Anders Stacken mit Registax

[the_playstation]

Hallo,

Software: Registax
Plattform: PC, kostenlos

http://www.astronomie.be/registax/

Die Software Registax ist eigentlich für die Astronomie entwickelt worden. Sie unterscheidet sich von mikroskopischen Stackingprogrammen.
Normale mikroskopische Stacking-Programme erhöhen die Tiefenschärfe, ohne das die N.A. darunter leidet. Sie stacken mehrere Ebenen in Z-Richtung.

Es werden auch keine Panoramabilder aus mehreren Einzelbildern erzeugt.

Registax arbeitet völlig anders. Bei Registax macht man zig nahezu identische Bilder in der selben Schärfeebene. Es erfolgt keine Tiefenschärfe-Erhöhung. Die Software errechnet aus mehreren Bildern eine höhere Auflösung oder ein schärferes Bild mit einer höheren N.A. als die Optik es eigentlich könnte.
Dabei werden nicht nur (athmosphärische Fehler in der Astronomie) beseitigt sondern auch die optische Leistungsfähigkeit des Teleskops gesteigert.

Dieses läßt sich auch im mikroskopischen Bereich nutzen um ein schärferes Bild mit einer virtuell höheren N.A. zu erhalten.

Liebe Grüße Jorrit

[plaenerdd]

Hallo Jorrit,

Dieses läßt sich auch im mikroskopischen Bereich nutzen um ein schärferes Bild mit einer virtuell höheren N.A. zu erhalten.

Wie wäre es mit einem Beispiel?
Beste Grüße
Gerd

[Manfred Melcher]

Hallo Jorrit,

ich kann mir nicht vorstellen, dass Registax in der Mikroskopie sinnvoll anwendbar sein wird. In der Astronomie werden damit aus hunderten oder sogar tausenden von Videoeinzelbildern die Besten herausgesucht (Planetenfotografie) und diese dann durch Überlagerung zu einem verbesserten Bild verarbeitet. Durch diese Bildaddition wird das Signal / Rauschverhältnis verbessert und die jeweils scharfen Bereiche der Einzelbilder werden zu einem möglichst komplett scharfen Gesamtbild zusammengerechnet (ähnlich wie bei der Stackingsoftware). Diese Unschärfen bei den Teilbildern werden bei den astronomischen Aufnahmen durch Luftunruhe hervorgerufen. Aber selbst bei der Astronomie wird man damit nicht das Auflösungsvermögen des Teleskops verbessern können, sondern man kann sich nur den idealen Bedingungen nähern. Bei der Mikroskopie haben wir in der Regel keine Probleme mit ausreichender Beleuchtung oder können diese ändern. Auch eine Bildunruhe durch das Einschlußmedium wird eher auszuschließen sein. Auch eine mögliche Erhöhung der NA halte ich durch diese Verarbeitung für ausgeschlossen, lasse mich aber gerne belehren.

Liebe Grüße

Manfred

[Jürgen H.]

hallo Jorrit,

woher sollen die Differenzen zwischen den Einzelbildern vergleichbar den Gegebenheiten bei der Astronomie kommen? Ohne Differenzen würde das verrechnete Ergebnis ja nichts anderes zeigen, als jedes Einzelbild. Schiefe Beleuchtung, wie es vor langer Zeit gehandhabt wurde mit einem  Kondensor mit dezentrierter drehbarer Blende?

Schöne Grüße

Jürgen

[Eckhard]

Hallo Jorrit,

ich teile die Skepsis der anderen Schreiber in diesem Thread.

"The proof of the pudding is in the eating" 

Zeig doch bitte einmal ein praktisches Ergebnis. Bilder musst Du ja haben - oder ist das eine theoretische Überlegung?

Herzliche Grüsse,
Eckhard

[Johannes Kropiunig]

Hallo,

Bilder die mithilfe von Registax entstanden sind waren meine Aufnahmen von Chloroplasten.in diesem Thread.
http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=18160.0

Auch peter-h hat Registax schon einmal als Hilfe zum entrauschen vorgestellt.
http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=17365.0

Ob damit auch eine, wenn auch nur "virtuelle", N.A. gesteigert werden kann, da mische ich mich lieber nicht ein, zu gut erinnere ich mich dazu an eine Diskussion zur N.A. von Objektiven und Blaulicht.    Zur Steigerung der Bildqualität taugt Registax aber auch in der Mikrofotografie durchaus in so manchen Härtefällen.

