Die Canon EOS R5 und R6 bietet im Menu eine für mich neue Funktion, das Focus-Bracketing. Dabei nimmt die Kamera eine einstellbare Anzahl von Aufnahmen in schneller Folge auf und verschiebt den Fokus in ebenfalls einstellbaren Schritten nach hinten. Die Schärfeebene wandert so von Bild zuBild.
Einige optische Grundlagen
Alle Objektive stellen nur eine Ebene in einer bestimmten Entfernung scharf dar, diese nennt man Fokusebene und die Entfernung zu dieser lässt sich an den meisten Objektiven direkt ablesen. Vor- und hinter dieser Ebene werden alle Objekte mit zunehmender Entfernung immer verschwommener dargestellt.
Das macht auch unser Auge nicht anders. Es kann zur Akkommodation die Brechkraft der Linse ändern, damit wir entweder nah oder fern scharf sehen (also eine Innenfokussierung 😉 ). Mit zunehmendem Alter erstarrt die Augenlinse zunehmend, dann hilft nur noch eine Brille - Ok, ich schweifeab…
Daher zurück zur Kamera: Der Schärfebereich ist von der Objektiv-Blendenöffnung, der Brennweite und dem Abstand zum Motiv abhängig. Der Bereich vor- und hinter der Schärfenebene, der noch ausreichend scharf abgebildet wird, wird Schärfentiefe genannt.
Weiterführende Informationen zum Thema finden sich z.B. im Wikipedia-Artikel. Ich will hier nicht weiter darauf eingehen. Was man aber wissen sollte,ist,
dass die Schärfentiefe abnimmt, wenn
- die Blende weiter geöffnet wird (kleinere Blendenzahl)
- eine längere Brennweite verwendet wird (Teleobjektive)
- man näher an das Objekt herangeht (Makroaufnahmen)
Einen steuernden Einfluss auf die Schärfentiefe hat man beim Fotografieren insbesondere durch die Wahl der Blende. Häufig wird sogar eine möglichst geringe Schärfentiefe gewünscht, um ein Motiv freizustellen. Dazu sind besonders lichtstarke Objektive gut geeignet.
Anders ist es, wenn man ein dreidimensionales Objekt komplett scharf darstellen will. In manchen Situationen reicht dazu auch die kleinste Blende nicht aus. Dies ist besonders häufig bei Makroaufnahmen, also kleinen Objekten, der Fall, da hier selbst bei stark geschlossener Blende nur eine minimale Schärfentiefe erreichbar ist. So beträgt die Schärfentiefe im 1:1 Makrobereich bei Blende 16 gerade einmal 2mm. Einen Schärfentieferechner für den Makrobereich findet sich z.B. hier.
Ein Beispiel
Aber auch bei der Fotografie mit Teleobjektiven reicht die Schärfentiefe manchmal nicht aus. Das zeigt z.B. das folgende Bild, das bei 600mm Brennweite immerhin mit Blende 32 aufgenommenwurde:
Selbst bei Blende 32 beträgt bei der Entfernung zum Krokodil von ca. 8m bei 600mm Brennweite die Schärfentiefe gerade einmal ca. 30cm. Ich habe daher zusätzlich manuell eine Serie von 9 Bildern bei Blende 8 mit unterschiedlichen Schärfeebenen aufgenommen, damals noch manuell fokussiert mit meiner Sony Alpha 7R III und dem Sigma 60-600mm DG OS HSM. Die 9 Bilder habe ich dann in Photoshop „gestackt“ (näheres dazu später), dabei kam dann das folgende Bild heraus, das nun von vorn bis hinten scharf ist:
Die manuelle Einstellung der Schärfeebenen ist fehleranfällig. Es muss eine für die gewählte Blendenöffnung geeignete Schrittweite gewählt werden, damit die einzelnen Bilder nahtlos aneinander passen. Zudem ist es zeitaufwendig und gelingt daher eigentlich nur vernünftig vom Stativ und bei Objekten die sich nicht oder kaum bewegen. Glücklicherweise hat das Krokodil relativ still gehalten, dennoch sind mir beim Stacken doch einige Artefakte durch Atembewegungen aufgefallen, die eine manuelle Nachbearbeitung in Photoshop erforderten. Alles in allem hat es aber ganz gut geklappt, da hatte ich Glück. Seitdem habe ich das Focus Stacking aber wieder aus den Augen verloren.
