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Niedersächsisches NZB September 2008 e i m n h Fo ä Z k e u i POLITISCHES Wettbewerb im Gesundheitswesen – ein Spiel ohne Grenzen? s D ZAHNÄRZTEBLATT FACHLICHES Vollkeramische Restaurationen – Teil 2 INTERESSANTES Medizinische Hochschule Hannover – Klinik für Zahnärztliche Prothetik und Biomedizinische Werkstoffkunde Fotos: Dr. Peter Paul Zehner FACHLICHES Geeignete Brennweiten für entsprechende Sensorgrößen Grundsätzlich zu unterscheiden sind drei Sensorgrößen: 1. Kompakte Digitalkameras mit sehr kleinen Sensoren von 5x8 mm 2. Digitale Spiegelreflexkameras (SLR) mit so genannten Crop-Format-Sensoren von 15x23 mm (to crop - beschneiden, http://de.wikipedia.org/wiki/Crop_Faktor) 3. Digitale SLR mit Vollformat-Sensoren von 24x36 mm, das entspricht exakt dem sog. Kleinbildformat aus der analogen Fotografie Makroobjektiv-Sets – die richtige Brennweite für Nahaufnahmen Spätestens beim Erreichen der Naheinstellgrenze (Abb. 01) einer Objektiv-KameraKombination stellt sich die Frage, wie auch kleinere Objekte mit mehr oder weniger Abstand formatfüllend und gut ausgeleuchtet abgebildet werden können. Das Angebot der Kamerahersteller und Fremdfirmen ist vielfältig und der Fachhandel nicht immer in der Lage, Fragen zu diesem Spezi- algebiet ausführlich und richtig zu beantworten. In der Regel werden Kombinationen mit einem Makroobjektiv samt Ringblitz empfohlen (Abb. 02), die nur mit zwei Händen zu bedienen sind: 1. Ein Makroobjektiv des Kameraherstellers, oft das sog. „100er-medical” 2. Ein Makroobjektiv eines Mitbewerbers, auch mit 100 mm Brennweite Abb. 1: CANON EOS 400D f55 mm – 28 cm Abstand – kleinste Objektgröße 40x60 mm 24 NZB 9/2008 Bei gleicher Brennweite bilden kleinere Sensoren, entsprechend einem kleineren Film in der analogen Fotografie, weniger ab als größere Sensoren, kompakte Kameras (1.) haben zur Umrechnung des kleineren Bildwinkels den Faktor 5, C-Format SLR (2.) den Faktor 1,5 bei Nikon- oder 1,6 bei CanonSensoren. Auf äquivalentes Kleinbildformat (KBÄ) umgerechnet entsprechen somit 10 mm Brennweite einer digitalen Kompaktkamera dem Bildwinkel von 50 mm Brennweite am Vollformatsensor, 100 mm Brennweite am Crop-Sensor einer digitalen Canon SLR ergeben somit einen Bildwinkel wie ein 160 mm Objektiv im Vollformat. Unser Auge hat, auf Kleinbild- bzw. Vollformat (3.) bezogen, eine Brennweite von etwa 70 mm. Abbildungen mit diesem Bildwinkel werden als sehr natürlich gesehen. Beispiele für die Darstellung mit unterschiedlichen Brennweiten sowie Schärfentiefen sind sehr anschaulich in zwei Tools dargestellt, die bei näherem Interesse auf www.tamron.de unter Download zu finden sind. Zu 1. Nur sehr wenige digitale Kompakte sind für gute Nahaufnahmen geeignet, dazu gehört die SANYO E6/60 mit innenliegendem 3fach Zoom und dem Blitz direkt über der Abb. 2: CANON EOS 5D mit EF 100 mm 2.8 Macro und Ringblitz EX LZ 14 ca. € 3.000,- FACHLICHES Objektivachse (Abb. 03, s. a. NZB 12/2007 S. 35 f.). Die Brennweite gängiger 3-fach Zoome beträgt vom Weitwinkel- zum Telebereich 7-21 mm, mit dem Crop-Faktor 5 für den kleinsten Sensor errechnen sich Bildwinkel auf 35-105 mm KBÄ bei