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Foren => Mikroskopie-Forum => Thema gestartet von: wilfried48 in September 04, 2013, 13:24:11 NACHMITTAGS

Titel: Phasenkontrast, Apertur und Auflösung
Beitrag von: wilfried48 in September 04, 2013, 13:24:11 NACHMITTAGS
Liebes forum,

warum nutzen eigentlich bei Phasenkontrastobjektiven die Phasenringe nie die volle Apertur der Objektive ?

Kennt jemand den physikalisch/technischen Grund für diesen Auflösungsverzicht ?

etwa weil sie dann im normalen Hellfeld noch schlechter wären oder weil dann der störende Halo noch stärker wird ?

Kennt jemand eine Literaturstelle, wo man darüber etwas nachlesen kann ?

viele Grüsse
Wilfried
Titel: Re: Phasenkontrast, Apertur und Auflösung
Beitrag von: Rene in September 04, 2013, 16:02:56 NACHMITTAGS
Hi Wilfried, Pluta has a couple of good tables on this matter: effect of ring aperture, and also the width of the ring. There was a phase contrast system with large aperture phase rings: Anoptral. Also with the Heine system from Leitz the rings are larger then usual. Nice for smallest diatoms and such, for normal 'thickish' things (starting from whole cells), a medium sized aperture is a better compromis.

Best wishes, René

(Replies in Deutsch welcome)
Titel: Re: Phasenkontrast, Apertur und Auflösung
Beitrag von: Detlef Kramer in September 04, 2013, 17:57:20 NACHMITTAGS
Lieber Winfried,

das Problem interessiert mich, aber ich verstehe Deine Frage nicht. Du verstehst mehr von Physik, als ich und kannst mir das bestimmt erklären. Das PH-Objekiv nutzt theoretisch die volle Apertur, für die es gerechnet ist. D.h. alle gestreuten Strahlen, die in das Objektiv unter dem Apertur-Winkel eindringen, kommen im Zwischenbild zur Interferenz. Der Phasenring dient doch nur dazu, einen kleinen Teil des Beleuchtungslichts um Lambda/4 zu verzögern. Daraus ergibt sich natürlich eine kleine Verschlechterung der Auflösung, die z.B. dazu führt, dass viele PH-Objektive mit NA 0,65 die Pleurosigma nicht auflösen können. Manche können es im HF, aber nicht im PH, bei anderen ist es genau umgekehrt. Ich nehme an, das liegt tatsächlich in etwas komplizierten Details der Geometrie der Ringe, wie René geschrieben hat. Mehr weiß ich leider im Moment nicht dazu beizutragen. Jedenfalls wüsste ich im Moment nicht, wie man ein PH-Objektiv ohne Phasenring konstruieren sollte?!

Herzliche Grüße
Detlef
Titel: Re: Phasenkontrast, Apertur und Auflösung
Beitrag von: koestlfr in September 04, 2013, 18:23:22 NACHMITTAGS
Hallo Wilfried!

Interessante Fragestellung über die wir schon öfter diskutiert haben und keine befriedigende physikalische Erklärung bekommen haben.

@Detlef

Man kann ein "PH-Objektiv" ohne Phasenring konstruieren, indem man das wie Reichert einst bei Polvar & Univar bewerkstelligt, als Blenden im Bereich des unendlichen Strahlenganges nach dem Objektiv. Hat ja angeblich gut funktioniert!

Liebe Grüße
Franz
Titel: Re: Phasenkontrast, Apertur und Auflösung
Beitrag von: JB in September 04, 2013, 19:16:16 NACHMITTAGS
Hallo Wilfried,

Wie von Rene beschrieben findet sich eine umfangreiche Darstellung bei Pluta (Adv. Light Micros. Vol. 2) und auch bei Beyer (Handb. Mikroskopie) zu diesem Thema.

Pluta schreibt: "[Der Phasenring-Radius] ist ein Kompromiss zwischen Aufloesung, Kontrast und allgemeiner Bildqualitaet ..." p.20

Kleinerer Radius: Verringerte Halos, verbesserter Kontrast bei optisch dicken Objekten (siehe Beyers Phv Phasenkontrast), weniger Streulicht

Grosser Radius: verbesserte Aufloesung; verbesserter Kontrast bei optisch duennen Objekten; mehr Streulicht; gleichzeitig ergibt sich das Problem, dass der Phasenring naeher an Linsenrand rueckt und damit das System fuer Aberrationen anfaelliger wird (ich vermute, dass Leitz mit seinen Pv Objektiven, mit sehr grossen Ring-Radien, auch deshalb die Objektive mit hoher Vergroesserung als Apos gebaut hatte)

Beide Buecher sind sehr lesenswert!

