Macrofotografie

Macrofotografie: niets is wat het lijkt

Dre de Man 187
Macrofotografie oefent een grote aantrekkingskracht uit. Met macro kun je al snel heel bijzondere plaatjes maken, omdat je het blikveld anders is. Toch roept de term ook veel onduidelijkheid op, zowel voor wat de definiëring betreft als de technische implicaties van de term. In de macrofotografie is namelijk niets wat het lijkt: lichtsterkte, brandpuntsafstand, scherptediepte, vergrotingsmaatstaf, alles is anders dan in de gewone fotografie.

Lees meer: 'Durf af te wijken van platgetreden paden' & Handboek Macrofotografie: 10 tips + interview met de schrijver

In de fotografie wil je graag iets bijzonders laten zien. Met macro lukt dat vaak heel goed. Allereerst omdat je met macro dichterbij komt dan je zonder een loep of iets dergelijks kunt zien. Je maakt dus iets zichtbaar dat je met je oog of met andere soorten van fotografie niet kunt zien. Door de beperkte scherptediepte heb je meestal een mooie vage achtergrond. Ten slotte zijn de onderwerpen vaak ook interessant.

Macro hoeft niet echt duur te zijn. Macro-objectieven zijn al verkrijgbaar vanaf ca. € 300,- en met tussenringen, een omkeerring, voorzetlenzen en een balg kan het nog goedkoper. Soms kun je zelfs gebruikmaken van apparatuur die je al hebt: sommige objectieven hebben een macro-mogelijkheid en met teleobjectieven met een converter kom je ook een heel eind. Maar wil je het heel goed doen, dan is een macro-objectief met tilt-mogelijkheid en een set van speciale flitsers een verleidelijke maar minder goedkope optie

Het enorme aanbod aan mogelijkheden is meteen ook vrij verwarrend. Sommige macro-objectieven zijn groothoeken, anders hebben een standaardbrandpuntstafstand en weer andere zijn gematigde teleobjectieven met een tilt-mogelijkheid of zelfs flinke teleobjectieven  van 200mm. Deze objectieven kun je combineren met een balg of met tussenringen en zelfs omdraaien. Voor de meeste fotografen wordt het al snel heel moeilijk om te voorspellen wat de effecten van al die mogelijkheden zullen zijn.

Wat is een macro-objectief?

Een macro-objectief is een objectief dat ontworpen is om dichtbij (dus ca. 1 : 2 of groter, zie hierna) een zeer goede afbeeldingskwaliteit te hebben. Daarnaast heeft zo’n objectief scherpstelmogelijkheden die het wat gemakkelijker maken om opnamen vlakbij te maken. Idealiter heeft zo’n objectief ook een geringe vertekening, want macro-objectieven worden vaak ook gebruikt om objecten zo natuurgetrouwe mogelijk weer te geven en zelfs voor reproducties. Vanwege deze eisen is de lichtsterkte meestal net iets minder dan die van vergelijkbare objectieven. Verder is het bokeh meestal mooi met name bij kleinere diafragma’s, de diafragmabladen zijn dan ook vrijwel altijd mooi rond. Idealiter is er verder een zeer goede kleurcorrectie, met name voor laterale kleurfouten, zodat er nauwelijks of geen bokeh-kleurfouten optreden (zoals paarse voorgrond en groene achtergrond).

De grote variëteit in brandpuntsafstanden heeft direct te maken met twee zaken die vrijwel alleen in de macrofotografie belangrijk zijn: de afbeeldingsmaatstaf en de werkafstand. De afbeeldingsmaatstaf (vergroting) is redelijk simpel te berekenen en de werkafstand in ieder geval redelijk goed in te schatten.

