Nahlinsen / Diopter / Macro Converter

Inon Nahlinsen UCL330Wohl das wichtigste Hilfsmittel für die Makrofotografie unter Wasser sind Nahlinsen. Vor allem an Kompaktkameras, bei denen das Objektiv nicht getauscht werden kann, ermöglichen diese Vergrößerungslinsen trotzdem imposante Makro-Aufnahmen. Doch auch an Systemkameras mit echten Makroobjektiven, lässt sich die Abbildung zusätzlich vergrößern.

Übrigens werden die Begriffe „Diopter“, „Nahlinse“, „Vergrößerungslinse“ und „Makro Konverter“ synonym verwendet.
Die Funktionsweise ist jedoch immer die gleiche.

Weiter unten befindet sich eine Liste aktuell verfügbarer Makro Konverter.

 

Wie funktionieren Nahlinsen?

Nahlinsen kannst du dir, wie eine Lesebrille für die Kamera vorstellen.
Mit Hilfe dieser Vergrößerungslinsen wird die Naheinstellgrenze und damit auch der Abstand zum Objekt (der sogenannte Arbeitsabstand) deutlich verkürzt.

Das ermöglicht dir, dich mit deiner Kamera noch weiter an das Objekt annähern zu können. Gleichzeitig hat das den Vorteil, dass das Objekt deutlich größer auf dem Sensor abgebildet wird (Abbildungsmaßstab).

Dabei bleiben die Kameraeinstellungen wie Blende, ISO und Belichtungszeit gleich. Selbst der Autofokus arbeitet mit den meisten Makro-Konvertern ganz normal.

Größere Abbildung durch kürzere Distanz zum Motiv

In der Zeichnung siehst du, wie durch den geringeren Abstand zum Motiv nun der Fisch auf die gesamte Fläche des Sensors projiziert wird.

Ein weiterer Vorteil, den Nahlinsen bringen, ist, dass nicht mehr auf den Nahbereich, sondern auf unendlich scharfgestellt wird. Der Fokus wird in die sogenannte Unendlich-Stellung gebracht.
Bei Systemkameras ist diese Einstellung auf dem Objektiv ablesbar. Kompaktkameras haben diese Einstellung auch, zeigen sie aber allenfalls beim manuellen Fokussieren an.

Durch die Unendlichstellung liegt die Abbildungsleistung des Objektivs im optimalen Bereich. Dadurch kommt es zu weniger Farbsäumen an Kontrastkanten im Bild (chromatische Abberationen) und auch Verzeichnungen in den Bildecken können weitestgehend vermieden werden.

 

Da hat es Zoom gemacht…

Vielleicht fragst du dich nun, warum du nicht einfach auf die Nahlinse verzichten sollst, und stattdessen den Zoom deiner Kamera benutzt.
Ja, ich gebe zu, ein ähnlicher Effekt lässt sich bei einigen Kameras, damit auch erzielen. Trotzdem bringt ein Diopter für deine Makroaufnahmen einige deutliche Vorteile.

Durch die oben schon erwähnte Verkürzung des Abstands zum Motiv verringert sich natürlich auch die Wassermenge zwischen der Kamera und deinem Motiv. Damit verringerst du gleichzeitig auch die Zahl der Schwebeteilchen im Bild. Außerdem sorgst du beim Einsatz von künstlichem Licht für etwas deutlichere Farben und klarere Kontraste.

Normalerweise heißt es in der Unterwasserfotografie: „Du sollst nicht zoomen“. Bei der Fotografie mit Dioptern gilt diese Aussage nicht!

Dadurch, dass die Nahlinse die Naheinstellgrenze auf ein fixes Maß reduziert, kannst und sollst du getrost die komplette Brennweite deiner Kamera ausnutzen. Denn je höher die verwendete Brennweite hinter dem Diopter ist, desto größer ist auch die Abbildung auf dem Kamerasensor.

Also doch zoomen… 😉

 

Welche Stärke brauchst du?

Um diese Frage zu beantworten, musst du auf mehrere Faktoren achten.

