Hallo,
immer wieder lese ich, dass Mikroskopiker ihre bereits vorhandenen teuren Vollformat-DSLRs an ein Mikroskop adaptieren möchten. Es scheint jedoch einige Probleme zu geben, weil die meisten Vollformat-DSLRs (von Nikon oder auch anderen Herstellern) nicht die für die Verwendung am Mikroskop nahezu wichtigste Eigenschaft mitbringen, nämlich den erschütterungsfreien Ablauf der Aufnahme, auch nicht mit Spiegelvorauslösung. "Sicher" bekannt ist die Erschütterungsfreiheit bislang offenbar nur bei den Consumer-DSLRs von Canon mit APS-C Sensor, also den Modelle 450, 500, 550, 600 etc.. Diese scheinen - nach wie vor - in der Summe aller Eigenschaften die bislang optimalen Modelle für die Adaption an Mikroskope zu sein.
Mir erscheint also der Neu- oder Gebrauchtkauf eines solchen Body oft als einfachere Lösung gegenüber der Adaption einer schon vorhandenen Vollformat-DSLR. Da ich selbst keinerlei Erfahrung mit Vollformat-Kameras habe, interessiert mich, ob diese denn nun auch relevante Vorteile am Mikroskop haben. Den wohl eher seltenen Fall, dass von Mikrofotos meterhohe Posterabzüge in höchster Qualität angefertigt werden sollen, mal außen vor gelassen.
Herzliche Grüße
Peter
Hallo Peter.
Vollformat bedeutet in erster Linie mehr Fläche pro Pixel. In Verbindung mit großen Objektiven (nicht Mikroskopie) mehr Licht und weniger Rauschen z.B. bei Nachtaufnahmen. In der Realität sind die Vorteile von teuren, großen Objektiven und Vollformat-Kameras aber immer mehr geschrumpft. So sind selbst Profis immer wieder bei neuen, günstigen APS-Objektiven + dem passenden Bodys überrascht. Siehe Reviews und Bewertung z.B. bei traumflieger oder chip. Hinzukommen immer bessere Motoren + Bildstabilisatoren.
In der Mikroskopie spielen Sie meiner Meinung nach keine Rolle, da das Licht definiert aus einer Lampe kommt und entsprechend geregelt weren kann. Entscheidend ist eine möglichst optimale Adaption. Z.B. wenn die Chipgröße der Zwischenbildgröße eines auskorrigierten Objektives entsprechen würde. Das spart zusätzliches Glas und Adaptionsaufwand.
Wer seine Spiegelreflexkamera per Kamera-Objektiv adaptiert hat. Mich würde interessieren, wie sich die Verwendung des Bildstabilisators, falls vorhanden, auswirkt.
Liebe Grüße Jorrit.
Hallo Peter -
da ich früher mit einer Canon EOS 500D fotografiert habe und dann vor 2 Jahren auf eine gebrauchte 5D Mk2 umgestiegen bin habe ich Vergleichsmöglichkeiten. Auch diese hat natürlich live-view mit erschütterungsfreiem Verschluss! Ich benutze sie allerdings nicht nur am Mikroskop sondern für vieles andere.
Der Grund für den Umstieg lag keineswegs in der Bildqualität sondern in der Möglichkeit damit die originalen KB-Fotoanpassungen der älteren Zeiss-Mikroskope benutzen zu können. Es hat mich damals geärgert, dass ich einen Tritubus mit kunstvollem Turmbau auf einem IM35 benutzen musste, während eine aufwendige Fotoanpassung bereits in dem Gerät vorhanden war. Für das KB-Format bekommt man Fototuben mit 63 mm Optik für 10x Okulare fast nachgeworfen und kann sie leicht anpassen, während geeignete Teile für APS-C (z.B. Kpl 6,3x/20) rar sind und teuer gehandelt werden.
Preislich hat sich die Umstellung natürlich trotzdem überhaupt nicht gelohnt, obwohl ich mich auf ein gebrauchtes und veraltetes Modell beschränkt habe. Diese "Semiprofi"-Vollformatkamera ist im Vergleich zur 500D und deren Nachfolgern sehr wuchtig. Man nimmt sie praktisch nie mehr mal eben auf den Spaziergang mit. Das wasserdichte Metallgehäuse spielt am Mikroskop keine Rolle. Man kann auch manche Objektive nicht benutzen, wenn diese nur den kleinen Bildkreis von APS-C auszeichnen.
Bei der Bildqualität war eigentlich der einzige Vorteil die durch die Pixelgröße erhöhte Empfindlichkeit, sodass man z.B. beim Tümpeln sehr kurze Belichtungszeiten hinkriegt ohne die Bildqualität allzusehr einzuschränken. Zusammen mit dem hohen Gewicht macht das auch manche Freihandaufnahme noch möglich, ohne ein Objektiv mit Antiverwackler anschaffen zu müssen.
Allerdings muss ich gestehen, dass mir das Gerät subjektiv trotzdem viel Freude macht. Bajonettbetätigung geht viel geschmeidiger als bei den kleinen Modellen, Verschluss- und Spiegelgeräusch macht nicht klapper, klapper, sondern surr, plopp. Das ist wie beim Türgeräusch von 2CV verglichen mit Edelkarosse.