Erste Schritte mit der EOSR5
Die Canon EOS R5 (und auch die R6) hat nun eine Focus Stacking Automatik eingebaut. Nach der EOS RP und der EOS 90D, die dies auch konnten, die ich aber persönlich nicht kenne, ist das ein Novum bei Canon. Andere Hersteller wie Olympus und Panasonic unterstützen Focus Stacking hingegen bereits seit längerer Zeit. Diese neue verfügbare Option machte mich nun wieder neugierig.
Menuoptionen
Den zugehörigen Menupunkt „Fokus-Bracketing“ findet man im Menu SHOOT 5. Bei der Auswahl des Menupunkts erscheint die folgende Anzeige auf dem Display:
In der ersten Zeile muss die Funktion zunächst aktiviert werden. In den nachfolgenden drei Zeilen kann dann die Anzahl der Aufnahmen (bis zu 999), die Größe der Fokusschritte und eine Belichtungsglättung ausgewählt werden.
Anzahl der Bilder
Die notwendige Anzahl der Schritte hängt von der gewählten Blende und der Ausdehnung des gewünschten Schärfebereichs ab. Leider liefert Canon da keine Anhaltspunkte, so dass man nicht darum herumkommt, es auszuprobieren. Der Fokusslauf beginnt immer mit der eingestellten Entfernung. Bei den nachfolgenden Aufnahmen wird der Fokus jeweils um die eingestellte Schrittweite nach hinten verschoben. Sobald die „unenendlich“ Einstellung erreicht ist, stoppt das Bracketing, auch wenn noch nicht die Anzahl der eingestellten Schritte erreicht ist.
Fokus-Abstufung
Die Schrittweite der Verstellung kann auf einer Skala von 1 bis 10 gewählt werden. Nach Aussage von Canon ist die Schrittweite von der eingestellten Blende abhängig, genauere Auswahlkriterien gibt es hier leider nicht. Sicherheitshalber habe ich bei meinen ersten Versuchen die Schrittweite „2“ gewählt, Canon scheint aber die Schrittweite „4“ zu empfehlen, zumindest ist dieser Wert in der Skala grau markiert.
Belichtungsglättung
Diese Option gleicht Helligkeitsschwankungen zwischen den einzelnen Aufnahmen aus. Dies ist insbesondere bei Makroobjektiven relevant, da sich bei hohen Abbildungsmaßstäben die effektive Blende von der eingestellten Blende unterscheidet. So ergibt sich im Maßstab 1:1 bei eingestellter Blende 8 eine effektive Blende von 16, es kommt daher nur 1/4 der Lichtmenge wie bei der Einstellung auf „unendlich“ am Sensoran.
Focus Bracketing mit der Canon EOSR5
Die Canon EOS R5 schaltet beim Focus Bracketing automatisch auf den elektronischen Verschluss um. Das hat den Vorteil, dass der Vorgang bei ausreichend Licht und entsprechend kurzer Belichtungszeit mit 20 Bildern/ Sekunde sehr schnell, lautlos und frei von Erschütterungen abläuft. 40 Bilder werden somit in knapp 2 Sekunden aufgenommen. Die Serie startet direkt mit der Auslösung und sie läuft bis zum Ende durch, auch wenn der Auslöser losgelassenwird.
Diese hohe Geschwindigkeit, die gute Stabilisierung durch den IBIS sowie die fehlende Erschütterung durch den elektronischen Verschluss ermöglichen den problemlosen Einsatz des Focus Bracketing auch ohne ein Stativ. Der Nachteil des elektronischen Verschluss ist allerdings, dass er (aus mir unerfindlichen Gründen, die Sonys haben diese Einschränkung nicht) nur Belichtungszeiten bis zu 1/2 Sekunde unterstützt. Ein Fokus Bracketing bei Nacht ist somit mit der R5 nicht möglich😉.