enormen Schärfentiefen. Der Makrobereich kompakter Digitaler wird üblicherweise mit einer Brennweite von 7 mm und 2 cm Abstand zum Objekt erreicht, was gekonnt eingesetzt zwar für eine oft aufregende Perspektive sorgt, für dentale Aufnahmen hingegen abträglich ist, daraus folgen oft Bilder mit „Hasenzähnen”. Einige Kameras (Nikon 950 990 995 4500) erlauben Nahaufnahmen bei einer tatsächlichen Brennweite von etwa 15 mm und erreichen damit KBÄ-Bildwinkel von 75 mm, einer Brennweite, die etwa derjenigen unserer Augen entspricht. Diese geringen tatsächlichen Brennweiten von 15 mm sorgen zwar auf der einen Seite für enorme Schärfentiefenbereiche, der häufig aber nur über das Bedienungsmenü einstellbaren Zoom für kaum reproduzierbare Brennweiteneinstellungen. Diese sind aber wichtig, wenn man mit in verschiedenen Sitzungen, z. B. prä- und postoperativ, mit identischen Parametern fotografieren möchte. Diese Zoome erreichen bauartbedingt nur f=8 als völlig ausreichend geschlossene Blende und bilden damit bereits enorme Schärfentiefen ab. Wer also präzise und wiederholbare Aufnahmen erstellen möchte, sollte mit Spiegelreflexkameras und fixierten Einstellungen für Licht und Objektiv arbeiten. Zu 2. und 3. Wenn man zahnärztliche Nahaufnahmen mit gängigen digitalen C-Format-Spiegelreflexkameras und den damit zusammen im Kit erhältlichen, qualitativ guten 18-55 mm Zoom-Objektiven erstellen möchte, kann man kleine Objektgrößen bis zu 40x60 mm formatfüllend aufnehmen, bei einem Objekt-Sensor Abstand von etwa 30 cm. In vielen Fällen ist das für Übersichten ausreichend und Einzelzähne lassen sich mit Freistellung (= Ausschnittsvergrößerung) ausreichend gut darstellen. Wer auf die Abbildung auch kleinerer Objekte Wert legt, benötigt entweder Makroobjektive oder andere Hilfsmittel, um auch zunächst nicht makrotaugliche Objektive für solche Abbildungsmaßstäbe anwenden zu können. Man spricht von Nahaufnahmen bis hin zur 1:1 Abbildung, dabei weisen Objekt und Film oder Sensor gleiche Abmessungen auf. Makro bedeutet im Sinne des Wortes, dass ein aufgenom- menes Objekt, bereits kleiner als der Film oder Sensor, formatfüllend auf diesem abgebildet ist. Das Canon MP-E 65 mm 1:2,8 1-5x Macro Photo erreicht voll ausgefahren diese 5-fache Vergrößerung, allerdings lässt das Handling eher statische Aufnahmen zu (Abb. 13). Für erfolgreiche, unkomplizierte Nahaufnahmen sind die Parameter Abstand ObjektSensor, Ausleuchtung, Blendenwerte und Brennweite(n) wesentlich. Einmal eingestellt, sorgen sie für schnelle Bereitschaft und sichere Ergebnisse. Meine Empfehlungen zum Equipment: Low cost level Gängige C-Format-SLR-Kits mit 18-55 mm Zoom eignen sich in Verbindung mit einem häufig in das Kameragehäuse integrierten Aufklappblitz, dem sog. „Popup-Blitz”, für Abbildungen bis 40x60 mm große Objekte bei etwa 30 cm Distanz (Abb.04). Abb. 3: SANYO E6 ca. € 170,- Vorderseite mit obenliegendem Blitz - Rückseite mit 3 Zoll TFT Medium cost level Diese C-Format-SLR-Bodies können mit speziellen Makroobjektiven von 50-100 mm ergänzt werden (Kosten dafür von EUR 250,- bis EUR 500,-), dabei werden effektive Bildwinkel von 75-160 mm KBÄ genutzt. Bei den Canon EOS 300D-40D reicht