Viele Grüße
Rolf
Hallo Jorrit,
zum Bildstabilisator gibt es einen schönen Versuch. Auch viele Berichte bei Objektiven empfehlen die Abschaltung.
http://digicam-experts.de/faq/19
@ Rolf,
wieso soll es problematisch sein eine Kamera mit APS-C Sensor zu adaptieren?
KB-Format 24x36mm hat eine Diagonale von 43,2mm. Ein Okular 10x hat f=25mm, zusammen mit einem f=63mm Objektiv (MC63) ergibt das einen Faktor von 63mm / 25mm = 2,52. Weiter 43,2mm / 2,52 = 17,1 mm , das ist der Durchmesser des genutzten Zwischenbildes.
APS-C Format 14,8x22,2mm hat eine Diagonale von 26,7mm. Ein Okular 10x hat f=25mm, zusammen mit einem f=40mm Objektiv (z.B. Canon EF 40mm/1:2,8) ergibt das einen Faktor von 40mm / 25mm = 1,6. Weiter 26,7mm / 1,6 = 16,7 mm , das ist der Durchmesser des genutzten Zwischenbildes bei den "kleinen" DSLR.
Kein großer Unterschied , geht doch, oder ?
Gruß
Peter
Hallo Peter -
dieses Rechnungen sind mir aus dem Effeff geläufig und ich habe auch nirgends behauptet, dass die Anpassung eines APS-C-Sensors problematisch sei, sondern empfehle auch jedem Nutzer, der mit relativ wenig Geld eine gute Anpassung machen will die Kombination eines preiswerten 40 mm Kamera-Objektivs (z.B, das erwähnte Pfannkuchenobjektiv) mit einem W Kpl 10x/18 Okular. Meine frühere Anpassung nutzte u.a. auch die 125 mm Optik des Grundkörpers zusammen mit einem Mipro 100.
Mir ging es primär um die Nutzung der früheren Original-Einrichtung für Kleinbild im Inversmikroskop. Mich ärgerte, dass dieses einst sauteure Equipment heute nur noch Schrottwert habe soll. Auch will ich die Kamera zwischen meinen verschiedenen Geräten mit einem Griff am Bajonett wechseln können, sodass alles andere am jeweiligen Gerät verbleibt.
Am IM 35 bzw. Axiovert haben wir den schönen Anschluss in Bauchhöhe, auf dem Axioskop sitzt stilgerecht eine Panzerfaust 47 60 12 mit direkt aufmontiertem EOS-Bajonett und P 2,5 x. Vorteil bietet hier nur die eingebaute Einrichtung der inversen Mikroskope, denn beim Tritubus des Axioskops wäre APS-C sogar besser, weil das Zwischenbild perfekt passt und man direkt projizieren kann.
Ein Vorteil des KB-Formats ist für mich noch die problemlose Befestigung der Kamera auf einem Tessovar, dessen Optik ja für noch größere Formate bestimmt war, sodass man mit APS-C, mal abgesehen von dem zu kleinen Gesichtsfeld, auch noch Einbußen bei der Auflösung hat.
Aber wie bereits in meinem ersten Betrag vermerkt: Objektiv lohnt sich die Umstellung auf Vollformat für den Normalverbraucher absolut nicht, weder finanziell noch von der Bildqualität.
Viele Grüße
Rolf
Hallo Rolf.
Deine Erfahrungen decken sich ja 1:1 mit meinen. Beim normalen Fotografieren muß man bei Vollformat die sehr teuren Vollformat-Objektive nutzen.
Ein Nachteil der Vollformat-Technik ist ausserdem Streulicht bzw Effekte bei Gegenlicht.
Hallo Peter-h.
Gibt es auch Versuche mit geringeren Auslösezeiten. Die Bildstabilisierung muß natürlich arbeiten. D.h. Sie produziert dabei auch ein gewisses Maß an "Verwackeln" und damit Unschärfe, weil Sie ja eine gewisse Bewegung (auch in Ruhe) durchführen muß. Sie bringt erst etwas, wenn die "Fremdverwackelung" größer ist als die "Eigenverwackelung". Ein Versuch am Mikroskop unter normalen Bedingungen (kürzere Belichtungszeit) wäre schon interessant. Bei 1 Sekunde Belichtung spielt der Spiegelschlag kaum eine Rolle, da Er in einer sehr kleinen Zeitspanne erfolgt.
Beispielrechnung 1:
Verschlußzeit = 1 Sekunde
Erschütterung Spiegel z.B. = 1/1000 Sekunde.
Dann ist nur 1/1000 der Belichtungszeit unscharf und 999/1000 der Belichtungszeit scharf.
Die Stabilisierung arbeitet aber auch in der Zeit 999/1000, wo Sie nicht nötig wäre.
Beispielrechnung 2:
Verschlußzeit = 2/1000 Sekunde
Erschütterung z.B. = 1/1000 Sekunde
Dann geht die Erschütterung zu 50% der Belichtungszeit mit rein. Das Bild wäre wesentlich unschärfer.
Die Frage ist, ob derart schnelle Erschütterungen durch die Stabilisierung überhaupt kompensiert werden können.
Liebe Grüße Jorrit.
Hallo Safari.
Deshalb schrieb ich: Wer seine Spiegelreflexkamera per Kamera-Objektiv adaptiert hat.
Aber ich denke, daß sich jede noch so kleinste Erschütterung negativ auf das Objekt unter dem Mikroskop auswirkt.