Die neue Option habe ich daher tatsächlich zunächst im Urlaub mehrfach ohne Stativeinsatz ausprobiert. Nachfolgend ein paar Beispiele:
Nachfolgend zeige ich ein Einzelbild aus der Serie, um den geringen Schärfebereich zu veranschaulichen. Für diese Tests habe ich übrigens alle Bilder mit dem RF 24-105 f/4L bei Offenblende aufgenommen:
Die Aufnahmen habe ich allesamt versuchsweise mit dem RF 24-105mm f/4L IS USM ohne Stativ aufgenommen und in Photoshop und Helicon Focus 7 zusammengefügt. Da ich vom Ergebnis doch sehr angenehm überrascht war, habe ich mir vorgenommen, mich näher damit zu beschäftigen.
Wenn Sie nach den ersten Ergebnissen, so wie ich es war, interessiert an weiteren Informationen sind, die kommenhier:
Stacking, wie gehtdas?
Nachdem die Focus-Stacking Serie aufgenommen wurde, kommt erst die eigentliche Arbeit, das Zusammenfügen der Fotos. Drei Vorgehensweisen, die ich bisher ausprobiert habe, möchte ich hier vorstellen.
Canon Digital Photo Professional (DPP)
Das Bildbearbeitungsprogramm Digital Photo Professional befindet sich im Lieferumfang der Canon EOS Kameras und ist somit für jeden R5 oder R6 Besitzer ohne Extrakosten verfügbar. In der neuesten Version 4 unterstützt DPP nun auch das Focus Stacking. Es wird nach Markierung eines Bildes aus dem Stacküber
Extras | Tiefen-Compositing | Tiefen-Compositing Werkzeug starten
aufgerufen.
Es reicht, wenn ein Bild des Stacks markiert ist, da DPP die zum jeweiligen Stack gehörigen Bilder selbst erkennt. Wenn man den Button „Durchsuchen“ anklickt, kann man Namen und Speicherort der Ausgabedatei angeben und zudem auch unter den verfügbaren Ausgabeformaten (JPEG oder TIFF in 8 oder 16 Bit) wählen. Die Voreinstellungen habe ich aber zunächst belassen und das Stacking dann gestartet:
Dann heisst es allerdings seeeeeeeeehr viel Geduld zu haben. Bei meinem recht schnellen Rechner (16-Kern AMD-Threadripper, 32GB-RAM, Bilder auf NVMe SSD) benötigte der Vorgang für einen Stack aus 40 Ebenen geschlagene 25 Minuten! Das Ergebnis war allerdings sehr gut, etwaige Stacking-Fehler können zudem mit dem in DPP integrierten Tiefen-Compositing-Bearbeitungswerkzeug auch komfortabel korrigiert werden.
Während meiner Zeit mit diversen Canon EOS Bodies habe ich DPP in verschiedenen Versionen immer wieder ausprobiert, konnte mich aber nie damit anfreunden. Zwar sind die Bearbeitungsmöglichkeiten sehr umfangreich und es können, da das Programm vom Hersteller selbst kommt, damit auch alle Möglichkeiten der Canon-RAW-Dateien ausgereizt werden, jedoch finde ich die Benutzeroberfläche mit den vielen Einzelfenstern außerordentlich unübersichtlich.
Zudem ist DPP im Vergleich zu anderen Programmen extrem langsam. Ich selbst nutze DPP daher nicht. Meine gesamte Bildbearbeitung und -verwaltung führe ich stattdessen mit Adobe Lightroom Classic und Photoshopdurch.
Adobe Lightroom + Photoshop
Wer, wie ich, mit dem Adobe Foto-Abo mit Lightroom Classic* arbeitet, hat auch dort bereits alles, was zum Focus-Stacking benötigt wird. Die Stacking Serie kann dazu, wie gewohnt in Lightroom importiert und in Photoshop gestackt werden.