der Popup-Blitz selbst für das lange EF 100 mm 2.8 Macro (612 g, Kosten ca. EUR 500,-) immer noch aus (Abb. 05), wer auf größere Abstände (1:1 mit 31 cm Distanz z. B. bei Operationen) für den Fotografierenden angewiesen ist, muss noch nicht zwingend zum zusätzlichen Ringblitz als Zubehör greifen. Um die Option Vollformatobjektiv offen zu lassen, kann man das EF 50 mm 2.5 Compact Macro (305 g, Kosten ca. EUR 250.) nutzen, das neuere EF-S 60 mm 2,8 Macro USM (365 g Kosten ca. EUR 350,-) hingegen ist für den kleineren Crop-Sensor gerechnet und lässt sich nicht an Vollformatkameras verwenden. Diese gegenüber 100 mm kürzeren Brennweiten benötigen für 1:1 Abbildungen zwar weniger Abstand (23/20 cm), dafür erhält man ein in Sinne des Wortes unbeschwerteres Handling für Aufnahmen auch mit nur einer Hand. Abb. 4: NIKON D40 mit 18-55 mm Kitobjektiv ca. € 450,- High cost level Die Grenzen nach oben sind offen, Gehäuse in der Vollformatklasse beginnen ab etwa EUR 2000,-, bieten für unsere Anforderungen nicht nur Vorteile und werden durch verschiedene Makroobjektive mit 50 mm, 100 mm oder 180 mm (Kosten ca. € 1.300,-) ergänzt, wobei ein Aufsteck-, Abb. 5: CANON Makro-Objektive 50-60-65100 mm – Canon lichtstarke Festbrennweiten 35-50-85 mm NZB 9/2008 25 FACHLICHES Ring- oder Scherenblitz (Kostenspanne ca. EUR 300,- bis EUR 950,-) zwingend von Nöten ist. Allein durch das Gesamtgewicht ist eine zweihändige Bedienung obligat. Zwischenlösungen Abb. 6: CANON EF 35-80 mm mit 4 Dioptrien Vorsatzlinse von www.doctorseyes.de Abb. 7: CANON ET 12/25 II 12 mm und 25 mm Verlängerungsringe Abb. 8: MINOLTA Rokkor 50 mm 1.4 mit WEP Auto Kinotelex 2-fach Konverter Soweit hätte (vielleicht) auch der Fachhandel beraten, aber da bin ich mir im Einzelfall nicht ganz sicher. Es gibt viele weitere und günstige Möglichkeiten, mit entsprechenden Kombinationen sowohl den Abbildungsmaßstab (bis hin zu 5:1) als auch die Distanz zum Objekt zu verändern. Während ein Makroobjektiv sich in der Regel bis unendlich verwenden lässt (das EF 50 mm 2.5 Compact Macro gilt als eines der besten Standardobjektive von Canon), sind bestimmte Objektivkombinationen, für die Verwendung im Nah- oder Makrobereich optimiert, im Normalbereich dann nur eingeschränkt zu verwenden. Zu diesen Ergänzungen dienen: 1. Vorsatzlinsen vergrößern die Wiedergabe wie eine Lesebrille und reduzieren die Abbildungsqualität des Objektivs (Abb. 06) 2. Verlängerungs- oder Zwischenringe verringern den Nahabstand und mindern die Lichtleistung (Abb. 07) 3. optische Telekonverter verlängern die Brennweite verlängern und mindern die Lichtleistung (Abb. 08) 4. Umkehrringe erlauben die Montage des Objektives mit der Frontlinse am Kamerabajonett und kehren so den optische Strahlengang um (Abb. 09) Hier gilt es wie auch bei den Telekonvertern, auf die Weiterführung aller elektrischen Anschlüsse vom Kamerabajonett über den Verlängerungsring zum Objektiv zu achten, was bei den Canon Extension Tube 12/25 II auch für das EF-S Bajonett gewährleistet ist. Zu 3. Telekonverter sind optische Brennweitenverlängerer, in der Regel als „2-fach Konverter” bekannt. Sie reduzieren die Lichtstärke des Objektives um Faktor 2 (aus