Jon
Titel: Re: Phasenkontrast, Apertur und Auflösung
Beitrag von: wilfried48 in September 04, 2013, 20:46:35 NACHMITTAGS
Hallo,

vielen Dank für die Literaturhinweise, jetzt erinnere mich eine ähnliche Diskussion auch im Michel schon mal gelesen zu haben.

Der Anlass meiner Frage war, dass mir bei einem Blick mit dem Hilfsokular auf den Phasenring des Zeiss 25/0.8 PH2 Planneofluar Multiimmersionsobjektiv aufgefallen ist dass der Phasenring nur bei etwa der halben Apertur dieses schönen Objektivs liegt. Und beim Planapo 40/0.95 PH3 ist der Phasenring nur etwa bei Apertur 0,6 .

@ Detlef
Lieber Detlef,
natürlich wird von dem im Objekt gestreuten Licht die volle Objektivapertur ausgenutzt, aber die Beleuchtungsapertur geht doch genauso in die Auflösung ein. Und diese ist dann bei einem Objektiv mit der Apertur 0,8 eben nur die Hälfte, sodass dieses Objektiv in der Auflösung bei weitem nicht ausgenutzt wird.

viele Grüsse
Wilfried
Titel: Re: Phasenkontrast, Apertur und Auflösung
Beitrag von: abbeköhl in September 04, 2013, 21:05:50 NACHMITTAGS
Abend Wilfried,

Das wäre auf die Schnelle was zum anschauen was den Phasenkontrast angeht.

http://www.physik.uni-regensburg.de/forschung/schwarz/Mikroskopie/05-Phasenkontrastverfahren.pdf

http://www.dgzfp.de/Portals/24/IZ/PDF/Jugend%20forscht/RW%20Rheinland-Pfalz%20-%20Bitburg%202012.pdf

Schöni Grüess us dä Schwyz, Reto B.
Titel: Re: Phasenkontrast, Apertur und Auflösung
Beitrag von: peter-h in September 04, 2013, 23:15:59 NACHMITTAGS
Lieber Wilfried,

nun bräuchte man nur einen alten AXIOMAT  :D, dort kann man die Pupille des Objektivs an einer frei zugänglichen Stelle abbbilden. Wie sieht es beim Jenaval aus? Sind da nicht auch solche Versuche möglich? Diese Geräte gibt es doch noch.

Viel Glück
Peter
Titel: Re: Phasenkontrast, Apertur und Auflösung
Beitrag von: JB in September 04, 2013, 23:17:56 NACHMITTAGS
Hallo Wilfried,

Die Beobachtung beschreibt Pluta auch (vorhergehender Satz zu oben auf Seite 20): "In typischen Phasenkontrasteinrichtungen ist r fuer gewoehnlich gleich r(E'ob)/2. Dieser Wert ist ein Kompromiss zwischen Aufloesung, Kontrast und allgemeiner Bildqualitaet [...]."

r: Radius des Phasenrings
r(E'ob): Radius der Austrittspupille des Objektivs

Hat man also bei Zeiss mal richtig gemacht ;) Der genaue Wert schwankt dann etwas, weil Zeiss nur 3 verschiedene Standard-Ringgroessen hatte.

Beste Gruesse,

Jon
Titel: Re: Phasenkontrast, Apertur und Auflösung
Beitrag von: wilfried48 in September 05, 2013, 19:39:04 NACHMITTAGS
Zitat von: peter-h in September 04, 2013, 23:15:59 NACHMITTAGS
Lieber Wilfried,

nun bräuchte man nur einen alten AXIOMAT  :D, dort kann man die Pupille des Objektivs an einer frei zugänglichen Stelle abbbilden. Wie sieht es beim Jenaval aus? Sind da nicht auch solche Versuche möglich? Diese Geräte gibt es doch noch.

Viel Glück
Peter


Lieber Peter,

das ging auch schon mal etwas kleiner mit einem L Stativ und Zwischenabbildung der Objektivpupille. Siedentopf und Köhler haben 1936 bei Zeiss mit einem solchen das Phasenkontrastverfahren nach Zernike realisiert.

siehe: http://www.zellbiologie.de/download.php?f=db3a50b34c8f359d1a8e2e97bd2b7888&target=0


der Vorteil ist, dass man keine speziellen Phasenkontrastobjektive braucht und dass man mit einem Kondensorblendenrevolver und einem Phasenringrevolver in dieser Zwischenabbildungsebene die Phasenringe je nach Objekt anpassen könnte.

