Man liest an verschiedenen Stellen, dass die Vergrößerung von Durchlichtmikroskopen ab 1000 x sinnlos wird, weil dann keine weitere Detailauflösung erfolgt. Okay, lassen wir mal spezielle Superoptiken außen vor und Beobachtungen mit hohen Kelvinzahlen, also einem hohen Anteil kurzweiligen Lichts, und nehmen die 1000 x als gegeben hin.
Was bedeutet das eigentlich für die Fotografie? Unsere Digitalkameras lösen ja immer besser auf. Sensoren mit > 20 MP sind üblich. In der normalen Fotografie mit Fotoobjektiven kann man ziemlich weit in scharfe Aufnahmen hineinzoomen und Details erkennen, die mit dem bloßen Auge gar nicht sichtbar waren.
Das ist ja nicht mehr der Fall, wenn beim Durchlichtmikroskop bei 1000 x quasi durch die Gesetzmäßigkeiten der Lichtbrechung und -beugung eine Auflösungsgrenze erreicht ist.
Gibt es für die Fotografie mit hochauflösenden Sensoren eigentlich auch eine Vergrößerungsgrenze, ab der eine weitere Steigerung nicht mehr bringt? Was wäre der maximal erreichbare Abbildungsmaßstab, der hochauflösende Sensoren noch sehr gut nutzt?
Im Internet konnte ich dazu leider keine Abhandlung finden. Vielleicht weiß hier jemand mehr?
Tom
Hallo Tom
Die hochauflösenden Sensoren der DSLR - 36 Megapixel - bringen ihren Vorteil mit geringeren Vergrößerungen zu tage ...
Bei 1000x ist das der Porsche in der zone 30 ...
Liebe Grüße
Gerhard
Gerhard, genau deswegen wüßte ich gerne, wo die Grenzen sind. Lohnt sich der 36 MP Sensor bei korrekter Adaptierung noch beim Abbildungsmaßstab von 100:1? Oder sind die Pixelmengen dann bereits Overkill?
Interessant zum Thema ist dieser Artikel, obwohl man zu wenig über das Mikroskop und die Umstände erfährt.
http://www.microbehunter.com/required-camera-resolution-for-photography-through-the-microscope/
Tom
Hallo Tom
Von 1:1 bis 9:1 verwende ich eine Vollformatkamera die Nikon D810, mit Vergrösserungsobjektive, ohne zusätzliche Linsen..
Von 10:1 bis 60:1 fotografiere ich mit der Crop Kamera Nikon D500, mit Mikroskop Objektiven, ohne Okulare oder anderen Linsen.
Bei 60:1 verwende ich das NIKON M Plan, 60/0.7 ELWD, 210/0 es löst mit 2400LP/mm auf. Auf die Bildbreite (0.39mm) ergibt dies 940 LP/BB.
Mein nächst stärker vergrösserndes Objektiv ist das NIKON M Plan, 100/0.8 ELWD, 210/0. Es löst mit 2800 LP/mm auf. Auf die Bildbreite (0.24mm) ergibt dies 658 LP/mm.
Die Auflösungssteigerung vom 60/0.7 zum 100/0.8 beträgt nur 16.6%, dies ist kaum sichtbar und die Bildbreite sinkt von 0.39mm auf 0.24mm, das ist eine Reduktion um 38.5%, diese Reduktion ist störend.
60:1 ist üblicherweise die höchste Vergrösserung, mit welcher ich fotografiere.
Kurt
Hallo.
Sicherlich sind 36MPixel bei 100x Objektiven nicht sinnvoll. Aber bei 40x und 63x sind ein paar Pixel mehr schon nicht schlecht. Einfach, weil man mit den Pixeln / Ausschnitt nachvergrößern kann, wenn es die Optik (NA) bietet.
Bei hohen Vergrößerungen muß allerdings auch alles stimmen. Gute Bilder bekommt man nur mit einer guten Beleuchtung, einer geringen Schichtdicke und vor allem der richtigen Einstellung vom Kondensor, der Iris, ...
Und da eine hohe Pixelanzahl sich bei niedrigen Vergrößerungen sehr postiv auswirkt, nutzt man Sie halt immer. Ich möchte nicht dauernd verschiedene Kameras anmontieren. Man läßt in der Regel eine dauewrhaft dran. Gerade bei einem Trinbotubus.
Immerhin kommt man mit 63x und 100x an die theoretischen Grenzen des Lichts (Wellenlänge). Was will man mehr?