Von daher wäre wahrscheinlich nur eine rein elektronische Bildstabilisierung sinnvoll.
Liebe Grüße Jorrit.
Hallo -
man könnte natürlich auch noch vermuten, dass bei Vollformat die Verwackelungsunschärfe um den Faktor 1,6 geringer ist. Außerdem könnte sich auch das doppelte Gewicht des Kamerakörpers noch positiv auswirken.
Gruß
Rolf
Hallo,
also wenn ich aus dem Life-Viewmodus arbeite - und das mach ich immer am Mikroskop - dann wackelt bei mir nix, zumindest sind meine Bilder nicht verwackelt. Dazu kommt, dass meine Adaption bombenfest sitzt. Durch den Schwenkmonitor kann ich auch ohne 45° Umlenkung auskommen, wie sie der von Peter V. vorgestellte Adapter von Gerd Günter hat. Die optische Weglänge ist bei beiden Ausführungen sicher gleich, weil beide ohne Optik auskommen und parfokal sind. Der Umlenkspiegel ist sicher von hoher Qualität bezüglich Reflexionsgrad und Planlage; dann ist er auch nicht billig.
Lieber Klaus,
in der Tat erübrigt sich der Ergo-Adapter bei Kameras mit Schwenkmonitor und die optische Weglänge ist identisch. Es reicht, wie Du schon schriebst, ein einfaches Rohr.
Herzliche Grüße
Peter
Hallo Peter & Klaus -
ihr redet jetzt aber nicht mehr vom Vollformat?
Gruß
Rolf
Hallo.
Da bei einer Vollformat-Kamera der Shutter auch größer und daher wahrscheinlich auch schwerer ist und einen längeren Weg zurücklegen muß, ...
Da das Thema Erschütterung im Lifeview aber eine sehr untergeordnete Rolle spielt ... Ich sehe es ähnlich wie Klaus. Ausserdem ist mein Axioplan recht massiv und schwer. Bei leichten Mikroskopen mit wackeliger Adaption könnte es ohne Liveview eventuell ganz anders aussehen.
Fullformat macht für mich nur Sinn, wenn das Zwischenbild zum Sensor paßt bzw sich die Chipgröße anbietet. Ich bleibe bei meinen Canon 600/650D. :)
Liebe Grüße Jorrit.
Hallo
Ich habe im Studio die frei Wahl zwischen den unterschiedlichen Sensorgrössen. Das Vollformat (Nikon D810) bringt eindeutig die besser Bildqualität für große Vergrößerungen, man kann aber auch mit den kleinen Formaten gute Bilder machen. Bei den Erschütterungen kann ich keinen Unterschied feststellen , alle Vollformatkameras die ich verwende bieten den elektronischen Verschluss ...
Das ist für mich das Kriterium, die Frage ist also zu offen gestellt .-)
Die gewünscht Ausgabegrösse und die Qualiätsansprüche sind das wichtigste Kriterium ...
Dort wo ich Fotografie gelernt habe gilt die Regel, die Ausrüstung ist überbewertet, sie ist nur zu maximal 10% für die Qualität verantwortlich .-)
Die Verantwortung liegt daher immer noch zum überwiegenden Anteil bei der Person hinter der Ausrüstung ...
Und das ist gut so, liebe Grüsse
Gerhard
Hallo Gerhard.
Und nicht das Objekt vergessen. Manche Rädertiere, ... sind Models und präsentieren sich ideal. ;) Gerade bei beweglichen Objekten, die frei schwimmen können brauch man auch Glück, Ausdauer oder ein "Model".
Vollformat vs APS-C:
Haben deine Kameras denn eine identisch Pixelanzahl?
EDIT: Die Nikon hat ja auch 36 MPixel.
Liebe Grüße Jorrit
Hallo Wolfgang,
ZitatBei Olympus ist die Adaption recht einfach. Für Kleinbild braucht man ein NFK 2.5
Du redest von Endlich-Optik. Hier beim SZX 12 haben wir ein Unendlichsystem, deshalb ist die optiklose Adaption, wie ich sie vorgestellt habe (und auch Peter) auch so elegant zu lösen!
Zitat von: Rawfoto in September 30, 2015, 19:49:49 NACHMITTAGS
Dort wo ich Fotografie gelernt habe gilt die Regel, die Ausrüstung ist überbewertet, sie ist nur zu maximal 10% für die Qualität verantwortlich .-)
Die Verantwortung liegt daher immer noch zum überwiegenden Anteil bei der Person hinter der Ausrüstung ...
Hallo Gerhard,
damit hast Du zweifellos Recht, aber 10% für die Ausrüstung sind doch ein bisschen wenig, oder?......Selbst der beste Fotograf kann kein
Spitzenbild produzieren, wenn er einen Glasschrotthaufen montiert hat.
Mit 70% Fotograf und 30% Equipment könnt ich mich anfreunden.
LG
Heike
Hallo Wolfgang,
Zitatdass mit der SZX 12 ist aber ein anderer Thread.
Jein - die Überschrift redet von Mikroskop, man sollte also schon differenzieren: hie so dorten anders.
Hallo Paramecium,
viel Text und wenig Neues!