Tipp: Wenn man vor und nach der Stacking-Serie jeweils ein schwarzes Bild aufnimmt, ist die Stacking Serie viel einfacher zu identifizieren
In Lightroom Classic habe ich mir angewöhnt, eines der Bilder der Serie zunächst final zu bearbeiten (Weißabgleich, Helligkeit, Kontrast, Lichter/ Schatten, ggf. Farbkorrekturen / Masken usw.) und die Einstellungen dann mit allen Bildern zu synchronisieren. Wenn die Bilder so vorbereitet sind, müssen sie mit dem Menupunkt
Foto | Bearbeiten in | In Photoshop als Ebenen öffnen…
an Adobe Lightroom übergeben werden. Die Bilder werden jetzt in Lightroom gerendert und an Photoshop (bei mir im eingestellten hochauflösenden Format 16bit TIFF) als einzelne Ebenen übergeben. Pro Bild sind das bei der EOS R5 256MB, also zusammen bei 30 Ebenen 7,5GB an Daten. Das dauert je nach Anzahl der Fokusebenen und der Leistungsfähigkeit des Rechners durchaus einige Zeit. Auf meinem 16-Kern AMD Threadripper 2950X mit schneller NVMe SSD und 32GB Ram benötigt der Vorgang bei 30 Bildern fast 3 Minuten.
Nun sind in Photoshop noch drei Schritte durchzuführen. Zunächst müssen alle importierten Ebenen markiert werden. Dies kann mit STRG+ALT+A (Windows) oder CMD+ALT+A (Macintosh) oder direkt durch Markierung mit der Maus in der Ebenen- Auswahlbox erfolgen.
Dann müssen die Ebenenmit
Bearbeiten | Ebene automatisch ausrichten…
genau übereinander gelegt werden. In der Dialogbox ist dazu die Voreinstellung „Auto“ gut geeignet. Auch dieser Vorgang dauert - bei mir sind das bei 30 Ebenen wiederum ca. 3 Minuten.
Und dann kommt noch der dritte und letzte Schritt, das Überblenden. Dies erfolgt in Photoshop mit dem Menupunkt:
Bearbeiten | Ebenen automatisch überblenden…
Auch in der hier erscheinendne Dialogbox kann die Voreinstellung „Bilder stapeln“ wieder übernommen werden. Ich schalte dort noch die Option „Nahtlose Töne und Farben“ ein. Ob die Inhaltsbasierte Füllung für transparente Bereiche ausgewählt wird oder nicht, ist Geschmackssache. Wenn an die transparenten Bereichen keine wesentlichen Details im Bild angrenzen, klappt das in der Regel recht gut. Nach bestätigung der Dialogbox heisst es erneut warten. Bei mit dauert der Vorgang im oben beschrieben Fall ca. 4 Minuten, bis das Ergebnis endlich fertigist:
Photoshop hat für die einzelnen Ebenen Masken erstellt, die in jedem Bild nur die Teile durchscheinen lassen, die scharf abgebildet sind. In der Regel klappt das ganz gut, dennoch können immer wieder Stacking-Fehler (wie Doppelkonturen oder unscharfe Bereiche) auftreten, die dann mühsam in den einzelnen Ebenenmasken korrigiert werden müssen. Das geht zwar, ist aber äußerst mühsam.
Das Ergebnis ist sehr brauchbar, bei näherer Inspektion zeigen sich aber im Randbereich doch kleine Fehler:
Dieser Fehler trat auf, da in der Serie von dem betreffenden Blattanteil keine scharfe Aufnahme vorhanden war. Da die Aufnahmen ohne Stativ erfolgten, hat dich die Kamera zwischen den einzelnen Aufnahmen leicht bewegt und dieses Detail war auf der Aufnahme der zugehörigen Ebene nicht mehr enthalten. Diese Fehler kann man nun noch in Kleinarbeit mühsam korrigieren, am einfachste ist es aber, das Bild entsprechend zu beschneiden, so habe ich es gemacht. Wenn man schließlich dem Ergebnis zufrieden ist, können die Ebenen zusammengefasst werden. Das erledigt der Menupunkt:
Ebene | Auf Hintergrundebene reduzieren
Dann kann Photoshop verlassen werden, wobei die Nachfrage „Änderungen an dem Photoshop-Dokument XXX vor dem Beenden speichern?“ bejaht werden sollte. Photoshop speichert das erstellte Bild dann in denselben Ordner, in dem sich auch der Stack befindet und übergibt das neue Bild zurück an Lightroom, wo es dann auch im Filmstreifen erscheint.