Wenn du die Optik und Mechanik baust dampfe ich dir die halbdurchlassigen lambda/4 Phaseneringe auf.  ;D

viele Grüsse
Wilfried



Titel: Re: Phasenkontrast, Apertur und Auflösung
Beitrag von: Holger Adelmann in September 06, 2013, 00:17:13 VORMITTAG
Liebe Kollegen,

ein paar Anmerkungen zur ursprüglichen Fragestellung:

Der objektivsseitige Phasenring befindet sich optisch in der hinteren Objektivbrennebene (siehe hierzu die diversen Schemazeichnungen zum Phaco von Leitz, Zeiss etc.).
Ich sage bewusst optisch, da er bei Systemen wie dem Interphako zwar nicht im Objektiv selbst liegt aber in einer optisch dazu konjugierten Ebene, was m.E. also nur mechanische Konsequenzen hat und weniger einen optischen Unterschied machen sollte.

Die hintere Objektivbrennebene wird auch Fourier-Ebene genannt. In ihr erscheint das Beugungsbild des Objektes.
Im Beugungsbild befinden sich die stark abgebeugten, feinen Objektdetails, bzw. deren Ortsfrequenzen weit aussen.
Es wäre daher ungeschickt, das Beugungsbild in diesem Ortsfrequenzbereich durch einen Phasenring zu stören - das Resultat wäre ein merklicher Verlust an Auflösung.
Und dieser Verlust wäre umso grösser spürbar je höher die Auflösung des Objektives ist.
Daher muss für die Lage des Phasenringes ein Kompromiss gefunden werden.
Es folgt aus dem Gesagten aber auch, dass im Phasenkontrast irgendein Ortsfrequenzbereich immer leiden wird, da irgendein Frequenzbereich immer durch den Phasenring beeinträchtigt wird.
Je breiter der Phasenring, umso grösser der gestörte Ortsfrequenzbereich. (bei einem typischen Phasenring allerdings nicht-azimutal, das heisst für alle Richtungen gleich gestört).

Bei einem schwächer vergrössernden Objektiv mit niedrigerer Apertur ist eine äussere Lage des Phasenringes weniger schlimm, da hier oft die Maximalauflösung im Bild nicht abgerufen wird.
Bei den hochaperturigen Objektiven will man aber das letzte Quäntchen Auflösung haben, daher ist ein aussenliegender Phasenring hier unbedingt zu vermeiden.

Ich habe mal konsequenterweise meine Heine Pv 10x und 40x Apo Objektive angeschaut:
Beim 10er ist der Phasenring sogar ganz am Rand und recht schmal, beim 40er am Übergang zum äusseren Drittel.
Das passt also zum Gesagten.

Übrigens - zur Auflösungsfrage folgendes.
(1) Nach den üblichen Formeln zur Aperturberechnung des abbildenden Systems Mikroskop sollen die Kondensorapertur und die Objektivapertur jeweils zu gleichen Teilen eingehen.
Das wird aber von Einigen bezweifelt. Auch ich bin der Meinung dass die Kondensorapertur (in Grenzen) einen geringeren Einfluss auf die praktische Gesamtapertur des Systems hat als die Objektivapertur.
Das ist für mich aus der Beugungstherorie durchaus logisch nachzuvollziehen (und ggfalls in einem weiteren Thread zu diskutieren, siehe hierzu auch: http://www.zeiss.de/C1257173002D0F60/0/3FFEDBC575A9392CC1257185003F3C48/$File/Innovation_15_12.pdf).
(2) Ob wir Objekt-Details im mikroskopischen Bild erkennen ist eine Funktion von Auflösung UND Kontrast, falls der Phasenkontrast also beleuchtungsseitig etwas weniger Apertur aufzubieten hat als das Hellfeld,
sollte er das mit höherem Kontrast wieder wettmachen, was also unterm Strich mindestens eine ähnliche Detailerkennbarkeit ergeben sollte wie das Hellfeld.
Aus 1 und 2 oben ersehe ich also keinen nennenswerten praktischen Nachteil für den Phasenkontrast. Die mir bisher untergekommenen Phaco-Objektive mit n.A. 0,65 lösten Pleurosigma angulatum jedenfalls alle auf....
Fazit: Für mich wiegt der in der Fourierebene bewirkte Auflösungsverlust durch einen ganz aussen liegenden Phasenring deutlich schwerer als der Zugewinn durch eine etwas grössere Beleuchtungsapertur.