Das Zitat von Jorrit bezog sich auf die normale Fotografe, da sehe ich keinen Fehler in der Aussage dass mehr Photonen pro Pixel (bei gleicher Belichtungszeit und Lichtstärke des Objektives) bei Großformatsensoren zur Verfügung stehen. Und die Mikroskopie hat er ja ersichtlich ausgenommen, nämlich dass ein großer Sensor kein Vorteil ist weil trotzdem nur die gleiche Lichtmenge für das ganze Bildfeld und damit pro Pixel zur Verfügung steht. Ein Satz aber gleicher Inhalt. ;)
Über die Anpassung des Mikroskopobjektives, dessen Auflösung, die dazu passende Pixelanzahl und das Samplingtheorem wurde im Formum schon ausführlich in mehreren Threads diskutiert, insofern ist die Grundaussage relativ trivial.
ZitatDaher wird ein Vollformatsensor so angepasst, dass er im Gunde das gleiche Bildfeld sieht, wie eine APS Spiegelreflex-Kamera. Ansonsten würden die Bildfeldränder unscharf erscheinen, was unerwünscht ist. Dies hat zur Folge, dass ein Vollformatsensor am Mikroskop so angepasst wird, dass die größere Zahl von Pixel das Sampling-Theorem übererfüllen.
Die ganzen langen Ausführungen unterstellen die irrige Annahme, dass Vollformatsensoren automatisch eine höhere Gesamtpixelzahl aufweisen als das APS-Format. Wenn man von Exoten wie die Canon EOS 5Ds mit 50.5 Mpx oder Sony Alpha 7R mit 42 Mpx absieht, bewegen sich alle heutigen Formate im vergleichbaren Bereich von 16-24 Mpx, selbst Kompaktkameras. Insofern müsste die Grundaussage heißen, dass es in der Mikroskopie nicht auf die Formatgröße sondern auf die Pixelzahl und die richtige Anpassung an die theoretische Auflösung des Objektives ankommt. Warum eine Vollformatkamera automatisch das Samplingtheorem übererfüllt erschließt sich dem geneigten Leser nicht. Aber auch das ist bezüglich der Bildqualität nicht so trivial, da es vom zu untersuchenden Objekt abhängt. Nicht immer ist Auflösung das Kriterium, gerade bei lichtschwachen Objekten z.B. bei der Fluoreszenzmikroskopie ist das Bildrauschen dominierend. Und eine APS-Consumerkamera hat nicht automatisch die gleiche Sensorqualität (z.B. bezüglich Pixel-Rauschen) wie eine 5000 € Vollformatkamera.
Hubert
Hallo -
ich fand den Beitrag von Paramecium trotz Wiederholung von früher an verschiedenen Stellen verstreuten Aussagen sehr anregend.
Wenn ich nun die beiden letzten Beitrag einigermaßen vollständig studiere, scheint mir die Kritik im zweiten nicht in allen Punkten berechtigt. In diesem sicher: Vollformat hat primär nichts mit höherer Pixelzahl zu tun - meine Frau hat in ihrer Kompaktkamera die gleiche Pixelzahl wie ich in meiner ollen EOS D5Mk2. Auch wenn Paramecium dies sicher auch weiß - in den Ausführungen kommt es anders rüber, vor allem wenn der Leser nicht alle Gedankengänge nachvollziehen kann.
Dass die Auflösung nicht immer das wichtigste ist wurde hingegen bereits in der Grafik 2 unter "Sonderfälle" deutlich vermerkt.
Natürlich sind die Aussagen recht theoretisch, denn den meisten Forumsmikroskopikern, zumal mit historischer Ausrüstung, steht es nicht frei eine nach einem Sampling-Theorem ideale Fotoadaption auszuwählen.
Was mich in diesem Zusammenhang aber interessieren würde: Für meine Zwecke sind 20 MPixel meist völlig überflüssig und ich reduziere deshalb gerne die Pixelzahl um Speicherplatz und Verarbeitungszeit zu sparen, zumal die Fotos später meist eh stark verkleinert werden. Canon schweigt sich über die Konsequenzen aus. Frage: Kriege ich dadurch Rauschreduzierung?
Viele Grüße
Rolf
Hallo Rolf,
ZitatNatürlich sind die Aussagen recht theoretisch, denn den meisten Forumsmikroskopikern, zumal mit historischer Ausrüstung, steht es nicht frei eine nach einem Sampling-Theorem ideale Fotoadaption auszuwählen.
sehe ich auch so, das ist das Kernproblem solcher Diskussionen - danach müsste man für jedes Objektiv eine andere Anpassung und/oder eine andere Kamera verwenden. ;) Wer das macht soll sich bitte melden.....
Zitatich reduziere deshalb gerne die Pixelzahl um Speicherplatz und Verarbeitungszeit zu sparen, zumal die Fotos später meist eh stark verkleinert werden. Canon schweigt sich über die Konsequenzen aus. Frage: Kriege ich dadurch Rauschreduzierung?
Einfach mal ausprobieren, z.B. bei einer Nachtaufnahme. Am Mikroskop kann man natürlich den Einfluss der geringeren Pixelzahl und damit geringeren Bildabtastung schwer von solchen Effekten trennen.
Hubert
Hallo paramecium.
1.) Schrieb ich, wie Lupus netterweise schon sagte, von normalen Kameraobjektiven. Und da sollte daß Objektiv zum Sensor passen, gerade, was die Lichtstärke betrifft.