Afbeeldingsmaatstaf

Bij de gegevens van macro-objectieven zien we vaak dat er een maximale afbeeldingsmaatstaf van 1 : 1 opgegeven wordt. Dat getal geeft de grootte van het object ten opzichte van de grootte in het beeld op de sensor weer. (Maak je vervolgens een afdruk dan is de uiteindelijke vergroting veel sterker. Bij een A3, bedraagt dan de uiteindelijke vergroting ca. 12x. )

Wanneer je bij fullframe een voorwerp van 24 x 36 mm beeldvullend fotografeert, dan werk je bij 1 : 1. Is het onderwerp 72 mm groot (2 x 36) en vult dat voorwerp ook het beeld, dan spreek je van 1 :2. Is het 18 mm groot en beeldvullend, dan vergroot je en spreek je van 2 : 1. Nu is die afbeeldingsmaatstaf optisch gezien onafhankelijk van het formaat. 1 : 1 wil gewoon zeggen, dat een voorwerp van 36mm lang ook 36mm lang in beeld komt. In de praktijk wordt echter de sensorgrootte als maat gezien: het voorwerp is dan bij 1 : 1 net zo groot in werkelijkheid als de sensor.

Een objectief dat voor fullframe tot 1 :  1 gaat, zal bij aps-c dan ook al een afbeeldingsmaatstaf hebben van 1,5 : 1 (Canon 1,6 : 1). Voor MFT vergoot dat objectief zelfs twee keer ( 2 : 1). De afbeeldingsmaatstaf bereken je met de formule f = b /v. In de praktijk is het dus f=b/v x cropfactor.

Die verhouding tussen de beeldafstand en voorwerpsafstand is cruciaal, want die bepaalt de vergroting. Maar wat is eigenlijk de beeldafstand? Dat is de brandpuntsafstand plus de afstand die het objectief uitgedraaid of verplaatst moet worden om scherp te stellen. De voorwerpsafstand is gewoon de afstand tussen het optische midden van het objectief en het punt waarop je scherpstelt. Dat is dus de werkafstand plus een paar cm vanaf het optische midden tot de eerste lens van het objectief.

Laten we eens kijken wat dat inhoudt voor een reeks verschillende brandpuntsafstanden bij een vergroting (afbeeldingsmaatstaf) van ca. 1:4.

f (mm)                 vergroting          beeldafstand (mm)        voorwerpsafstand (mm)

20                           0,26                       25,2                                       97

28                           0,26                       35,28                                     136

60                           0,26                       75,6                                       291

105                        0,26                       132,3                                     509

200                        0,26                       252                                        969

300                        0,26                       378                                        1.454

510                        0,26                       642,6                                     2.472

Wanneer we ons even beperken tot full frame, dan zien we bij een 20mm groothoek dat we op 9,6 cm afstand moeten fotograferen, vanaf het optische midden van het objectief, heel dichtbij dus. Bij een 50mm-objectief is dat 29 cm en bij een 300mm 1 m 45. Je begrijpt dat wanneer je een vlinder wilt fotograferen, zo’n 300mm heel handig kan zijn. De 510 mm is overigens niet zomaar gekozen, dat is een 300mm objectief met een converter van 1.7x. Het 300mm-objectief is geen macro-objectief, maar een gewone 300mm, instelbaar tot 1,4 m. Combineer je die met de converter en ga je dan weer naar de kortste instelafstand van 1,4 m, dan krijg je het volgende staatje:

f (mm)                 vergroting          beeldafstand    voorwerpsafstand

510                        0,55                       790,5                     1437

Je bereikt nu dus meer dan 1 : 2. Teleobjectieven zijn dus zeker in combinatie met een converter al geschikt voor macro-opnamen. Sommige reiszooms hebben dan ook een macro-aanduiding of een speciale macro-instelling en die heeft meestal ook weer betrekking op het gebruik in de tele-stand.

Maar wat als je een heel sterke vergroting wilt bereiken, van 10x? Dan ziet het er ineens heel anders uit:

f (mm)                 vergroting          beeldafstand    voorwerpsafstand

20                           10                           220                        22

28                           10                           308                        31

60                           10                           660                        66          

105                        10                           1155                      116

200                        10                           2200                      220

300                        10                           3300                      330

510                        10                           5610                      561

De werkafstand blijf heel aantrekkelijk bij het 300mm-objectief, maar de beeldafstand is enorm vergroot. Je hebt nu een balg nodig van drie meter! Niet echt handig dus. Zelfs met een 60mm macro redt je het niet met een balg, want je hebt een beeldafstand van 66 cm en een balg is meestal maar twintig tot dertig centimeter.