Generell hat neben der Stärke der Nahlinse auch die maximale Brennweite deines Kamera-Objektivs einen Einfluss auf den maximalen Abbildungsmaßstab. Indirekt wirkt sich auch die Sensorgröße auf die Vergrößerung aus. Dazu findest du im Physik-Teil weitere Informationen.

Jeder Diopter hat eine Stärke, die entweder in Dioptrien (dpt) oder (seltener) dem Vergrößerungsfaktor angegeben wird. Gängige Werte in der Unterwasserfotografie sind +3 +6 +8 +10 und +15 Dioptrien.

Je höher der Dioptrien-Wert, desto kürzer ist der spätere Abstand zum Motiv und dadurch die scheinbare Vergrößerungsleistung.

Auch wenn es nicht immer empfehlenswert ist, kannst du unterschiedliche Nahlinsen (bedingt) kombinieren.

Mit dem Stacking, also dem Aufeinanderschrauben zweier Nalinsen, lassen sich die Stärken der beiden Diopter summieren.
So wird aus zwei +6 Dioptrien-Linsen quasi eine +12 Dioptrien Nahlinse.

Kombinierst du zu viele oder zu starke Diopter, verkürzt sich auch die Naheinstellgrenze. Im ungünstigsten Fall liegt dadurch die Schärfeebene innerhalb des Objektivs oder des Diopters. Das bedeutet, dass deine Kamera nicht mehr scharf stellen kann und du dir eventuell die Linse verkratzt, weil du versuchst noch näher an dein Objekt heranzukommen.

Außerdem verschwimmen die Randbereiche deiner Fotos mit jedem weiteren Diopter und die Abbildungsfehler nehmen weiter zu.

Je nach deinen taucherischen Fähigkeiten, würde ich dir für den Anfang eine Nahlinse mit maximal +10 Dioptrien empfehlen. Hiermit lassen sich recht einfach gute Ergebnisse erzielen.

Bist du Besitzer einer Edelkompakten, mit etwas größeren Sensoren (1 Zoll), wie z.B. der RX100 von Sony oder der G7X MKII, wirst du mit einer +10 Dioptrien Linse sehr einfach gute Ergebnisse erreichen. Hier ist die Canon im Vorteil. Durch die längere Brennweite an der G7X ist schon eine +6 Dioptrien ausreichend, um in etwa das gleiche Ergebnis zu erhalten, wie bei der Sony mit einer +10 dpt Linse. (Wie du das errechnest findest du weiter unten).

Vollformat oder Crop

Auch zwischen APS-C und Vollformat-Kameras gibt es Unterschiede. Hier ist der Crop-Faktor der Kamera, also der scheinbare Brennweitenunterschied, durch die Sensorgröße ein Faktor.
Bei den APS-C Sensoren ist die scheinbare Vergrößerung bei der Verwendung des gleichen Objektivs um den Faktor 1,6 größer. Daher ist eine Crop-Kamera für besonders große Makro-Aufnahmen etwas besser geeignet.


INFO: Der Abbildungsmaßstab ist bei allen Sensoren der Gleiche! Bei gleichem Objektiv mit gleicher Brennweite und gleichem Diopter, erhältst du immer den gleichen Abbildungsmaßstab. Eine Abbildung von 1:1 ist und bleibt eine 1:1 Abbildung.

Trotzdem ist das Endergebnis durch die Sensorgröße bedingt, auf dem PC nachher unterschiedlich. Hier musst du unterscheiden zwischen dem Abbildungsmaßstab bei der Aufnahme und dem Abbildungsmaßstab bei der Betrachtung! Durch den kleineren Sensor einer Kompakt- oder der APS-C Kamera, wird ein kleinerer Ausschnitt aus der 1:1 Abbildung aufgenommen.

In der Praxis bedeutet das einfach: Je kleiner dein Kamera-Sensor ist, desto größer ist dein späteres Makro-Foto auf dem Bildschirm.