2.) Schrieb ich explizit von
Fläche pro Pixel (siehe mein Zitat). Das ist etwas völlig anderes als Fläche des CCD-Sensors.
Beispiel:
Vollformat CCD A hat 18 MegaPixel.
Vollformat CCD B hat 4 Pixel (mehr Fläche pro Pixel).
Welcher CCD wird wohl eher anfangen zu rauschen? ;)
Im übrigen kann ein größerer Sensor trotzdem eine kleinere Fläche pro Pixel besitzen.
Ein Vollformat Chip mit 18 Megapixel hat eine kleinere Fläche pro Pixel als ein APS-C Chip mit 480*360 Pixel Auflösung. ;)
ZitatEin großer Sensor sammelt nicht mehr Licht, sondern weniger und produziert damit mehr Rauschen.
Falsch. Ein Sensor "sammelt" nicht. Weder mehr noch weniger. Er ist eine einfache Fläche, auf die Licht scheint. Eine Linse vor dem Sensor sammelt oder streut. Daher spricht man gegebenenfalls auch umgangssprachlich von "Sammellinse". Und eine große Sammellinse sammelt mehr Licht. Das beweist jedes "Brennglas". Auf ein großes Pixel fällt mehr Licht, als auf ein kleines Pixel.
ZitatMehr Pixel bezogen auf die gleiche abgebildete Fläche bedeuten eine kleinere, lichtempfindliche Fläche und somit mehr Rauschen.
Stimmt. Die Pixelfläche verringert sich. Siehe mein Zitat
Fläche pro Pixel.
Beste Grüße Jorrit.
Hallo.
Paramecium sprach ja hauptsächlich die Auflösung an. In der Mikroskopie gibt es leider viele Parameter, die berücksichtigt werden müssen.
Siehe z.B. Peters Thread über Adaptionen.
Pixelanzahl?
Pixelgröße?
N.A. des Objektives?
Sensorgröße?
Eigenrauschen des Sensors?
CCD-Typ/Art?
Rauschunterdrückungs-Algorithmus?
Zwischenbildgröße?
Eventuelle Nachvergrößerung oder Aufweitung, um das Zwischenbild an den Sensor anzupassen?
Okulare zwecks Korrektur notwendig?
Kamera-Objektiv (Festbrennweite) notwendig?
Lichtquelle?
Kondensor?
Kontrastverfahren?
Zu untersuchendes Objekt?
Schichtdicke?
...
Nur mal ein paar wenige Parameter.
Liebe Grüße Jorrit.
Hallo Paramecium,
ZitatDurch geeignete Kombination eines Okulars mit der Optik einer passenden Digitalkamera kann man die Erfüllung des Sampling-Theorems selbst mit historischen Mikroskopen gut erreichen.
das ist reichlich realitätsfremd. Wenn ich z.B. ein 100x/1.25 verwende und dummerweise eine Canon EOS 60D mit 18 MP besitze, müsste ich nach der Theorie mein Mikroskopbild von z.B. 18 mm Bildfeld auf eine Sensorfläche von etwa 2 MP reduzieren, also auf 1/3 der Sensorbreite. Und bei jedem Objektivwechsel den Abbildungsmaßstab wieder anpassen. Welche Artefakte sollen denn beim Oversampling entstehen? Die scheinbar zu hohe Pixelauflösung (im Vergleich zur beugungsbedingten Bildauflösung) würde der Praktiker einfach durch nachträgliche Verkleinerung des Bildes im Bildbearbeitungsprogramm verringern - falls es Veranlassung zur Optimierung des Bildes gibt.
ZitatIn der übrigen Diskussion gehe ich davon aus, dass wir nicht Äpfel mit Birnen sondern eine APS Kamera mit einem Vollformatsensor des gleichen Herstellers vergleichen. Tun wir das nicht, kann man natürlich alles mögliche konstruieren und behaupten, kommt aber auf keinen grünen Zweig.
Kann man gerne machen, z.B. die vorzugsweise verwendeten Canon-Spiegelreflexkameras: Die 7 aktuellen APS-Kameras haben 3x 18 MP, 2x 20.2 MP, 2x 24.2 MP. Die 4 Vollformat-Kameras 1x 18 MP, 1x 20.2 MP, 1x 22.3 MP und 1x 50.5 MP. Von der bereits erwähnten 50.5 MP-Kamera abgesehen unterscheiden sich APS und Vollformat nicht in der Pixelgröße.
Hubert
Hallo Paramecium.
Du solltest bedenken, daß viele Werte des Kamerabildes berechnet und durch div. Algorithmen bearbeitet wurden. Wenn man die Bilddaten verbessern will, bietet sich eine Manipulation der Firmware in der Canon Kamera und die Veränderung der Algorithmen an. Bei Astronomiebildern sollte man die Kamera zwingend runterkühlen. Ein Punkt, der wesentlich mehr bringt.
EDIT: Z.B mehr bringt als 12TB Netzwerkspeicher. Im Zweifelsfall kann man auch verlustfrei komprimieren. ;) Ich verstehe nicht, wie man einmal einen derartigen Aufwand betreibt. Andererseits offensichtliche Punkte nicht genügend beachtet.
