Formate
Hintergrund
Flachbettscanner
Fotoapparat
USB-Mikroskop
JPEG - für Fotos
JPEG ist ein hochkomprimierendes verlustbehaftetes Bildformat.
Verlustbehaftet
bedeutet, dass der Bildinhalt die Komprimierung nicht unverändert
übersteht.
Das komprimierte Bild weicht etwas vom Original ab, undzwar umso
mehr,
je stärker man komprimiert. Diese sogenannten JPEG-Artefakte
stören
aber bei Fotografien nicht so sehr. Aus diesem Grunde sollten alle
normalen
Fotos im JPEG-Format in die Homepage eingebunden werden. Es
empfiehlt
sich,
mit dem Komprimierungsgrad ein wenig zu experimentieren, um einen
optimalen
Kompromiss zwischen Qualität und Bildgröße zu
finden.
Das PNG-Format hat das Zeug, JPEG abzulösen. Momentan ist aber
JPEG noch in der Überzahl.
GIF - für Grafiken
GIF ist ein komprimierendes verlustfreies Bildformat, das nur bis
zu
256 unterschiedliche Farben kennt. Für große Fotos ist GIF
ungeeignet, da
bei der Wandlung nach GIF die Zahl der Farben im Bild auf 256
reduziert
werden muss. Das optische Ergebnis ist in aller Regel
unbefriedigend.
(Für kleine Fotos, wie z.B. Avatare ist GIF aber sehr wohl
geeignet.)
Perfekt ist GIF aber als Bildformat für schematische
Darstellungen,
wie z.B. Stromlaufpläne u.ä.. Werden solche Grafiken mit JPEG
komprimiert, dann fallen die JPEG-Artefakte
in
den
einfarbigen Flächen der Schematas störend auf, das Bild
wirkt
außerdem verschwommen und verrauscht. Im GIF-Format wird das Bild
dagegen unverfälscht dargestellt.
Die meisten Abbildungen von Leiterplatten oder kleinen
Bauteilen habe
ich einfach mit einem Scanner eingescannt. Dazu legt man die
Baugruppe
oder das Bauteil kopfüber auf das Scannerglas, deckt alles
mit
einem
Blatt weißem oder kariertem Papier ab, und scannt. Auf diese
Art
und Weise erhält man verwackelungsfreie,
gut
ausgeleuchtete
und hoch aufgelöste 'Fotos'.
Wichtig ist, dass die Platine einigermaßen parallel zum Scannerglas liegt. Aus diesem Grunde habe ich z.B. beim Scannen des nebenstehenden Fotos den Hebel der blauen Schaltkreisfassung umgelegt. |
Wird z.B. ein Schaltkreis nicht mittig auf dem Scanner
sondern am linken
oder rechten Rand platziert, so erreicht man sogar einen
räumlichen
Effekt. Der Schaltkreis auf dem nebenstehenden Foto scheint
ein wenig
gekippt
zu sein (obwohl er es nicht ist). Man kann die untere
Anschlussreihe
erkennen, nicht aber die obere.
Das nebenstehende Foto zeigt auch deutlich, das sich mit einem Scanner hochauflösende, vergrößerte Darstellungen von Bauteilen erstellen lassen. Da halten nur gute Kameras mit sehr guter Makrofunktion mit. |
Eigentlich sind Scanner ja nur dafür entwickelt worden,
Objekte
abzubilden, die plan auf dem Scannerglas liegen. Aber viele
Scanner
haben
eine Tiefenschärfe, die auch Dinge scharf abbildet, die sich
etliche
Millimeter über dem Glas befinden. So lassen sich auch
bestückte
Platinen einscannen, wenn auf ihnen keine hohen Bauelemente
montiert
sind.
Wie gut die Tiefenschärfe ist, ist von Modell zu Modell
verschieden. Ab
1cm ist aber in der Regel Schluss. Das nebenstehende
Foto
illustriert
dieses Problem.
In der Zeitschrift c't wird bei Scanner-Vergleichstests die Tiefenschärfe ausgemessen. Die Testresultate mögen eine Orientierung bieten. Gute Erfahrungen habe ich mit einem (inzwischen völlig veraltetem) HP-ScanJet 6100C gemacht. Eine sehr schlechte Tiefenschärfe haben extrem flache Scanner. Die von Canon entwickelten, platzsparenden CIS-Scanner sind deshalb zum Einscannen von Bauteilen nicht geeignet. |
Wenn eine Baugruppe fotografiert werden soll, dann kommt
es
darauf
an, dass alle Teile dieser Baugruppe auf dem Foto zu
erkennen sind.