Blende 3.5 wird 7) und sollten deshalb eher als 1,4-fach Konverter verwendet werden, auf die Übertragung aller elektrischen Anschlüsse bei Fremdfabrikaten ist, wie bei den Verlängerungsringen, s. zu 2., zu achten (z. B. Kenko). Aus meiner analogen Zeit erinnere ich mich gut an die Kombination 50 mm 1:1.4 plus 2-fach Konverter anstelle eines 100er Makro. Heute haben diese Kombinationen m. E. eine vernachlässigbare Bedeutung, weil gute Brennweiten recht preiswert zu bekommen sind. Zu 4. Umkehrringe erlauben die „verkehrte” Montage der Objektive über das Filtergewinde am Bajonett der Kamera in der sog. Retrostellung und damit echte Makroauf- Zu 1. Vorsatzlinsen sind eine relativ preiswerte Möglichkeit, den Nahabstand zu verringern. Dabei sollten 2-4 Dioptrien nicht überschritten und nur Achromate gewählt werden, weniger ist hier mehr, abblenden verbessert die Wiedergabe! Abb. 9: TRAUMFLIEGER Makro Umkehr-Set für Kitobjektiv EF-S 18-55 Abb. 10: Set wie Abbildung 09 – kleinste Objektgröße Makro 3x4,5 mm 26 NZB 9/2008 Zu 2. Verlängerungsringe mit 12 mm für kurze oder 25 mm für längere Tele-Brennweiten sind eine gute Kombination, insbesondere für lichtstarke Objektive mit Anfangsblende 2.8 und darunter mit eher langer Nahdistanz: Mit dem ET 12 reduziert sich die Nahdistanz • des EF 35 mm 2.0 von 20 auf 16 cm für Objekte bis 24x36 cm, • des EF 50 mm 1.8 von 45 auf 25 cm für Objekte bis 36x54 mm und • des EF 85 mm 1.8 von 85 auf 50 cm für Objekte bis 75x50 mm! Abb. 11: CANON EOS 400D mit EF-S 60 mm – 20 cm Abstand – kleinste Objektgröße 14x21 mm Auge – Zähne FACHLICHES nahmen bis etwa 5:1, das bedeutet 5 mal kleinere Objekte als der Sensor werden formatfüllend abgebildet. Dabei wird das Objektiv quasi auf den Kopf gestellt, so ist übrigens auch das Supermakroobjektiv Canon MP-E 65 mm 1:2,8 1-5x Macro Photo konstruiert (Kosten ca. EUR 850,-). Dieses Vollformat-Objektiv bildet „nur” Objekte von 16x24 mm bis 3x4,5 mm auf einem Crop Sensor ab, mit Abständen Sensor zum Objekt von 25 cm bis 2 cm bei größter Vergrößerung! Verzichtet man auf den Komfort der Blendensteuerung, kann man z. B. bei www.traumflieger.de (Stefan Gross) Angebote zu Umkehrringen für unzählige Filtergewinde finden (Kosten ca. EUR 25,- pro Adapterring), zusätzlich noch einen rückseitigen „Deckel” für das Objektiv zur Aufnahme eines Filters, zum Schutz der Rücklinse vor Staub und der elektrischen Kontakte vor Beschädigung (Abb. 09). Seit kurzen bietet Gross für Vielnutzer diese „Retroadapter” auch mit der bequemen, üblichen Blendensteuerung an (Kosten ca. EUR 250,-, Hersteller Kenko). Billiger geht es, wenn man das Objektiv abnimmt, während die Abblendtaste gedrückt ist, der zuvor ermittelte und eingestellte Blendenwert bleibt auch nach der Abnahme im Objektiv erhalten! Allerdings muss man mit dieser kostengünstigen Variante bei der Aufnahme für Bildausschnitt und Scharfstellen mit dem dunkleren Sucherbild der Arbeitsblende (z. B. Blende 8) auskommen. Zusammenfassung Eine digitale Spiegelreflexkamera mit CropSensor und dem im Kamera-Objektiv-Kit angebotenen 18-55 mm Zoom-Objektiv ist in Verbindung mit dem kameraeigenen Aufklappblitz bereits eine gute Basis für nahe