Een groothoek lijkt hier ideaal: bij een 28 mm heb je een balguittrek (beeldafstand) van ca. 28 cm en bij 20 mm van 20 cm. Toch kleeft ook een nadeel aan die kleine beeldafstand. De voorwerpsafstand is namelijk nog kleiner, resp. 22 mm en 31 mm, en dat is gerekend vanaf het midden van het objectief. Je zou je onderwerp dus in het objectief moeten plaatsen!

Dat lijkt een onoplosbaar probleem, maar wanneer het een retrofocus betreft, bestaat er juist een heel eenvoudige oplossing voor. Die biedt zelfs optische voordelen.

Omkeerbaar

In de optica kun je namelijk altijd twee kanten op. Officieel zeg je dat zo: de gang van de lichtstralen is omkeerbaar. Draai je het objectief om (daar heb je wel één of twee speciale ringen voor nodig) dan is het probleem dat we net zagen opgelost. Bij een retrofocusobjectief ligt het optische midden namelijk achter het objectief, kort vóór de sensor. Bij een omgedraaid objectief ligt het dus kort vóór de achterkant (die nu de voorkant is). Hoe groot je de vergroting ook kiest, je hebt altijd een werkafstand die minimaal zo groot is als de afstand van de objectiefaansluiting tot de sensor.

De situatie lijkt optisch dan volledig op de situatie waarin je een foto maakt vanaf ca. tien keer de brandpuntsafstand. Vooral bij niet al te lichtsterke objectieven krijg je dan een uitstekende scherpte. Deze truc werkt overigens ook bij eenvoudige standaardobjectieven. Bij teleobjectieven werkt het meestal niet.

Bij veel oude objectieven kun je ook bij omgekeerd objectief het diafragma bedienen. Bij Nikon G-objectieven kun je daarvoor gebruik maken van een willekeurige adapter van Nikon naar bijvoorbeeld MFT of Sony-E met mechanische diafragma-instelling. Die adapter zit dan aan wat nu ineens de voorkant van het omgekeerde objectief is. Hij is verder nergens mee verbonden, maar je kunt er wel het diafragma mee instellen. Maar wanneer je een omkeerring of balg gebruikt, ben je niet meer gebonden aan een bepaald merk.

Keuze brandpuntsafstand

Bij macro-opnamen kan de afstand tussen je objectief en je camera zoals we gezien hebben veel te groot worden. Een objectief met een korte brandpuntsafstand is dan handig, maar daarbij heb je weer een korte werkafstand. Tussen deze twee kwaden moet je een afweging maken bij de keuze van de brandpuntsafstand. Maar uiteraard wordt ook je beelduitsnede bepaald door de brandpuntsafstand. Een groothoek blijft een groothoek, dus ook al fotografeer je een bloem van heel dichtbij, dan nog krijg je op de achtergrond een hele hoop landschap. Maak je diezelfde foto met dezelfde vergrotingsfactor met een teleobjectief, dan zie je niets meer van de achtergrond. Dat kan allebei een mooie foto opleveren, maar het is wel een belangrijke keuze.

Belichtingsverlengingsfactor

We hebben bij de voorbeelden al gezien dat de beeldafstand flink kan toenemen. Het diafragma wordt in zo’n geval relatief steeds kleiner. Bij 1 : 1 bijvoorbeeld, is het diafragma twee stops kleiner, het kwadraat van de vergroting van de beeldafstand. Je moet hierbij echter ook rekening houden met de pupilfactor: de verhouding tussen de schijnbare grootte van het diafragma aan de achterkant en aan de voorkant van het objectief. Bij objectieven waar het diafragma aan de achterkant kleiner lijkt dan aan de voorkant, is de verlenging namelijk sterker (de diffractie trouwens ook). Omgekeerd: lijkt het diafragma (of als je dat niet ziet: de lensopening) aan de achterkant groter, dan is de belichtingsverlenging en de diffractie kleiner. Draai je het objectief echter om, dan werkt ook dat alles weer omgekeerd. In ons voorbeeld met het groothoekobjectief, pakt dat heel gunstig uit.