Viele Grüße,
Johannes

[the_playstation]

Hallo Manfred
Auch das Hubble Space-Teleskop benutzt Stacking. Und da spielen Luftunruhen 100% keine Rolle. Auch bei der Tiefenschärfe sollte es bei Sternen in z.B. 1000 Lichtjahren Entfernung keine Probleme geben. Das Prinzip funktioniert nicht bei stark vergrößernden Mikroskop-Objektiven. Nur bei geringen Vergrößerungen, da die Software Unterschiede in den Bildern benötigt, Bei einem Stemi sollte der Effekt am besten sichtbar sein. Daher benutzte ich auch das Wort "kann".

LG Jorrit.

[Heino Lauer]

Hallo Manfred
Auch das Hubble Space-Teleskop benutzt Stacking. Und da spielen Luftunruhen 100% keine Rolle. Auch bei der Tiefenschärfe sollte es bei Sternen in z.B. 1000 Lichtjahren Entfernung keine Probleme geben. Das Prinzip funktioniert nicht bei stark vergrößernden Mikroskop-Objektiven. Nur bei geringen Vergrößerungen, da die Software Unterschiede in den Bildern benötigt, Bei einem Stemi sollte der Effekt am besten sichtbar sein. Daher benutzte ich auch das Wort "kann".

LG Jorrit.

Hallo Jorrit,

diese Einlassung verstehe ich nicht. Johannes und insbesondere Peter Höbel belegen doch die erfolgreiche Anwendung gerade bei höheren Vergrößerungen.  Hast Du andere Erfahrungen gemacht?

Viele Grüße

Heino

[the_playstation]

Hallo Heino.
Sicher kann man seine Bilder auch bei höheren Vergrößerungen mit Registax verbessern. Das ist kein Wiederspruch. Die eigentliche Idee ist aber, ähnlich wie beim Stereosehen, aus den unterschiedlichen Bildern Zusatzinformationen zu gewinnen (einfach mal mit nur einem Auge und dann mit beiden sehen. Das Gehirn errechnet aus beiden Bildern ein neues, schärferes Bild). Dadurch wird die Öffnung und damit die Auflösung virtuell größer. Ähnliches nutzt man bei Radioteleskopen auf der Erde verteilt oder beim Very Large Telescope durch Kopplung aller Teleskope. Dieses führt zu einem künstlich größeren Objektiv mit höherer N.A. Leider funktioniert das in der Mikroskopie z.B. wegen der hohen N.A. nicht so gut. Nutzt man quasi x identische Bilder, kann man immerhin damit das Rauschen des CCD rechnerisch reduzieren / etwas "wegrechnen". Ähnlich wie der "Grain-Reducer" im Filmbereich.

LG Jorrit.

[Eckhard F. H.]

Hallo Jorrit,
danke für den Beitrag.

Sicher kann man seine Bilder auch bei höheren Vergrößerungen mit Registax verbessern.

Sehen heißt glauben. 

Dadurch wird die Öffnung und damit die Auflösung virtuell größer. Ähnliches nutzt man bei Radioteleskopen auf der Erde verteilt oder beim Very Large Telescope durch Kopplung aller Teleskope.Dadurch wird die Öffnung und damit die Auflösung virtuell größer. Ähnliches nutzt man bei Radioteleskopen auf der Erde verteilt oder beim Very Large Telescope durch Kopplung aller Teleskope.

Einleuchtend! Dass aber die Auflösung allein dadurch erhöht werden kann, daß man vom selben Objekt und vom gleichen Standpunkt mehrere Aufnahmen macht und diese mittelt, daran habe ich (noch) Zweifel.
Gruß - EFH

[the_playstation]

Hallo Eckhard.
Der Standpunkt ist ja gerade nicht der selbe. Entweder sind es mehrere Teleskope oder das selbe an einer anderen Position. Die Erde bewegt sich, die Sonne bewegt sich, ... Das Ergebnis ist hier z.T. wirklich beeindruckend und weitaus besser, als es selbst mit einer deutlich besseren Optik möglich wäre. Daher wird es massiv verwendet.
Das Problem bei einer Anwendung im Mikroskopbereich ist, daß hier die Veränderung des Standortes des Objektives zum Objekt kaum möglich ist bzw kleiner ist als der Durchmesser der Objektivlinse. Daher kommt der Effekt oft nicht zum Tragen.


Safari spricht einen völlig anderen Punkt an. Das Reduzieren vom Rauschen. Ähnliches passiert bei Grain-Reducern. Hier werden 3-5 aufeinander folgende Bilder benutzt, um Filmkorn Fehler zu reduzieren. Denn im zweiten oder dritten Bild befinden sich die Kornfehler, ... an einer anderen Stelle.
Beim CCD Sensor wird so das Rauschen gemittelt.