Aufnahmen von 40x60 mm großen Objekten vorhanden, die Kosten dieser Sets liegen dabei um EUR 500,-. Weitere Anschaffungen von Objektiven und Zubehör bedürfen genauer Betrachtung der Anforderungen, Objekte bis Abbildungsmaßstäbe von 1:1 und darunter können aus unterschiedlichen Entfernungen und mit gezielten Lichtwirkungen sicher fotografisch festgehalten werden: Abb. 13: CANON EOS 400D mit MP-E 65 mm Macro Photo – nur 2 cm Abstand vor der Frontlinse – kleinste Objektgröße 3x4,5 mm • Die Kosten beginnen für Umkehrringe bei ca. EUR 25,- (z. B. bei Traumflieger) oder Nahlinsen bei ca. EUR 50,- bis EUR 90,- (von Canon oder Doctorseyes), • gute Verlängerungsringe (von Canon und Kenko) reduzieren Nahabstände und den Geldbeutel um EUR 70,- (Canon ET 12 II) bis EUR 140,- (Canon ET 25 II oder von Kenko das 3er Ringset), • gute Telekonverter verlängern die Brennweiten und kosten um EUR 300,-, • makrogeeignete Objektive beginnen ab EUR 250,- und reichen bis EUR 1.300,-. Tipps und mehr Abb. 12: CANON EOS 400D mit EF 100 mm Macro – 31 cm Abstand – kleinste Objektgröße 14x21 mm Auge – Zähne Meine Empfehlung geht dahin, zunächst für z. B. eine digitale Canon-SLR das Kitobjektiv 18-55 mm mit der Brennweite f 55 mm zu verwenden und eine Nahlinse mit 4 Dioptrien (die allerdings beim Nikon 18-55 mm bereits zu Abschattungen des Popup-Blitz führt) oder einen 12 mm Verlängerungs-/Zwischenring zu kaufen. Alternativ kann ein 50 mm Vollformat- oder 60 mm Makroobjektiv für den C-Format-Sensor die tägliche Arbeit mit der Kamera erleichtern. Die Ausgaben für den Kamerabody sind alleine vom individuellen Bedürfnis bestimmt, einfachere Gehäuse genügen den hier beschriebenen Anforderungen vollauf. Je nach Handgröße werden unterschiedliche Kameragehäuse einfach besser in derselben liegen. Wesentlich ist die Positionierung von Patient auf dem OP-Stuhl und Fotograf auf dem Arbeitssessel zueinander, schließlich Abb. 14: CANON EOS 400D mit EF 35 mm 2.0 und ET 12 – 18 cm Abstand – kleinste Objektgröße 24x36 Auge – Zähne ist es für die Aufnahme wichtig, die Waagrechte mit der Okklusionsebene und die Senkrechte mit den Längsachsen der Frontzähne zu parallelisieren. Dazu sind gewisse Angulationen notwendig, schließlich sitzt man sich nicht exakt gegenüber wie in einer Porträtsituation. Hilfreich sind senkrechte und waagerechte Autofokusfelder und/oder Gitterlinien im Sucherbild, durch z. B. spezielle, als Zubehör angebotene Einstell- oder Mattscheiben. Nützlich sind solche Hilfsmittel vor allem beim gegenüber dem Vollformat etwas kleineren und dunkleren Sucherbild des C-Sensorformats. Zahngruppen und Spiegelaufnahmen, vor allem mit Ringblitz, sind von der Kamerahaltung unabhängiger. NZB 9/2008 27 FACHLICHES Abb. 15: CANON EOS 400D mit EF 50 mm 1.8 und ET 12 – 25 cm Abstand – kleinste Objektgröße 36x54 Auge – Zähne Aktuelle Kameras bieten „Live-View” wie bei den kompakten digitalen Kameras ohne optischen Sucher und darüber hinaus auch die Einblendung von Hilfslinien als Option. Kontrollbildschirme ab 3 Zoll Diagonale bieten fernab vom Auge sehr gute Möglichkeiten zur Aufnahmenkontrolle, wie es bei der Sanyo E6/60 schon der Fall war. Dringend warnen möchte ich vor