Außerdem spielt es auch eine wichtige Rolle, ob du ein „Standard-Zoom“ oder ein Makro-Objektiv verwendest.
Mit einem „Standard“-Objektiv, wird der Abbildungsmaßstab genauso berechnet, wie bei einer Kompaktkamera.

Benutzt du hingegen ein echtes Makro, sorgt das Objektiv durch eine spezielle Bauweise, schon für eine 1:1 Abbildung des Motivs. Verwendest du hier zusätzlich einen Diopter, wird die Vergrößerung zusätzlich auf die Makro-Abbildung angewendet. Um hier die Vergrößerungsleistung zu berechnen, musst du die Dioptrien in den Vergrößerungsfaktor umrechnen. Die Formel findest du im Anhang.

Willst du die Bilder deines Makro-Objektivs zusätzlich vergrößern empfehle ich dir bei 60mm Brennweite, zunächst maximal +3 Dioptrien. Bei einer längeren Brennweite wie beim 100mm Macro, kannst du auch mit +6 Dioptrien starten und später, mit ein wenig Übung auch auf +10 Dioptrien wechseln.

Natürlich kannst du auch Nahlinsen mit einer Stärke von über +10 Dioptrien einsetzen. Diese werden auch Supermakro-Konverter genannt und erzeugen spannende Bilder winzigster Details.
Allerdings sind diese Vergrößerungslinsen nicht für den Einsteiger geeignet.

Gerade beim Einstieg in die Makro-Fotografie wirst du mit diesen Nasslinsen nur selten wirklich brauchbare Ergebnisse erzielen. Und es wäre ja schade, wenn du dir deine Nahlinse verkratzt, weil du den Abstand falsch eingeschätzt hast. 🙂

 

Bauformen

Nauticam Super Macro Converter

Nauticam Super Macro Converter mit M67 Gewinde

Echte Diopter für die Unterwasserfotografie sind alle als Nasslinsen ausgeführt. Das heißt, du kannst sie unter Wasser entfernen und auch wieder montieren. Dadurch lässt sich fast jedes Objektiv zum Makro-Objektiv machen. Das macht vor allem die Fotografie mit Kompaktkameras extrem vielseitig. Hier sind während eines Tauchgangs sowohl Makro als auch Weitwinkel-Aufnahmen möglich.

In der Regel sind die Linsen aus Aluminium gefräst, was sie beständig gegen Salzwasser macht. Mit einer hochwertigen Verarbeitung und speziellen Linsen, kommen die Nahlinsen schon fast an den Detailreichtum echter Makroobjektive heran.

Beim Kauf solltest du zwingend darauf achten echte Achromaten zu kaufen. Diese bestehen nicht nur aus einer einzelnen Sammellinse, sondern aus einer ganzen Linsengruppe, die zwei oder Mehr Linsen enthält. Diese Achromaten sind darauf ausgelegt, die Farbverschiebungen und Abbildungsfehler, wie sie eine einfache Vergrößerungslinse erzeugt, zu vermeiden.

Die meisten Makro-Linsen können auch problemlos an Land verwendet werden. Hier bilden die Linsen von Nauticam (SMC, CMC und CWA) sowie die neue INON UCL-90 eine Ausnahme. Die sind speziell für die Verwendung unter Wasser gerechnet und spielen hier auch ihre Stärken aus. Eine Nutzung an Land führt zu verschwommenen Bildern.

 

Montage

In der Regel werden die Nahlinsen mit Hilfe eines Gewindes auf den Port aufgeschraubt. Dabei kommen die Diopter in verschiedenen Größen mit Filterdurchmessern von 54mm bis 67mm zum Einsatz.

Hier hat sich mittlerweile der M67 Anschluss weitestgehend durchgesetzt. Mit dieser Filtergröße kommt es nur selten zu Verzeichnungen und Abschattungen durch den Rand des Diopters. Für einige Diotper von INON (LD Bajonett) und für kleinere Kameras von Olympus (Olympus Bajonett) gibt es spezielle Anschlüsse um die Linsen anzubringen.

