sharing, something unfortunately is becoming rare these days.
https://live.staticflickr.com/65535/52737096791_d5869fc097_z.jpg?__SQUARESPACE_CACHEVERSION=1678401824187
Could you please tell me the parameters of the 2.1mm CCTV lens in the picture above?
This 2.1mm CCTV lens looks much longer than the lens you recommended in the ebay link.
https://live.staticflickr.com/65535/52737096791_d5869fc097_z.jpg?__SQUARESPACE_CACHEVERSION=1678401824187