Es bleibt zum Nachteil einer möglichst objektgetreuen Abbildung m.E. aber die durch den Phasenring in einem bestimmten Ortsfrequenzbereichs des Beugungsbildes hervorgerufene Störung.
Ich kenne aber keine Literatur, die das systematisch untersucht hat.

Herzliche Grüsse
Holger


PS: @ Detlev: Beim üblichen positiven Phasenkontrast lässt der Phasenring das Beleuchtungsbündel um lambda/4 vorauseilen und schwächt es gleichzeitig ab (ca. 70-85%).
Wenn der (anders konstruierte) Phasenring das Beleuchtungsbündel um lambda/4 verzögert, erhält man negativen Phasenkontrast.
Titel: Re: Phasenkontrast, Apertur und Auflösung
Beitrag von: rhamvossen in September 06, 2013, 09:49:33 VORMITTAG
Hallo Holger,

ZitatDie mir bisher untergekommenen Phaco-Objektive mit n.A. 0,65 lösten Pleurosigma angulatum jedenfalls alle auf....

Die Erfahrung habe ich nicht. Keiner meine Phasenobjektive 40/0.65 (Zeiss, Leitz, Olympus) lösen P angulatum auf in Phasenkontrast. Aber mein Neofluar 40/0.75 Ph2 löst sie in Phasenkontrast fast auf. Dabei nütze ich nicht das Präparat von Ralf Nützel, da ist die P angulatum relativ leicht auf zu lösen. Beste Grüsse,

Rolf
Titel: Re: Phasenkontrast, Apertur und Auflösung
Beitrag von: Holger Adelmann in September 06, 2013, 11:08:51 VORMITTAG
Hallo Rolf,

ich denke es kommt sicher auch darauf an, ob die Diatomeen in Luft oder in einem hochbrechenden Medium eingeschlossen sind.
Was verwendest Du?

Herzliche Grüsse
Holger
Titel: Re: Phasenkontrast, Apertur und Auflösung
Beitrag von: peter-h in September 06, 2013, 14:16:59 NACHMITTAGS
Liebe Phasenfreunde,

es ist immer wieder spannend wie Beobachtungen gedeutet werden können. Kann also ein Objektiv mit Phasenring und NA 0,65 die Pleurosigma angulatum auflösen oder nicht? Wie überlegen ist ein Objektiv mit NA 0,75 und Phasenring?
Per Zufall habe ich ein Zeiss F 40/0,65 Ph2 und ein Zeiss Neofluar 40/0,75 Ph2. Zunächst die Bilder :

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/132985_48009016.jpg)

Bild 1 + 3 mit F 40/0,65 Ph2
Bild 2 + 4 mit Neofluar 40/0,75 Ph2

Im Vergleich 1 zu 2 hat klar das Neofluar einen besseren Kontrast, aber auch Bild 1 ist aufgelöst.
Wie wurde beleuchtet? Mit dem Heinekondensor kann man den Durchmesser des Phasenrings in sehr weiten Bereichen variieren. Wie im nächsten Bild zu sehen wurde also die volle Apertur des Objektivs genutzt.

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/132985_31503147.jpg)

Bilder 3 + 4 sind dann mit "richtiger" Einstellung des Phasenrings entstanden. Absolut keine Chance eine Auflösung beim F 40/0,65 Ph2 zu erkennen. Beide Phasenringe (Zeiss Ph2) haben identischen Durchmesser. Liegt es also an der kleinen Differenz von 0,65 zu 0,75? Aber wieso ein so geringer Unterschied in den Bildern 1 + 2 ?
Sicher eine nette Denksportaufgabe fürs Wochenende  ;)

Viele Grüße
Peter




Titel: Re: Phasenkontrast, Apertur und Auflösung
Beitrag von: Rene in September 06, 2013, 14:51:05 NACHMITTAGS
Hi Holger, I have the same experience as Rolf with Pleurosigma in diatom mountant in phase contrast with objective NA 0.65 (eg the Wild plan fluotars phase 40/0.65). My guess is that the NA of most of the 40x phase fluotars is choosen to reflect the expectation of the average user that such a nice 'modern' contrast enhancement technique should at least resolve the ubiquitous Pleurosigma test object for the 40x.

Two more remarks,

- I'm not sure you can say that the presence of the phase ring causes the reduction in resolution, as the maximum aperture stays the same. The reduction in contrast causes the reduction in resolution! A theoretical point though, not important in practice.

Second, practically speaking, brightfield microscopy is generally used with stopped down condenser. Unfortunately, with the higher NA objectives I tend to stop down the condenser to a level near to the aperture of the phase ring. And then the negative effect of the phase ring becomes painly visible. Sitting behind a microscope most days, that's unacceptable to me.