Alles in allem ist das Ergebnis mit Lightroom und Photoshop gut, aber die Bearbeitung hat in diesem Fall gut 15 Minuten gedauert - das muss doch auch schneller gehen, oder?
Ja, geht es tatsächlich, z.B.mit
Helicon Focus von HeliconSoft
Helicon Focus ist ein auf das Focus Stacking spezialisiertes Programm. Eine für 30 Tage voll funktionsfähige Testversion kann über die folgenden Links direkt bei HeliconSoft heruntergeladen werden:
Helicon Focus für Windows 7 / 8 / 10*
Helicon Focus für Mac OS 10.13 und später*
Weitere Infos gibt es auf der HeliconSoft Website*. Ich habe die Version 7.6.4 ausprobiert. Das Programm kommt mit einem Plugin für Adobe Lightroom, das bei der Installation automatisch eingerichtet und nach einem Neustart von Lightroom auch sofort verfügbar ist. Somit kann die Verarbeitung des Stacks, ähnlich wie mit Photoshop, komfortabel aus Lightroom heraus gestartet werden. Die ersten Schritte sind daher dieselben wie bei Lightroom. Wenn alle Bilder des Stacks bearbeitet sind, werden sie auch diesmal alle markiert und Helicon Focus wird über den Menupunkt:
Datei | Zusatzmoduloptionen | Export zu HeliconFocus…
aufgerufen. Lightroom exportiert nun die Bilder des Stacks in ein temporäres Verzeichnis (der Pfad kann wenn gewünscht im Lightroom-Zusatzmodul-Manager ausgewählt werden) und startet bei Bedarf HeliconFocus:
Schon dieser Vorgang ist deutlich schneller, er benötigt für 30 Bilder der R5 auf meinem Rechner nur ca. 1 Minute (AMD Threadripper 2950X mit 16 Kernen, 32GB Ram, NVMeSSD).
Wenn die Bilder an Helicon Focus übergeben worden sind, stehen dort nun 3 Render Methoden zur Auswahl:
A: gewichteter Mittelwert
B: Tiefenabbild
C: Pyramide
Zudem können bei den einzelnen Methoden noch verschiedene Parameter ausgewählt werden. Bisher habe ich die besten Ergebnisse mit der Methode C (Pyramide) erhalten. In Helicon Focus können die verschiedenen Methoden aber bequem nacheinander ausprobiert und die Ergebnisse verglichen werden. Die einzelnen Ergebnisse werden zwischengespeichert und lassen sich jederzeit durch Auswahl im kleinen Filmstreifen am unteren Rand anzeigen. Dort kann man sich dann das Beste Ergebnis aussuchen und es speichern.
Das Rendern des Stacks ist im Vergleich zu Photoshop rasend schnell. Helicon Focus nutzt dabei die vorhandenen Rechenkerne offenbar deutlich besser aus, als es Photoshop vermag. Mein Beispielstack mit den 30 Aufnahmen der Elfenbeindistel wurde mit Methode C bereits in 15 Sekunden gerendert, Photoshop hat dafür 6 Minuten (ausrichten und überblenden) benötigt.
Nett ist, dass Helicon Focus während der Berechnung ein animiertes Bild des Render-Vorgangs anzeigt. Auch mit der Methode B - Tiefenabbild ist der Vorgang in 15 Sekunden beendet:
Nach Fertigstellung können die Bilder in Helicon Focus vergrößert betrachtet und bei Bedarf auch nachbearbeitet werden. In diesem Fall sind beide Verfahren gut geeignet gewesen. Die Verarbeitung geht sehr viel schneller und komfortabler als mit Photoshop.
Helicon Focus zeigt im Modul „Nachbearbeitung“ im linken Fenster ein ausgewähltes Einzelfoto einer Ebene und rechts das Gesamtbild an. Mit der Maus kann dann aus einer beliebigen ausgewählten Einzelebene ein Bildteil auf das Gesamtbild kopiert werden. Das schreibt sich hier viel komplizierter, als es in der Realität ist, es geht jedenfalls sehr viel einfacher, intuitiver und schneller als in Photoshop. Meiner Erfahrung nach ist eine Nachbearbeitung in Helicon Focus zudem auch deutlich seltener notwendig, da die Ergebnisse meist besser sind, als mit Photoshop.