Entschuldigt, wenn ich im Moment keine mikroskopischen Beweisbilder zeige. 1.) sind meine Fähigkeiten in der Mikro-Fotografie noch zu schlecht und würden das Ergebnis zu sehr verfälschen. 2.) Habe Ich gerade zwei andere Baustellen (ich will DIC, Germaniumlinsenoptik).

Liebe Grüße Jorrit

[the_playstation]

Hallo
Hier ein kleiner Vergleich (dilettantischer Versuch) am Mars. links nicht gestackt, rechts gestackt.

Jupiter:


LG Jorrit

[Lupus]

Hallo,

Die Software errechnet aus mehreren Bildern eine höhere Auflösung oder ein schärferes Bild mit einer höheren N.A. als die Optik es eigentlich könnte.

das ist so nicht ganz richtig. Die Software ermittelt aus mehreren Bildern sozusagen das was in allen Bildern gleich ist, und "löscht" die Informationen, die davon abweichen und damit eine Störung darstellen. Das kann entweder durch Turbulenzen der Atmosphäre verursacht sein oder Rauschen des Sensors oder meist beides. Das spielt in der Astronomie eine große Rolle, in der Mikroskopie aber nicht. Dieses Programm kann die Auflösung aber nicht über die beugungsbedingte theoretische Auflösung hinaus vergrößern, die durch die n.A. begrenzt wird. Bei Teleskopen hat der Begriff n.A. keine Bedeutung, dort ist es die Apertur, die die Auflösung bestimmt. Das Programm enthält u.a. auch Tools zum Schärfen von Bildern (z.B. Gauß-Filter), dadurch können aber keine echten Informationen erzeugt werden.

Ähnliches nutzt man bei Radioteleskopen auf der Erde verteilt oder beim Very Large Telescope durch Kopplung aller Teleskope. Dieses führt zu einem künstlich größeren Objektiv mit höherer N.A.

Entweder sind es mehrere Teleskope oder das selbe an einer anderen Position. Die Erde bewegt sich, die Sonne bewegt sich, ... Das Ergebnis ist hier z.T. wirklich beeindruckend und weitaus besser, als es selbst mit einer deutlich besseren Optik möglich wäre. Daher wird es massiv verwendet.
Das Problem bei einer Anwendung im Mikroskopbereich ist, daß hier die Veränderung des Standortes des Objektives zum Objekt kaum möglich ist bzw kleiner ist als der Durchmesser der Objektivlinse. Daher kommt der Effekt oft nicht zum Tragen.

Das ist ein ganz anderes Thema und hat mit dem Programm nichts zu tun. Die Auflösungssteigerung bei der Kopplung von Teleskopen erfolgt durch quasikohärentes Zusammenführen des Lichtes (oder z.B. der Signale im Bereich der "Radiofrequenzen") und nicht durch die nachträgliche Addition von Pixeln eines Bildverarbeitungsprogrammes. Und mit dem Verschieben von Mikroskopobjektiven kann man nun wirklich die n.A. nicht erhöhen. Die Zusatzinformation, die man z.B. durch ein Stereomikroskop erhält, erhöht ebenfalls nicht die beugungsbegrenzte Auflösung. Bei niedrig vergrößernden Mikroskopobjektiven kann man in Verbindung mit Rauschunterdrückungsmethoden zwar tatsächlich die Auflösung durch spezielle Software erhöhen (Stichworte math. Faltung/Dekonvolution), das macht aber in der Praxis wenig Sinn wenn man gleichzeitig ein Objektiv mit hoher n.A. benutzen kann. Mit Dekonvolution wird in der Astronomie durchaus gearbeitet, das sind aber andere Programme.

Hubert

[Sascha D. F.]

Hallo Lupus,

ich muss dir widersprechen, es kann auch in der Mikroskopie Sinn machen.
Denken wir mal an lichtschwache Aufnahmen wie Dunkelfeld und Fluoreszenz.
Ich glaube da könnte es Vorteile bringen.

LG
Sascha

[Lupus]

Hallo Sascha,

den Widerspruch akzeptiere ich   
Ich wollte nicht zum Ausdruck bringen, dass das Programm nicht auch gut geeignet für spezielle Anwendungen in der Mikroskopie ist, ich habe ja nur von einer "großen Rolle" in der Astronomie gesprochen.

Hiubert