Ich denke, daß hier allgemein über Vollformat diskutiert wird. Egal, von welchem Hersteller und mit welcher Pixelanzahl. Siehe Titel und siehe ersten Beitrag von Peter. ;)
Meiner Meinung nach, und da stimme ich mit Peter überein, ist die Canon APS-C für viele Zwecke und Adaptionen wegen ihrer Eigenschaften ideal. Ausser bei Spezialanforderungen. Wenn es z.B. um Geschwindigkeit geht (Serienbilder, ...).
Beste Grüße Jorrit.
Hallo Hubert.
Genau. Ich sehe es ähnlich. Wenn ich die 18MPixel nicht brauche, wird einfach die Pixelauflösung reduziert. :) Ich rechne auch bei jedem Bild nicht nach, wie die Samplingrate sein sollte. Eher z.B. ob das Objekt mit 900x hier formatfüllend ins Form paßt, ...
Liebe Grüße Jorrit.
Hallo Paramecium -
Du schreibst:
"Durch geeignete Kombination eines Okulars mit der Optik einer passenden Digitalkamera kann man die Erfüllung des Sampling-Theorems selbst mit historischen Mikroskopen gut erreichen".
Genau darauf bezog sich meine Aussage, dass diese Diskussion (auch wenn sie mich persönlich interessiert) nur einen kleinen Prozentsatz der angewandten Mikroskopiker im Forum erreicht! Diese wollen ganz einfach mit zufällig vorhandenen Mikroskopen, Okularen und Kameras auskommen und damit ein Mikrofoto machen, das seinen Zweck erfüllt - ihnen ist das Sampling-Theorem ganz einfach wurscht, sondern ihnen genügt die Versicherung: Mit den heute üblichen 20 Megapixeln kommst du auf jeden Fall hin und meistens wirst du auch zu 5 MPixeln keinen Unterschied merken, wenn du nicht endlich den Kondensor hochkurbelst!
Viele Grüße
Rolf
Hallo Rolf.
Na ja. Mit 18 Megapixeln ist man denke ich mikroskopisch auf der sicheren Seite. Im übrigen nicht nur samplingmässig sondern auch rechenmässig, weil die CCD Daten immer gerechnet werden. Auch bei den Roh-Raw-Daten. Eine Digitalkamera ist ein Computer. Und die Daten eines CCDs sind nicht anders als die einer CD (mit Fehlern) oder einer Datasette. Da wird dran rumgrerechnet. ;) Sampling hin oder her. Wer glaubt, daß seine CCD Daten sicher im Safe verpackt, unangetastet zur Verfügung stehen, der irrt sich.
Ist in etwa wie das Bild, daß Wir mit den Augen / Gehirn sehen. Das hat mit dem realen Bild und Samplingraten auch nicht viel zu tun. Das Gehirn rechnet massiv an den Daten rum.
Ausserdem kommt es auf den Zweck an. Wenn ich das Aufleuchten eines leuchtenden Bakteriums detektieren will, brauche ich samplingmässig nur 1 Pixel. Sprich Leuchtdiode. Ganz zu schweigen von Kontrast, Schichtdicke, ...
Ich wäre sehr an einer Formel interessiert, die alle Parameter abdeckt.
Liebe Grüße Jorrit.
Hallo in die Runde,
Zitat von: Thilo
Ein großer Sensor sammelt nicht mehr Licht, sondern weniger und produziert damit mehr Rauschen.
Das ist so nicht korrekt. Ja, ein grosser Sensor sammelt nicht mehr Licht, denn das Licht eines Objektes wird auf eine grössere Fläche verteilt. Aber deswegen rauscht er nicht mehr.
Nur das Aufnahmerauschen ist jetzt etwas grösser (und kann durch mehr Licht vollkommen kompensiert werden). Ausleserauschen und thermisches Rauschen sind grösser, wenn die Pixel auf dem Chip näher beieinander sind. Bei gleicher Anzahl Pixel pro Chip rauschen kleine, dichte Pixel mehr als grosse, verteilte.
Deshalb ist in der Praxis das geringere Eigenrauschen (thermisches- und Ausleserauschen) bei diesen Chips so niedrig, dass ich ein viel besseres Signal bekomme.
Zitat von: Thilo
In der Mikroskopie spielt ein Theorem eine wichtige Rolle, das gerne unterschlagen wird: Das Sampling-Theorem.
Ja und nun? Deine Theorie, dass Oversampling in der Mikroskopie zu schlechten Bildern führt ist einfach falsch. Du überträgst Erfahrungen aus der Astro- auf die Mikrofotografie. Ansonsten begründe das doch bitte.
Zitat von: Thilo
Der Planktonfotograf wird kaum bemerken, ob ein Objektiv eine Bildfeldkrümmung besitzt, denn seine Bilder sind im Idealfall scharf, weil das Objekt dreidimensional ist (abgesehen von extremen Quetschpräparaten). Derjenige, der gefärbte Schnitte photografieren muss wird hingegen schon bemerken, wann ein Schnitt uneben oder gekrümmt ist.
Das verstehe ich nicht. Warum soll das bei einem 3-dimensionalen Objekt anders sein?