Insgesamt macht die Bearbeitung somit mit Helicon Focus sehr viel mehr Spass und ist auch deutlich performanter als mit Adobes Photoshop. Helicon Focus kostet als Jahres-Abo derzeit 30 und als „Lifetime License“, in der auch alle Updates frei sind, $115.
Welches Stacking-Programm soll ich denn nun wählen?
Für erste Versuche eignet sich tatsächlich DPP - Digital Photo Professional von Canon gut, da das Programm jedem Canon EOS Nutzer ohne Zusatzkosten zur Verfügung steht. Es ist allerdings sehr langsam und die Benutzeroberfläche, meiner Ansicht nach, sehr gewöhnungsbedürftig
Wenn vielleicht sowieso bereits mit Adobe Lightroom gearbeitet wird, ist die Kombination Adobe Lightroom + Photoshop wahrscheinlich besser geeignet. Wenn sowieso ein Adobe Foto Abonnement besteht, gibt es hier auch keine Zusatzkosten. Leider ist hier die Stacking-Bearbeitung etwas umständlich und der Vorgang selbst auch langsam, wenn auch etwas schneller als beiDPP.
Allen, die sich etwas intensiver mit dem Focus Stacking befassen wollen, enpfehle ich aber den Erwerb einer darauf spezialisierten Software, wie z.B. das hier vorgestellte Helicon Focus. Damit ist die Bearbeitung um Größenordnungen schneller und komfortabler. Nach umfangreichem Testen und Vergleich mit den anderen Optionen habe ich mich daher für die lebenslange (lifetime license) von Helicon Focus Pro entschieden. Diese ist derzeit für ca. 200,-€* erhältlich.
Und weitere Beispiele
Die obigen Erfahrungen mit dem Focus Stacking der EOS R5 haben mich nun angefixt, auch mein Makro-Objektiv wieder einmal auszuprobieren.
Mein gutes altes EF 100mm F/2.8 Macro USM* liegt schon längere Zeit ungenutzt im Schrank. Ich hatte immer überlegt, es irgendwann einmal gegen das neuere EF 100mm F/2.8L IS USM* auszutauschen, da der IS mir gerade im Makrobereich interessant erschien, habe davon aber abgesehen, da ich es doch nur sehr selten verwende und zudem das L-Objektiv optisch nicht besser ist. Das Abwarten hat sich gelohnt: Nun hat mein altes Makro durch den bei der EOS R5 eingebauten IBIS auch eine Stabilisierung, die wirklich gut funktioniert😉.
Als Übungsobjekt habe ich mir ein über 80 Jahre altes Familien-Erbstück aus der Vitrine ausgesucht. Es ist eine goldene Taschenuhr, die mein Großvater 1937 zum 25jährigen Dienstjubiläum von der GHH, der Gute Hoffnungs Hütte in Oberhausen erhalten hatte. Das gute Stück ist auch nach mehr als 80 Jahren noch voll funktionsfähig. Ich habe sie wieder aufgezogen und sielief!
Das Stacking habe ich nun mit der Kamera auf einem Stativ durchgeführt. Die Beleuchtung kam durch das Fenster, die Uhr habe ich auf ein weißes Blatt Papier gelegt. Dann habe ich mit Blende 5.6 jeweils 40 Aufnahmen durchgeführt, diese in Lightroom bearbeitet und die Serien dann in Helicon Focus gestackt:
Ich bin ziemlich zufrieden mit den Ergebnissen, Focus Stacking macht Spass! Das waren meine ersten Schritte mit dem Focus Stacking. Über Kommentare und Verbesserungsvorschläge würde ich mich sehr freuen.
Wenn Sie an weiteren Informationen zur Canon EOS R5 interessiertsind:
Meinen ersten Testbericht zur EOS R5 finden sie hier. Auf meiner Website gibt es ausserdem noch viele weitere Beiträge, die sich mit der EOS R5 befassen.
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