Best wishes, René.

(replies in Deutsch appreciated)
Titel: Re: Phasenkontrast, Apertur und Auflösung
Beitrag von: Holger Adelmann in September 06, 2013, 15:06:25 NACHMITTAGS
Zitat- I'm not sure you can say that the presence of the phase ring causes the reduction in resolution, as the maximum aperture stays the same. The reduction in contrast causes the reduction in resolution! A theoretical point though, not important in practice.

Hi René,
I think you misinterpreted what I said.
I said that the phase ring would reduce resolution if you would place him on the outside of the Fourier plane in high n.A. objectives, because that is where the data with the highest spatial frequency information is located.
Therefore it does not make sense to further increase the aperture of the illuminating beam as with further increase of its diameter, the matching ring in the objective would move to the outside and hence destroy resolution.

I check if I have a P. angulatum in balsam, so far I have only tested one in air.

Cheers,
Holger


Titel: Re: Phasenkontrast, Apertur und Auflösung
Beitrag von: rhamvossen in September 06, 2013, 21:37:56 NACHMITTAGS
Hallo Holger,

ZitatWas verwendest Du?

Die Diatomeeën sind in Luft eingeschlossen. Beste Grüsse,

Rolf
Titel: Re: Phasenkontrast, Apertur und Auflösung
Beitrag von: wilfried48 in September 08, 2013, 14:10:47 NACHMITTAGS
Zitat von: Holger Adelmann in September 06, 2013, 00:17:13 VORMITTAG
.... falls der Phasenkontrast also beleuchtungsseitig etwas weniger Apertur aufzubieten hat als das Hellfeld,
sollte er das mit höherem Kontrast wieder wettmachen, was also unterm Strich mindestens eine ähnliche Detailerkennbarkeit ergeben sollte wie das Hellfeld.
... ersehe ich also keinen nennenswerten praktischen Nachteil für den Phasenkontrast. Die mir bisher untergekommenen Phaco-Objektive mit n.A. 0,65 lösten Pleurosigma angulatum jedenfalls alle auf....
....Fazit: Für mich wiegt der in der Fourierebene bewirkte Auflösungsverlust durch einen ganz aussen liegenden Phasenring deutlich schwerer als der Zugewinn durch eine etwas grössere Beleuchtungsapertur. [/b]

Es bleibt zum Nachteil einer möglichst objektgetreuen Abbildung m.E. aber die durch den Phasenring in einem bestimmten Ortsfrequenzbereichs des Beugungsbildes hervorgerufene Störung.
Ich kenne aber keine Literatur, die das systematisch untersucht hat.

Herzliche Grüsse
Holger


Lieber Holger,

grundsätzlich neige ich dazu deinem Fazit zuzustimmen, aber hast du tatsächlich ein Phakoobjektiv mit Apertur 0,65 PH2,  das im PHAKO (also nicht im Hellfeld) Pleurosigma auflöst.
Und wenn ja könnte es nicht daran liegen, dass bei Leitz der Phasenring etwas grösser ist (also doch die Beleuchtungsapertur entscheidet ?)

Im von Peter Höbel oben dargestellten Vergleich ist das ja nicht so. Und hier wäre es ja interessant ob durch einen grösseren Phasenring (und damit grösserer Beleuchtungsapertur) das wieder wettgemacht würde. Im Hellfeld müsste dann dieses Objektiv, nach deiner für mich gut nachvollziehbaren Begründung wegen der Schwächung des Kontrasts den hohen Orsfrequenzen durch den weiter aussen liegenden Phasenring, dagegen schlechter werden.

viele Grüsse
Wilfried
Titel: Re: Phasenkontrast, Apertur und Auflösung
Beitrag von: Holger Adelmann in September 08, 2013, 16:15:58 NACHMITTAGS
Lieber Wilfried,

leider habe ich derzeit kein Leitz Ph2 40/0,65, bin aber ziemlich sicher, dass ich das damals mit einem solchen Objektiv aufgelöst bekommen habe.

Ersatzweise hier mal ein gerade eben geschossenes Phasenkontrast Foto mit P. angulatum mit meinem Heine Kondensor und dem 40er Pv Apo mit 0,70er Apertur.
Bitte beachten: Das Bild ist absolut RAW - d.h. keinerlei Kontrast- oder Schärfekorrektur, dazu auch noch mit einer weichen Gradation der Kamera aufgenommen.
Kamera: Moticam 2300 direkt am Trinotubus, d.h. auch OHNE Okular, d.h. ohne zusätzliche Kompensation!
Ich habe einen 900 Pixel breiten Bildausschnitt hier gewählt, damit ich das Bild nicht noch für's Forum umskalieren muss.