Zitat von: Thilo
Tragen wir Mikroskopobjektive mit deren numerischer Apertur gegen die Vergrößerung auf, so fällt auf, dass bestimmte Baureihen auf einer Geraden liegen. Etwa die typischen Standardoptiken vom 10x/0,25 bis zum 40x/0,65. Diese Vergrößerungen und Aperturen sind typisch für solche Achromate, bessere Achromate, Achroplane, N-Achroplane und ähnliche Standardobjektive in der Mikroskopie, wie sie auch immer alle heißen mögen.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/179488_39508813.jpg)
Natürlich liegen die Objektive auf einer Geraden - die Optiken wurden ja vom Hersteller exakt so gerechnet, damit sie auf einer Geraden liegen :D
Zitat von: Thilo
Aus der Grafik ergibt sich, dass verschiedene Objektive unterschiedliche Adaption der Kamera erfordern.
Für ein Objektiv 63x / 1.40 erhält man bei 550 nm Wellenlänge eine Auflösung von 240 nm bzw. eine geforderte Breite des Pixel von 120 nm. Mit der Vergrößerung 63x erhält man daraus eine ideale Pixel-Breite von 7.5 µm. Dieses Objektiv ist natürlich nicht willkürlich gewählt, denn es vervollständigt die Gerade der Standardoptiken zu hohen Vergrößerungen. Die minimale Vergrößerung V für den Kameraadapter zur Erfüllung des Sampling-Theorem lässt sich aus der Pixelbreite bpix in µm empirisch abschätzen:
V = bpix / 7.5
Tut mir leid, Thilo. Das ist so einfach nicht richtig. Man kann das einfach rechnen, denn von Zeiss gibt es eine praktische Näherungsformel:
AuflösungMikroskop = (3000 * NAObjektiv)/(MObjektiv * MAdapter)
wobei M der Vergrösserungsfaktor ist. Das Ergebnis sind "Lines per mm", lpmm.
Beispiel 1: 20x 0,50 NA EC Plan Neofluar, Zeiss Kameraadapter mit Vergrösserung 1,6 für APS-C Chip (Nikon DX Kameras)
(3000 * 0,5) / (20 * 1,6) = 46,88 lpmm
Nun multiplizieren wir die lpmm mit der Chipgeometrie und dem Faktor 2 (Nyquist Kriterium) und bekommen die benötigte Anzahl Pixel, um das vom Kameraadapter gelieferte Bild verlustfrei aufnehmen zu können. Für eine Nikon DX Kamera mit APS-C Chip (23,6 mm * 15,8 mm) haben wir also:
Benötigte Auflösung KameraDX Chip = (2 * 46,88 * 23,6) * (2 * 46,88 * 15,8) = 2213 * 1481 = 3,28 Mega Pixel
Beispiel 2: 20x 0,50 NA EC Plan Neofluar, Zeiss Kameraadapter mit Vergrösserung 2,5 für Vollformat Chip (Nikon FX Kameras)
(3000 * 0,5) / (20 * 2,5) = 30 lpmm
Benötigte Auflösung KameraFX Chip= (2 * 30 * 23,9) * (2 * 30 * 36) = 1434 x 2160 = 3,1 Mega Pixel
Beispiel 3: 20x 0,80 NA Planapochromat, Zeiss Kameraadapter mit Vergrösserung 2,5 für Vollformat Chip (Nikon FX Kameras)
(3000 * 0,8) / (20 * 2,5) = 48 lpmm
Benötigte Auflösung KameraFX Chip= (2 * 48 * 23,9) * (2 * 48 * 36) = 2294 x 3456 = 7,93 Mega Pixel
Nun kommt noch das persönlich präferierte "Oversampling" hinzu. Meiner Erfahrung nach ist ein 4-faches Oversampling ideal. Deswegen macht eine 24 MP Vollformat Kamera (Bsp.: Canon EOS 5D Mk2) so gute Bilder auf dem Mikroskop.
Zitat von: ThiloKein Wunder also, dass die Zeiss Kameraadapter eine Nachvergrößerung von 1.6x bzw. 2.5x anbieten. Sie sind wohl weniger für die unterschiedlichen Kameratypen (APS, Vollformat) gedacht, als für die unterschiedlichen Objektive, von denen besagte Spezialoptiken (Immersionen) höhere Nachvergrößerungen benötigen, um optimal angepasst zu sein.
Die Nachvergrösserung dient einzig der Anpassung auf die Sensor-Geometrie und hat nichts mit den Objektiven zu tun.
Es ist übrigens Stil des Forums, auch auf Beiträge zu antworten, die eine andere Meinung vertreten und nicht, diese zu ignorieren.
Herzliche Grüsse zum Sonntag,
Eckhard
Hallo Thilo,
auf dem Niveau kann man keine Diskussion führen. Es geht in dem Thread um mögliche Vorteile von Vollformatkameras. Grundlage Deiner These war, dass diese mehr Pixel aufweisen als das APS-Format und damit kleinere Pixel. Ich habe in meinem Beitrag die aktuellen Daten der Canon-Kameras genannt. Wenn man weiß dass der Vollformatsensor die 2.6fache Fläche hat sieht man auch ohne rechnen, dass (wie auch Adi schon bestätigt hat), praktisch keine dieser Vollformatkamera kleinere Pixel hat, nicht einmal die 5Ds mit 50 MP - die hat gerade gleich große wie die APS-Kameras von Canon. Und dieses nachgeschobene Argument
ZitatUnd natürlich bleibt es dabei, dass ein Vollformat mit einer höheren Bildauflösung bei solcher Adaption an das mikroskopische Feld die Bildinformation mit kleineren Flächenelementen abtastet.
ist somit weder richtig noch verständlich - wieviel höher muss die Bildauflösung gegenüber was sein?