Es sollen also Bereiche, die dicht an der Kamera liegen wie,
auch
weiter
entfernte Bereiche der Baugruppe scharf abgebildet werden.
Das ist nur
zu erreichen, wenn das Foto eine große Tiefenschärfe
hat.
Es gibt zwei Wege eine große Tiefenschärfe zu erreichen:
|
zu 1. Fotografiert man mit kurzer Brennweite auf große Entfernung, dann wird das zu fotografierende Objekt zwangsläufig sehr klein dargestellt. Da stößt man schnell an die Grenzen des Machbaren. zu 2. |
Wir schreiben das Jahr 2014. Für SMD-Arbeiten habe ich
mir eine kleine USB-Kamera mit kleinem Stativ besorgt.
So etwas kostet
bei Alibaba
unter 50 Euro. Meines stammt von Andonstar, hat 2 MPixel
und eine
eingebaute Beleuchtung. Von vielen anderen
Billigmodellen
unterscheidet sie sich durch das fein einstellbare
Stativ. Die integrierte Beleuchtung ist beim Einsatz in der Elektronik kaum nutzbar. Die dort üblichen Platinen und Bauteile reflektieren das Licht und führen zu unschönen Blendungen. Bei anderen Anwendungen (Stoff, Papier) ist das anders. Die Helligkeit lässt sich an einen Drehregler im USB-Kabel einstellen. Das Problem bei der Nutzung von USB-Mikroskopen für die Arbeit an kleinen Bauteilen ist die zeitliche Verzögerung zwischen aufgenommener Handlung und deren Darstellung auf dem Monitor. Dieses Lag ist bei meinem Modell gerade noch erträglich. Im übrigen scheint es von der Bildauflösung unabhängig zu sein. Für Fotos spielt das aber keine Rolle. Die Bildqualität ist deutlich schlechter als die eines Fotoapparates. Das war bei der kleinen Optik und dem geringen Preis auch nicht anders zu erwarten. Einen Farbstich konnte ich nie ganz weg regeln, dunkle Bildstellen rauschen und die Tiefenschärfe ist gering. Für den Einsatz als Arbeitslupe ist das kein Problem. Für Fotos werde ich die Kamera aber nur einsetzen, wenn für richtige Fotoapparate die Objekte zu klein sind. Die Kamera hat einen Öffnungswinkel von 55° .. 60°. Die Vergrößerung stellt man durch Änderung des Abstandes zwischen Objekt und Objektiv ein.Grob geht dass durch die Klemmschraube, die die Kamera im Stativ hält, aber durch Drehen der äußeren Hülse des Verttikalen Stativteils betätigt man eine Mechanik, die die Kamera nach oben oder unten bewegt. Das geht sehr gut. Danach wird mit einer Rändelschraube am oberen Ende der Kamera scharf gestellt. Die maximale Entfernung, bei der noch scharf gestellt werden kann, ist 11 cm. Dabei ist das aufgenommene Bild 7 cm breit und 5 cm hoch. Bei 1600x1200 Pixeln entspricht das 23 Pixel pro Millimeter, die Optik schafft es aber nicht, das wirklich abzubilden. Der Vergrößerung sind kaum Grenzen gesetzt, man muss nur den Abstand zum Objekt verringern. Irgendwann bekommt man ein Abschattungs- also Lichtproblem. Außerdem lässt sich die Kamera als Arbeitslupe nur verwenden, wenn noch genug Abstand zum Arbeiten vorhanden ist. Bei 4 cm Abstand ist das Bild 22 mm breit, ein 100-pin-Chip passt schon nicht mehr ganz ins Bild. Auf einen Millimeter kommen 73 Pixel. Bei 2 cm Abstand ist das Sichtfeld noch 10 mm breit. Kleinere Abstände möchte man beim Löten wirklich nicht haben. außerdem stört nun die geringe Tiefenschärfe sehr, die nun kaum noch 1 mm beträgt. Das tolle an dieser Kamera ist ihr Stativ. Kameraabstand (also Zoom) und Fokus lässt sich durch Drehen an Randelschrauben des Stativs und der Kamera fein einstellen. Wie Nutzer mit Kameras ohne solch eine Mechanik zurechtkommen ist mir rätselhaft. Das Stativ hat um die vertikale Achse etwa 2° Spiel. Um diese verwackelt die Kamera also schnell. Durch den 80mm-langen Ausleger, an dem die Kamera befestigt ist wackelt letztere bei Berührung also schon mal versehentlich um 3 mm. Als Software verwende ich unter Linux "Cheese". Der im Kabel integrierte Fotoauslöser wird nicht unterstützt, ansonsten spielen Kamera und Cheese gut zusammen. |