Wie ich finde sind die Poren sensationell aufgelöst (bei peter_h's Aufnahme mit dem 0,75er Zeiss Neofluar sehe ich eher Rauten statt runder Poren....).

Ich kann mir daher nicht vorstellen, dass ich mit dem 0,65 Leitz gar nichts aufgelöst bekomme.

Herzliche Grüsse
Holger

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/133058_16611169.jpg) (http://s974.photobucket.com/user/hgadm/media/Foto_zpse12005fb.jpg.html)

P. angulatum Phasenkontrast, Heine Kondensor, Objektiv Pv Apo 40/0,70 (raw)
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/133058_10633493.jpg) (http://s974.photobucket.com/user/hgadm/media/20130908_160056_zps431e13f7.jpg.html)

Titel: Re: Phasenkontrast, Apertur und Auflösung
Beitrag von: Jürgen Boschert in September 08, 2013, 17:22:39 NACHMITTAGS
Hallo zusammen,

habe das gerade mal selbst überprüft: Zeiss West Plan 40 / 0,65 Ph 2.

Das Objektiv löst die Pleurosigma im Hellfeld problemlos auf; aber -und das war wirklich eine Überraschung für mich- im Ph gerade eben nicht mehr, allenfalls noch andeutungsweise.
Titel: Re: Phasenkontrast, Apertur und Auflösung
Beitrag von: peter-h in September 08, 2013, 18:08:30 NACHMITTAGS
Hallo zusammen,

nachdem ich bei Holger das Präparat mit dem Hinweis in Luft gesehen habe, wollte ich doch noch einmal einen Versuch starten. Glücklicherweise besitze ich Pleurosigma angulatum sowohl in Balsam (was auch immer das genau ist) und in Luft. Das ist ein großer Unterschied! Da das Bild auch in starkem Maß vom Kontrast beeinflußt wird, könnte hier eine Quelle für unterschiedliche Erkennbarkeit liegen.

Die Bedingungen sind nun etwas verändert. Um überhaupt eine Sichtbarkeit der Struktur zu bekommen wurde ein Blaufilter BG12 in den Strahlengang gelegt (Maximum ~ 400nm) und eine monochrome Kamera ohne Zwischenoptik am Trinotubus angebracht. Objektiv Zeiss F 40/0,65 Ph2 , Kondensor Leitz Heine

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/133065_57894949.jpg)

Bild 1 in Balsam
Bild 2 in Luft

Nimmt man für Balsam einen Refraktionsindex von 1,56 an und P. angulatum (frühere Messungen) 1,40 - 1,46, so ist nur eine geringe Differenz von 0,1 bis 0,16 zu erkennen.
Bei dem Luftpräparat ändert sich das recht kräftig und die Differenz beträgt nun 0,4 bis 0,46 !

Es kann also durchaus an den unterschiedlichen Versuchsbedingungen liegen, dass bei verschiedenen Beobachtern auch unterschiedliche Ergebnisse erzielt werden.

Damit noch einen schönen Sonntagabend
Grüße Peter
Titel: Re: Phasenkontrast, Apertur und Auflösung
Beitrag von: Holger Adelmann in September 08, 2013, 18:24:04 NACHMITTAGS
Hallo Peter,

Danke für die Ergänzung.

Ist aber erstaunlich, dass ich mit dem 40er 0,70 Heine Apo von Leitz aus den 1960er Jahren die Poren selbst bei Weisslicht so eindrucksvoll aufgelöst bekomme, nicht wahr?

Wie ich Deinen Anmerkungen entnehme, kannst Du die Poren mit Weisslicht mit dem Zeiss 40/0,65 überhaupt nicht auflösen? Ist das korrekt? Da ist schon seltsam....
Ich denke das kurzwellige Licht hilft Dir in Deinem Beispiel mehr als der Fakt des Lufteinschlusses.

Auch früher schon konnte man hervorragende Objektive bauen, das Pv Apo 40/ 0,70 von Leitz gehört sicher dazu  ;)
Ich hoffe, mal zum Vergleich noch ein Leitz 40/0,65 Phase aufzutreiben.

Herzliche Grüsse
Holger

Titel: Re: Phasenkontrast, Apertur und Auflösung
Beitrag von: TPL in September 08, 2013, 18:35:42 NACHMITTAGS
Zitat von: peter-h in September 08, 2013, 18:08:30 NACHMITTAGS(...) Glücklicherweise besitze ich Pleurosigma angulatum sowohl in Balsam (was auch immer das genau ist) (...)