Hubert
Hallo Thilo.
Bei deinem Beweisfoto kann ich nicht 100% (nicht einmal zu 50%) sagen, daß die Farberscheinungen durch eine Verletzung der Samplingrate zustande gekommen sind. Spontan fallen mir da viele andere mögliche Ursachen ein.
Zur Bayermaske (kein Sensor):
1.) Hat nicht jede Farbkamera eine Bayermaske.
2.) Ist die Anordnung nicht bei jeder identisch. Da das menschliche Auge Helligkeitsunterschiede wesentlich hochauflösender wahrnimmt als Farben werden Helligkeitswerte in der Regel feiner abgetastet und oder verarbeitet. Z.B. im 4:2:2 Format oder 4:1:1 Format. Eine Bayermaske könnte z.B. daher so aussehen: GRGB. Gibt es eine Quelle für die RGGB Anordnung? GRGB ist die Norm.
Und daher kann man nur von einer Halbierung und nicht von 1/4 sprechen.
Näheres kann nur Canon, Nikon, Sony, ... b.z.w. die Entwickler sagen. ;) Oder man schaut sich die Sensoren unter dem Mikroskop an und zählt und überprüft deren Art, Typ.
Die div. anderen Parameter, die ich angesprochen habe, werden ja konsequent ignoriert. Auch wenn Sie z.B. zum Rauschen wesentlich mehr beitragen.
Es gibt Sensoren, die auch bei fast völliger Dunkelheit (und ohne IR Aufhellung) nahezu taghelle, rauscharme Bilder und Videos erzeugen.
Weil bei ihnen halt die von mir angesprochenen Parameter berücksichtigt wurden.
Bevor ich mich mit den hier angesprochenen Parametern (Sampling) beschäftige, würde ich ersteinmal schauen, ob ich nicht andere Baustellen vergessen oder ignoriert habe.
Liebe Grüße Jorrit.
Hallo,
nur ganz kurz dazwischen: Das Diatomeen-Bild ist ja unter-abgetastet. Das Unterabtastung schlecht ist, dürfte ja unstrittig sein, wenn ich die Einwände weiter oben korrekt verstanden habe, ist doch wohl nur der nachteilige Effekt einer Überabtastung strittig?
@paramecium
Peter hat ja die Auswirkungen des Verschlusses optisch im Okular gemessen. Bei dieser Messanordnung ist die Relevanz völlig unstrittig.
vlg
Timm
Hallo Timm.
Prinzipiell wäre eine Unterabtastung natürlich nachteilig, wenn Sie denn vorhanden ist. Eine Überabtastung ist dagegen nicht relevant.
Allerdings ist meiner Meinung nach die Abtastrate bei der Frage Vollformat von eher geringer Bedeutung bei den aktuellen Kameras mit 18 bis 50 MegaPixeln.
Liebe Grüße Jorrit.
Hallo Timm,
ZitatDas Unterabtastung schlecht ist, dürfte ja unstrittig sein, wenn ich die Einwände weiter oben korrekt verstanden habe, ist doch wohl nur der nachteilige Effekt einer Überabtastung strittig?
dass negative Effekte durch Überabtastung strittig sind kann ich nicht erkennen, so wie ich auch keinen Effekt dadurch erkennen kann - der Autor dieser Aussage bleibt die Antwort schlichtweg schuldig.
Dass Unterabtastung per se schlecht ist, ist ohne Erläuterung was damit gemeint ist, auch nicht richtig. Probleme wie Moire und andere Artefakte können beim Zusammenspiel von Bildstruktur und Rasterung ganz allgemein auftreten, entstehen aber nicht durch die Nichteinhaltung des Nyquist-Kriteriums bezüglich der beugungsbeschränkten Objektivauflösung. Diese erzeugt lediglich sozusagen eine Art Anti-Aliasing-Filter durch zunehmende Konstrastverminderung feiner Strukturen. Der AA ist in den meisten Kameras sowieso eingebaut. Wenn diese 4-Farben Zeiss Kamera starkes Farb-Moire zeigt sagt das nur, dass dort die Software den Moireeffekt nicht ausrechend im Griff hat.
Übrigens ist auch die pauschale Aussage, dass durch die Bayer-Maske die Auflösung nur der halben (linearen) Pixelzahl (also 50% des theoretisch möglichen) entspricht, auch nicht richtig. Bei guten Kameras liegt der Wert nach Messungen dank immer besser werdender Software etwa zwischen 70% und 85%.
Hubert
Liebe Auflöser,
ich habe ein kleines Problem. Vor ca. 1 Jahr habe ich einen Vergleich zweier Kameras mit identischer Chipgröße und Kameratechnik unternommen. Die so gefürchtete Bayermaske soll doch die Auflösung in den Keller ziehen. Nur ist bei meinem Versuch davon NICHTS zu erkennen. Frage : an welchem Zaubertrick liegt das ?
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures004/179511_11581608.jpg)
Ratlose Grüße
Peter (H)
Hallo Hubert.
Danke für die Ausführungen. Ich hatte 1/2 als Faktor gewählt, weil Er einleuchtend und klar erkennbar ist und schon einmal um den Faktor 2x besser ist als der 1/4 Wert, der von Thilo angenommen wurde. ;)
Liebe Grüße Jorrit.