Nauticam Diopter Flip-HalterDoch auch für die übrigen Gehäuse ist eine hilfreiche Entwicklung vorhanden. Der Flip-Adapter. Dabei handelt es sich um ein Ringsystem, das du zwischen Gehäuse und Diopter schrauben kannst. Dadurch lassen sich die Nahlinsen einfach wegklappen und das lästige Auf- und Herunterschrauben der Linsen unter Wasser, enfällt.

 

Liste aktueller Makro-Konverter

Marke Modell Anschluss Dioptrien Gewicht Preis
INON UCL-330 M67 M67 +3 70g 135 €
INON UCL-165 M67 M67 +6 140g 140 €
INON UCL-90 M67 M67 +11 215g ? €
INON UCL-100 M67 M67 +10 270g 280 €
H2O Tools UCL-05 M67 +5 118g 134 €
H2O Tools UCL-02 M67 +8 140g 148 €
Saga Wet Lens +5 M67 +5 160g 165 €
Saga Wet Lens +10 M67 +10 225g 195 €
Saga Wet Lens +15 M67 +15 292g 255 €
Saga Wet Lens +20 M67 +20 300g 255 €
Nauticam CMC-1 M67 +15 260g 345 €
Nauticam CMC-2 M67 +10 220g 310 €
Nauticam SMC-1 M67 500g 505 €
Nauticam SMC-Multiplier M67 200g 475 €
ReefNet Subsee +5 Magnifier M67 +5 240g 220 €
ReefNet Subsee +10 Magnifier M67 +10 345g 250 €
Fantasea +4 Sharpeye M67 +4 140g 220 €
Fantasea +8 Sharpeye M67 +8 135g 220 €
Aquatica +5 CloseUp Lens M67 +5 250g 225 €
Aquatica +10 CloseUp Lens M67 +10 320g 255 €

Stand 12/2016

 

Ein kleines bisschen Physik

Wie vorher schon geschrieben, ist die effektive Vergrößerungsleistung der Nahlinsen abhängig von der Sensorgröße, dem verwendeten Objektiv und auch der Brennweite.

Zunächst will ich mich aber auf den Abbildungsmaßstab konzentrieren.
Der reine Abbildungsmaßstab ist unabhängig von der Sensorgröße. Das heißt, egal welche Kamera du verwendest: Eine 1:1 Abbildung ist und bleibt eine 1:1 Abbildung.

 

Wie kannst du dir das vorstellen?

Der Sensor einer Vollformat-Kamera ist 36mm in der Breite. Nimmst du nun ein Motiv mit dem Maßstab 1:1 auf, werden 36mm deines Motivs über die gesamte Sensorbreite abgebildet.

Verwendest du mit der gleichen Objektiv-Diopter Kombination einen APS-C Sensor, werden auf dem 23mm breiten Sensor eben nur 23mm abgebildet. Gleiches gilt für die 1-Zoll Sensoren, bei denen nur 13mm Sensorbreite zur Verfügung stehen.

Jeder Diopter, den du vor dein Objektiv setzt, wirkt also für jede Kamera gleich. Er verkürzt die Gegenstandsweite auf einen, durch die Dioptrien ermittelbaren Wert.

Dabei ist die Gegenstandsweite, der Abstand zwischen dem Motiv und einem Punkt, der sich je nach Diopter und Brennweite irgendwo im Objektiv befindet.

Mit zunehmender Stärke des Diopters sinkt die Gegenstandsweite, bis sie je nach Kamera, sogar innerhalb des Objektivs liegt. Dann ist die Kamera nicht mehr in der Lage, das Bild scharf zu stellen.

 

Brennweite

Auch die Vergrößerung der Brennweite des verwendeten Objektivs sorgt für eine Vergrößerung des Motivs. Normalerweise hat eine hohe Brennweite gleichzeitig eine deutlich vergrößerte Nahgrenze zum Nachteil. So liegt die Naheinstellgrenze eines 200mm Objektivs von Canon bei etwa 1,6m.

Mit Hilfe des Diopters wird die Nahgrenze auf ein fixes Maß reduziert. Dadurch kann die gesamte Brennweite des verwendeten Objektivs auch im Nahbereich verwendet werden.