Lieber Peter,
das mit ziemlicher Sicherheit Kanadabalsam (http://en.wikipedia.org/wiki/Canada_balsam).

Sehr schön, wie Ihr dieses legendenumwobene Thema zerpflückt und klasse, dass Du dazu solche Vergleichsaufnahmen bereit stellst!
Eins noch: nicht ohne Grund lagen den frühen Phako-Achromaten dicke Grünfilter bei. Die Auflösung wird damit zwar nicht beeinflusst, aber Farbfehler sind dann (natürlich) weg und der Kontrast steigt.

Herzliche Grüße
Thomas
Titel: Re: Phasenkontrast, Apertur und Auflösung
Beitrag von: peter-h in September 08, 2013, 18:52:23 NACHMITTAGS
Hallo Holger,

Du hast noch Glück, dass ich den Aufbau noch nicht zerlegt habe und so kommt ein weiteres Bild sehr schnell.

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/133072_61738363.jpg)

Reines Rohbild nun im Weisslicht, F 40/0,65 Ph2 , Leitz Heine Kondensor. Die Ringbeleuchtung vom Heine ist an den äußersten Rand des Phasenrings vom Objektiv gestellt. Der Phasenring des Objektivs ist recht breit. Die CMOS Kamera ist für die Aufnahme auf das gezeigte Format gestellt, also keine Bildbearbeitung. Recht flau, aber gut sichtbar. Im Medium Balsam gelingt mir kein Bild im Weisslicht.

Viele Grüße
Peter


Titel: Re: Phasenkontrast, Apertur und Auflösung
Beitrag von: Holger Adelmann in September 08, 2013, 19:13:13 NACHMITTAGS
Danke, lieber Peter.

Na bitte, ein gutes 40/0,65er Phasenkontrastobjektiv ist also durchaus in der Lage, die Poren in P. angulatum (zumindest in Luft eingeschlossen) aufzulösen.
Ich hoffe ich kann mein Beispiel bald mal mit einem in Balsam eingeschlossenen Präparat komplettieren.

Zu Wilfrieds Punkt des Einflusses des Phasenring-Durchmessers auf die Auflösung bzw. den Bildkontrast könnte man dann vielleicht abschliessend anmerken, dass ein objektivseitiger Phasenring mit recht grossem Durchmesser wegen der höheren möglichen Beleuchtungsapertur günstiger ist sofern er
1. nicht zu gross im Durchmesser gewählt ist, um nicht den Kontrast der für die feinsten Auflösungen nötigen, höchsten Ortsfrequenzen am Rand der hinteren Brennebene des Objektives beeinträchtigt, und
2. insgesamt möglichst schmal ist, um nicht einen zu grossen Ortsfrequenzbereich zu bedämpfen und damit einen weitergehenden Kontrastverlust zu erzeugen.

Schönen Sonntag Abend allen!
Holger


Titel: Re: Phasenkontrast, Apertur und Auflösung
Beitrag von: Jürgen Boschert in September 08, 2013, 19:23:16 NACHMITTAGS
Hallo Holger,

sorra,aber da geht´s jetzt ziemlich durcheinander. Es war nie die Frage, dass ein Objektiv mit NA 0,65 im Hellfeld eine Pleurosigma auflösen kann; Peter hat COL eingesetzt, für das dies noch mehr zutreffen muss.

Es war von Wilfried gefragt worden, ob ein Ph-Objektiv mit NA 0,65 im Phasenkontrast diese Auflösung noch schafft. Ich muss das für ein Zeiss-West Plan 40 / 0,65 Ph2 verneinen. Dass Dein Apo Pv von Leitz dies noch schafft, ist neben der besseren Korrektur auch dem Umstand zu verdanken, dass dieses Objektiv einen Ph-Ring mit relativ großem Durchmesser und geringer Breite hat.
Titel: Re: Phasenkontrast, Apertur und Auflösung
Beitrag von: Holger Adelmann in September 08, 2013, 19:28:51 NACHMITTAGS
Was geht denn hier durcheinander, Jürgen?

Wilfrieds ursprüngliche Frage war:
Zitatwarum nutzen eigentlich bei Phasenkontrastobjektiven die Phasenringe nie die volle Apertur der Objektive ?
Kennt jemand den physikalisch/technischen Grund für diesen Auflösungsverzicht ?

Ich denke das habe ich in meinem letzten Post beantwortet.