Scherpte en scherpstellen

Bij macro wordt er vaak handmatig scherpgesteld en de scherptediepte is klein. Een objectief moet daarop ingericht zijn: er moet een brede scherpstelring zijn die zich heel precies en prettig laat instellen, niet te zwaar en niet te licht. Ouderwetse macro-objectieven hadden vaak lange en vrij kwetsbare schroefdraden, vaak ook combinaties van meerdere schroefdraden. Met de komst van autofocus zijn die voor een deel vervangen door interne scherpstelling. Bij interne scherpstelling beweegt een lensgroep binnen het objectief om scherp te stellen. Dat maakt de scherpstelbeweging sneller en lichter en de verkleining van het effectieve diafragma wordt daardoor deels gecompenseerd. De brandpuntsafstand wordt erdoor wel wat korter. Dat heeft consequenties voor de werkafstand.

Scherpstellen en scherptediepte

Scherpstellen bij macro is niet eenvoudig. Je hebt een kleine scherptediepte, dus wanneer je de camera laat bepalen waarop hij scherpstelt, is de kans groot dat dat onderdeel van je onderwerp dat de meeste aandacht verdient, nu net niet scherp is. Vaak is handmatige scherpstelling, of eerst automatische scherpstellen en dan de scherpstelling uitzetten, een goede oplossing. Daarmee vergroot je uiteraard de scherptediepte niet. Die is bij macro vaak erg klein. Soms is dat heel mooi en kun je het zo laten. Vaak zul je toch een oplossing moeten verzinnen.

Er zijn er drie: diafragmeren, tilt en focus stacks.

Maak je gebruik van een echt macro-objectief, dan is de kans groot dat de pupilfactor gunstig is, en dat je iets verder kunt diafragmeren dan normaal zonder al te veel last te krijgen van diffractie. Diafragma 16 kan vaak nog wel, zeker wanneer je zo’n foto extra verscherpt. Is ook dat niet voldoende, dan blijven er twee mogelijkheden over. De eerste hebben we uitvoerig besproken in een ander artikel; gebruik je een tilt-objectief (of balg!), dan kun je het gebied dat scherp is vergroten met behulp van de Scheimpflug-instelling. De andere methode is die van de focus stacks. In dat laatste geval maak je een serie opnamen, waarbij het scherptepunt steeds net anders ligt, die je vervolgens in software zoals Adobe Photoshop of Helicon Focus samenvoegt. Vooral met het laatste programma werkt dat heel erg goed. Bij opnamen van heel kleine onderwerpen (het oog van een insect bijvoorbeeld) geeft het fascinerende resultaten, alleen zul je dan wel tientallen opnamen moeten maken. Sommige fotografen leggen een insect daarom eerst in de ijskast (het sterft dan niet maar wordt heel traag), anderen gaan op zoek naar een insect dat een natuurlijke dood gestorven is. Afijn, dat laten we aan jou over.

Wat overigens niet helpt om de scherptediepte te vergroten: het kiezen van een kortere brandpuntsafstand. Met een kortere brandpuntsafstand moet je namelijk zoveel dichter bij komen, dat je daardoor net zo weinig scherptediepte hebt als met een teleobjectief op een grotere afstand.

Omgekeerde wereld

Een apart probleem met betrekking tot scherpstellen ontstaat wanneer je boven 1 : 1 werkt. Zoals we boven zagen, is de gang van de lichtstralen omkeerbaar. Bij opnamen boven 1 : 1 zie je een heel aardige toepassing van dat principe. De afstand tussen je onderwerp en het objectief is nu kleiner dan de afstand tussen camera en objectief. Bij 1 : 1 en daarboven, kun je daarom nauwelijks meer scherpstellen met het objectief zelf - of door de afstand tussen het objectief en de camera te vergroten. Je moet precies het omgekeerde doen: je moet de afstand tussen je onderwerp en het objectief variëren om scherp te stellen. De afstand tussen objectief en camera bepaalt boven 1 : 1 de afstand tot je onderwerp, dus in wezen de vergrotingsmaatstaf. Een instelslede of macrorail is daarbij heel handig.