Das ist auch der Grund, warum die Sony RX100 mit einer Brennweite von 70mm der Canon G7X mit 100mm Brennweite im Makrobereich unterlegen ist.

 

Makro-Objektive vs. Tele-Objektive

Vielleicht fragst du dich nun, was dann in der Praxis für echte Makro-Objektive und gegen universelle Zoom-Objektive spricht.

Zum Einen sorgen spezielle Makro-Objektive schon bei einer kürzeren Brennweite (meist 60mm oder 100mm) für eine echte 1:1 Abbildung. Durch die relativ kurze Brennweite reduzierst du auch auch die Gefahr das Bild zu verwackeln.

Außerdem ist die Bildqualität echter Makro-Objektive vor allem bei Offenblende (2.8 am Canon EF 100mm Macro) deutlich besser, als bei vergleichbaren Diopter-Kombinationen. Insbesondere die Randbereiche sind wesentlich schärfer und Abbildungsfehler minimiert.

Blendest du allerdings ab, werden auch die Bildfehler reduziert und der Unterschied zwischen Makro-Objektiv und Diopter-Lösung wird weniger deutlich sichtbar.

 

Abbildungsmaßstab und Vergrößerung berechnen

Grundsätzlich wird der Abbildungsmaßstab einer Kombination aus Objektiv und Nahlinse, sowie bei einem Fokus auf Unendlich, folgendermaßen berechnet:

Abbildungsmaßstab = Brennweite(Objektiv) x Dioptrien(Nahlinse)

Das heißt, je länger die Brennweite, oder stärker die Nahlinse, desto größer ist auch der Abbildungsmaßstab.

Für eine Vollformat-Kamera läge der Abbildungsmaßstab bei einer Brennweite von 70 mm und einer 15 Dioptrien-Linse bei etwa 1,05:1

m = Brennweite (70mm) x Stärke Diopter (10 dpt)

m = 0,07m x 15dpt

m=1,05

 

Abbildungsmaßstab und Vergrößerung an Makro-Objektiven

Wie vorher schon erwähnt rechnest du die Vergrößerung der Diopter an einem echten Makro-Objektiv erst um.

Vergroe\beta erung = \left ( Dioptrien  \div 4  \right )  + 1

Durch diese Formel weißt du, dass 4 Dioptrien eine für eine Verdopplung der Größe Sorgen. Jede weitere Verdopplung des Dioptrien-Werts sorgt für eine Vergrößerung um 100%.

 

Sensorgröße

Warum schreibe ich hier von der Vollformat-Kamera, wenn doch die Sensorgröße eigentlich irrelevant ist?

Die Sensorgröße selbst hat keinen Einfluss auf den Abbildungsmaßstab! Das ist und bleibt so. Aber – die Sensorgröße hat einen Einfluss darauf, wie groß der gespeicherte Bildbereich ist.

Während bei einem Vollformat ein Bildbereich von 36mm (Breite) auf die verhandene Auflösung verteilt werden, sind es beim APSC bei gleicher Auflösung nur 23mm.

Das sorgt bei der späteren Betrachtung dafür, dass der Bildausschnitt um den Faktor 1,6 kleiner oder die Vergrößerung um eben diesen Faktor größer ist.

Auch wenn es sich in diesem Bild, beide Male um eine 1:1 Abbildung handelt, wird doch das APS-C Makro größer dargestellt. Daher hat ein kleinerer Sensor für die Aufnahme von Makros einen entsprechenden Vorteil!

 

Umkehrschluss

Nun weißt du, dass der Bildbereich durch den geringere Sensorfläche entsprechend kleiner abgebildet wird. Das bedeutet im Umkehrschluss, dass an einer APS-C Kamera ein +8 Diopter reichen würde, um den gleichen Bildbereich abzubilden, für den an einer Vollformat-Kamera eine +12 Dpt Nahlinse notwendig wäre.