einer Kamerakombination C-Formatsensor mit 100 mm Makroobjektiv, schwererem Scherenblitz vorn am Objektiv und Aufnahmen im Stehen bei eher unruhigen Fotografen: Die Ausbeute an richtig gelegten Schärfenbereichen kann gegen Null gehen, was die Freude am fotografischen Ergebnis heftig trübt. Der erfolgreiche Fotograf stellt die Parameter vorher ein und nähert sich dem Objekt der Begierde, bis das Sucherbild scharf ist. Am Objektiv auf manuellen Fokus [MF] gestellt, lässt sich der erreichte richtige Objektabstand durch Aufleuchten eines entsprechenden Signallämpchens im Sucher (bei Canon grün) abgleichen. Um die volle Schärfentiefe zu nutzen, stellt man für Frontaufnahmen, wie eben beschrieben, die exakte Schärfe auf die Zweier oder Dreier, zentriert erneut die Bildkomposition und fotografiert abschließend. Einige Kameras bieten für die Bedienung des Autofokus, diesen auch auf eine eine extra Taste zu le- gen, also getrennt von der sonst üblichen Kombination mit der Belichtungsmessung per Auslösetaste. Alles zuvor in Ruhe zu üben ist sinnvoll, denn nichts ist schweißtreibender als eine Serie misslungener Aufnahmen am Patient. Weitere interessante Kombinationen für sehr gute Nahaufnahmen sind lichtstarke Festbrennweiten mit 12/25 mm Distanzringen zur Reduktion des Nahabstandes: • der ET 12 II mit den EF 35 mm 2.0 - EF 50 mm 1.8 - EF 85 mm 1.8 und • der ET 25 II auch für die 50 und 85 mm Brennweite. Vor allem am Crop-Sensor ist die lichtstarke 35 mm Festbrennweite ein hervorragendes Normalobjektiv! Angaben zu Makro- oder besser Nahaufnahme fähigen Zoome sind im Kasten zu finden, erwähnenswert halte ich das EF 28-135 IS mit einem Mindestabstand von Dr. Peter Paul Zehner, Alsfeld nur 50 cm! Anmerkung der Redaktion: Für ein gutes Foto ist neben der für die geplante Aufnahme geeigneten Kamera-Objektiv-Kombination auch die Beleuchtung ein entscheidender Erfolgsfaktor. In einem der kommenden NZBs gibt Ihnen der Autor in seinem Artikel „Makro-FlashSets – Das richtige Licht für Nahaufnahmen“ die dafür geeigneten Tipps. Technische Daten Objektive Objektivbezeichnung Abb. 16: CANON EOS 400D mit EF 85 mm 1.8 und ET 12 – 50 cm Abstand – kleinste Objektgröße 75x50 Auge – Zähne und mit ET 25 Auge – Zähne 28 NZB 9/2008 Blenden/AF/ Filter Ø Gewicht Entfernungen kleinste Objektgröße an EOS 400D EF-S 18-55 mm 1:3.5-5.6 „Kitobjektiv“ bei Canon 58 mm 205 g 0,28 m bis ∞ 44 x 66 mm Nikkon 18-55 mm „Kitobjektiv“ bei Nikon 1:3.5-5.6 52 mm 218 g 0,28 m bis ∞ 42 x 63 mm an der Nikon D40 EF 35 mm 1:2.0 52 mm 210 g 0,20 m bis ∞ 60 x 90 mm EF 50 mm 1:1.8 58 mm 130 g 0,45 m bis ∞ 100 x 150 mm EF 50 mm Compact Macro 1:2.5 52 mm 305 g 0,23 m bis ∞ 28 x 42 mm EF-S 60 mm Macro 1:2.8 52 mm USM 365 g 0,20 m bis ∞ 14 x 21 mm MP-E 65 mm Macro Photo 1:2.8 kein AF 58 mm 731 g 0,25 m kein ∞ 3 x 4,5 mm bis 16 x 24 mm EF 85 mm 1:1.8 58 mm USM 425 g 0,85 m bis ∞ 120 x 180 mm EF 100 mm Macro 1:2.8 58 mm USM 612 g 0,31 m bis ∞ 14 x 21 mm EF 28-135 mm IS 1:3.5-5.6 USM 72 mm 593 g 0,50 m bis ∞ 58 x 87 mm bei f 135 mm EF 70-300 mm IS 1:3.5-5.6 USM 58 mm 651 g 1,50 m bis ∞ 50 x 75 mm bei f 300 mm EF 70-300 mm DO IS 1:4.5-5.6 USM 58 mm 753 g 1,40 m bis ∞ 66 x 99 mm bei f 300 mm