Scherpteproblemen bij macrofotografie

Macro-opnamen zijn in zoverre soms problematisch, dat er allerlei verschillende factoren zijn die de schepte negatief kunnen beïnvloeden. Allereerst is er natuurlijk de kwaliteit van het objectief, alleen een echt macro-objectief bereikt de optimale scherpte dichtbij, en ook tussen macro-objectieven onderling zijn kwaliteitsverschillen. Voor gewone objectieven met tussenringen of een balg geldt als grondregel: deze zijn in het algemeen beter geschikt voor macro, naarmate de opbouw symmetrischer lijkt en de lichtsterkte kleiner is. Sommige objectieven – ook macro-objectieven – hebben floating elements: daarbij wordt een lens(groep) verplaatst in het objectief. (Dat werk net als bij interne scherpstelling,  heeft echter in dit geval uitsluitend tot doel de scherpte in het dichtbijgebied te verhogen). Werk je met zo’n objectief, dan moet het ook in combinatie met een balg of tussenringen, op de kortste instelafstand staan.

Een belangrijke oorzaak van onscherpte bij macro, is bewegingsonscherpte. Bij 1 : 1 is het objectief in feite twee keer zo lang, je zou dus volgens de bekende vuistregel (kortste sluitertijd uit de hand = 1/brandpuntsafstand in mm x omgekeerde cropfactor) de belichtingstijd twee keer zo kort moeten kiezen. Uiteraard helpt beeldstabilisatie hierbij. Een ander factor is echter, dat je de camera bij het bewegen ook licht naar voren en achteren beweegt. Bij gewone foto’s maakt dat niets uit, bij macro is dat een echt probleem, omdat je én heel dicht bij je onderwerp zit én de scherptediepe heel klein is.

Bij bloemen en beesten is er nóg een heel vervelende oorzaak van bewegingsonscherpte: het onderwerp zelf kan bewegen. Een licht briesje is bij macro-opnamen van bloemen al voldoende om een flinke onscherpte te veroorzaken. Ook hier werkt dat dubbel: enerzijds is er echte bewegingsonscherpte, anderzijds klopt de scherpstelling dan niet meer. Om dat laatste te compenseren kun je continue scherpstelling gebruiken, of wanneer je handmatig scherpstelt, een serie opnamen achter elkaar maken, met drie of meer opnamen per seconde. Meestal zit er dan wel een foto bij, waarbij de bloem net op de juiste plaats stond en wel scherp is. Je doet er wel goed aan dat even te controleren.

Welke tussenringen?

Om in te schatten welke tussenring(en) je nodig het, kun je van de volgende formule gebruikmaken: M (vergroting) = lengte tussenring / f (brandpuntsafstand.

Voorbeeld 1 (bij 50 mm)

1 : 1 =  50/50. Bij 1 : 1 heb je dus een tussenring van 50mm nodig (in feite ca. 40mm, want het scherpstellen werkt ook als een tussenring, maar dan van ca. 10mm.

Voorbeeld 2 (bij 50mm)

0,5 =  25/50. Bij 1 : 2 heb je dus een tussenring van 25mm nodig (in feite ca. 15mm, want het scherpstellen werkt ook als een tussenring, maar dan van ca. 10mm.

Meer lezen over macrofotografie?

Dit artikel over macrofotografie werd geschreven door Dré de Man en gepubliceerd in DIGIFOTO Pro 2.2017. Wil je voortaan alle achtergrondverhalen, interviews en reviews in je brievenbus ontvangen? Neem dan nu een abonnement op DIGIFOTO Pro. 

Fotowedstrijd: Macrofotografie

Zelf aan de slag geweest met macrofotografie? Nog tot 20 juli kun je meedoen aan de fotowedstrijd: macro op DIGIFOTO Pro. Meer over de wedstrijd vind je hier. Inspiratie nodig? Kijk in onze lezersgallery.

afbeelding van Dre de Man
Door: Dre de Man

Dre de Man | Redacteur

Bekijk alle artikelen van Dre