Tabellen

Leider haben die von mir Veröffentlichten Tabellen mehr Verwirrung gestiftet als wirklich weitergeholfen. Daher werde ich die Tabellen überarbeiten und die nächsten Tage mit zusätzlichen Erklärungen wieder veröffentlichen. Ich bitte daher um dein Verständnis!

Wenn dich das Thema Abbildungsmaßstab interessiert, findest du auf der Seite von Elmar Baumann weitere Informationen und einen einfachen Rechner zum Thema.

4 Gedanken zu „Nahlinsen / Diopter / Macro Converter

  1. Was ist denn von den Macrolinsen die nicht speziell für den UW Bereich konzipiert wurden zu halten? Speziell zum Beispiel die von Walimex? Denken Sie dass man diese auch für den UW Einsatz verwenden Kann?

  2. Hallo Daniel,
    funktionieren werden die günstigen Linsen schon auch. Nur eben nicht so gut.
    Die sind einfach die für die Verwendung an Land konzipiert. Das heißt der Schliff ist grundsätzlich anders, als bei den Unterwasserlinsen.

    Und zum Anderen sind viele, der günstigen Linsen keine echten Achromaten. Das heißt, sie gleichen die entstehenden Farbverschiebungen nicht aus.
    Gerade unter Wasser kommt es durch die Brechungseffekte durch die unterschiedlichen Medien zu stärkeren Farbfehlern, als an Land.

    Aber wenn es eine günstige unterwasser-taugliche Linse sein soll, kannst du dir mal die SAGA-Linsen anschauen. Die rosten auch im Salzwasser nicht.

  3. Hai zusammen,
    gerade kämpfe ich mit genau so einem Problem. Habe mir vor dem Urlaub eine neue Cam gegönnt: Sony Fs5 mit Kitobjektiv. Dazu ein Sealux Gehäuse. Eine aufsteckbare Nahlinse habe ich auch dazu…ich meine 4Dioptr.
    Aber….an Land sieht alles super aus. Mit Nahlinse kann ich schön nah an ein Objekt rangehen. Nur Uw, klappt das nicht. Wenn ich Uw so nahe an ein Objekt rangehe, focussiert die Cam nicht mehr. Mit Nahlinse und weiter weg, geht es…aber da ist es fast unmöglich eine Symbiosegarnele auf einer Peitschenkorealle scharf einzufangen….😭
    Kann es sein dass an Land alles gut ist, nur Uw, wenn mehrere Glas zu Wasser übergänge entstehen, der Focus der Cam überfordert ist?!?

    Würde mich über eine Fehlerdiskussion sehr freuen…
    Lg
    Oli

  4. Hallo Oli,
    leider weiß ich nicht, welches das Kit-Objektiv zur FS5 ist, versuche dir aber trotzdem Mal zu helfen.

    Theoretisch liegt der maximale Arbeitsabstand deiner +4dpt Linse ja bei 25cm und darunter, unabhängig von der Brennweite des verwendeten Objektivs.
    Das heißt bis zu einem Abstand von 25cm (1000mm / 4dpt) sollte die Kamera das Motiv scharf stellen können. Allerdings ist die +4 Dioptrien für deinen Sensor relativ schwach gewählt, da die Vergrößerungsleistung bei einem APS-C, (So groß ist ja der Super 35 Film etwa) erst ab einer Brennweite von knapp 150mm eine wirkliche 1:1 Abbildung auf dem Sensor erzeugt.

    Das heißt um ein wirkliches 1:1 Makro zu erzeugen musst du auf über 150mm einzoomen, was natürlich jede Bewegung im Bild zusätzlich verstärkt – mehr als ein Makro-Objektiv mit einer Brennweite von 100mm und gleichem effektivem Abbildungsmaßstab. Das könnte ich mir vorstellen, wirkt sich negativ auf die Fokussierung deiner Kamera aus.

    Was ist denn etwa der Abstand ab dem deine Kamera unter Wasser korrekt scharf stellt?
    Und hast du mal versucht einen stärkeren Diopter einzusetzen, um die Brennweite etwas reduzieren zu können?

    Lg. Tino

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