Titel: Re: Phasenkontrast, Apertur und Auflösung
Beitrag von: rhamvossen in September 09, 2013, 13:22:32 NACHMITTAGS
Hallo,

Wenn Jemand ein Bild einstellen kann wo zu sehen ist das ein Phasenobjektiv 40/0.65 P angulatum auflöst mit Zernike Phasenkontrast, bitte gerne. Beste Grüsse,

Rolf
Titel: Re: Phasenkontrast, Apertur und Auflösung
Beitrag von: Rene in September 09, 2013, 14:12:07 NACHMITTAGS
Hoi Rolf, Peter showed that before, img 3 (4 is the Neofluar):


(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/133147_37252206.jpg)

best wishes, René


Titel: Re: Phasenkontrast, Apertur und Auflösung
Beitrag von: peter-h in September 09, 2013, 14:43:04 NACHMITTAGS
Hallo Rolf,

also auf besonderen Wunsch !

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/133148_36154366.jpg)

Luftpräparat Pleurosigma angulatum , Original Olympus BH2 Phasenkontrasteinrichtung mit einem Olympus Objektiv A 40/0,65 PL und wie von Olympus für den PK vorgeschlagen mit dem zugehörigen Grünfilter IF550.
Hauptarbeit / -aufwand war die Belichtung. Als AVI einen Film mit 150 monochromen Bilder (2592 x 1944)  aufgenommen und in Registax zu einer Aufnahme in TIFF 16bit gerechnet. Danach nur noch Kontrast und Helligkeit bearbeitet und Bild auf Forumgröße verkleinert und in JPG gespeichert.
Warum der Aufnahmeaufwand ?
Es sollten keine Details verloren gehen und keine Kompressionsartefakte stören. Im Original ist das Bild leider 29,5 MB groß.

Schöne Grüße
Peter

P.S. war das die Frage?

Titel: Re: Phasenkontrast, Apertur und Auflösung
Beitrag von: Jürgen Boschert in September 09, 2013, 23:32:24 NACHMITTAGS
Lieber Holger,

soryy,ich wollte hier niemanden "vergraulen". Mein "Durcheinander" bezog sich nicht auf Deine Erklärung, warum wohl Phasenringe vergleichsweise klein gehalten werden, damit Apertur verschenkt wird; für mich ist Deine Erklärung sehr eingängig und nachvollziehbar, und ich denke,Du liegst damit völlig richtig.

Mit meinem letzten Beitrag bezog ich mich auf Wilfrieds Nachfrage:

Zitat... grundsätzlich neige ich dazu deinem Fazit zuzustimmen, aber hast du tatsächlich ein Phakoobjektiv mit Apertur 0,65 PH2,  das im PHAKO (also nicht im Hellfeld) Pleurosigma auflöst.
Und wenn ja könnte es nicht daran liegen, dass bei Leitz der Phasenring etwas grösser ist (also doch die Beleuchtungsapertur entscheidet ?) ...

Und darauf antwortest Du mit einem Bild der Pleurosigma aufgenommen mit einem Leitz Apo PV 40 / 0,70: dieses Objektiv ist wesentlich besser korrigiert als durchschnittliche Ph-Objektive, hat eine -wenn auch nur geringfügig- höhere NA und als Leitz PV-Objektiv einen dtl. größeren und schmäleren Phasenring als üblich.
Peter H. zeigt dann noch ein Bild zwar aufgenommen mit einem "normalen" PH-Objektiv mit NA 0,65 und mit Weißlicht, aber eben in COL.

Da wurden schon ein bischen Äpfel mit Birnen verglichen, oder ?


Nichts für ungut

Titel: Re: Phasenkontrast, Apertur und Auflösung
Beitrag von: peter-h in September 10, 2013, 00:11:05 VORMITTAG
Die Verwirrung steigt !

Zitat :
Peter H. zeigt dann noch ein Bild zwar aufgenommen mit einem "normalen" PH-Objektiv mit NA 0,65 und mit Weißlicht, aber eben in COL.

Meine letzte Aufnahme ist eine reinrassige Phasenkontrastaufnahme, wie soll ich jetzt COL deuten? Ist nun COL das neue Kürzel für Phasenkontrast?  ???

Gute Nacht
P.H.
Titel: Re: Phasenkontrast, Apertur und Auflösung
Beitrag von: rhamvossen in September 10, 2013, 15:44:24 NACHMITTAGS
Hello Rene,

ZitatHoi Rolf, Peter showed that before, img 3

Yes that's right, but I wanted to see a Zernike phase image taken with a 40/0.65 were the dots of P angulatum are resolved, so that's the last picture Peter H is showing us. Best regards,

Rolf