Ich nutze eine Canon 600D / 650D mit 18 MPixel. Das ist für mich ein optimaler Wert. Mehr Pixel sind in der Fotografie auch nicht immer gut.
Weil mehr Pixel = weniger Licht pro Pixel. D.h. es rauscht schneller. ;)
Liebe Grüße Jorrit.
Zitat von: Kurt Wirz in Oktober 01, 2016, 23:58:01 NACHMITTAGS
... Bei 60:1 verwende ich das NIKON M Plan, 60/0.7 ELWD, 210/0 es löst mit 2400LP/mm auf. ...
Kurt, hast du zwischen dem Objektiv und der Kamera noch eine Optik?
Mich irritieren die Vergrößerungsmaßstäbe, weil ich nicht genau durchblicke, wie man ihn feststellt.
Beispiel 1: Zeiss Axiolab, 10x Unendlich Objektiv, darüber ist ein 2,5x DLSR Adapter. Entspricht das 25:1?
Beispiel 2: Zeiss Standard 16, 10x 160mm Tubuslänge, 10x Okular, 40mm Fotoobjektiv an DSLR mit APS-C Sensor. Wo lande ich beim Beispiel 2?
Tom
Hallo Tom,
ich möchte (mit Verneigung in Richtung Peter-H, http://www.mikroskopie-ph.de/index-canon.html ) zu Deinem Beispiel 2 folgenden Ansatz vorschlagen:
Die Fläche eines APS-C Sensors sei mit den Maßen 22,2 x 14,8 mm beschrieben. Daraus ergibt sich nach Pythagoras eine Bilddiagonale von 26,68 mm.
Das Okular hat eine Vergrößerung 10x, und es wird ein altehrwürdiges KPL 10x/18 Br von Zeiss angenommen. Das hat eine Sehfeldzahl 18, d.h. sein Bildkreis hat einen Durchmesser von 18 mm.
Die Brennweite des Okulars errechnet sich mit der Formel 250/Okularvergrößerung und ergibt sich zu 25.
Das von Dir angenommene Foto-Objektiv hat eine Brennweite von 40 mm. Beide Brennweiten zusammengefasst ergeben einen Faktor (40/25) oder 1,6.
Zusammen mit der Sehfeldzahl des Okulars (18) und diesem Faktor (1,6) kommt man zu einem theoretisch vom Chip nutzbaren Bildkreisdurchmesser von 28,80 mm.
Der Chip hat aber nur einen Bildkreis von 26,68 mm, d.h. wir erhalten aus Sicht der fotografischen Seite (Okular plus Foto-Objektiv plus APS-C) für ein Endlich-Mikroskop einen Gesamtfaktor von 1,08 (die Diagonale des Chips zur Berechnung mit 100 Prozent angesetzt).
Dein angenommenes Endlich-Objektiv mit Vergrösserung 10 kommt nun noch als Multiplikant hinzu:
Gesamtvergößerung 10,8.
Viele Grüße
Joachim
Hallo, eure Antworten bringen einerseits Licht ins Dunkel und verwirren andererseits.
Da wäre zum einen die Frage, wie sich Vergrößerung und Abbildungsmaßstab unterscheiden.
Ich gehe davon aus, dass mit einem 100x Objektiv in Kombination mit einem 10x Okular eine Vergrößerung von 1000x erreicht wird.
Wie verhält sich dieser Wert zum fotografischen Abbildungsmaßstab?
Lassen wir dabei mal Anpassungen des Durchmessers des Bildkreises für verschiedene Aufnahmeformate unbeachtet. Nehmen wir an, wir fotografieren ein 1 mm großes Sandkorn. Wie breit wäre das auf der Projektionsfläche? 1000mm?
Gibt es im Web eine Tabelle, die anzeigt, wie viel LP/mm auf Projektionsflächen ankommen bei unterschiedlichen Kombinationen aus Objektiven und Okularen?
Tom
Hallo Tom,
die 1000x stellt eine Vergrößerung des Objekt-Sehwinkels dar und ist nur für das Auge zu verwenden.
Wenn man das Okular in Zusammenhang mit einem Fotoapparat + Fotoobjektiv verwendet, muss man einfach das Verhältnis Fotoobjektivbrennweite/Okularbrennweite berechen (=Vergrößerungsfaktor für das Mikroskopobjektivbild).
Also Okular 10x = 25mm Brennweite. In Verbindung z.B. mit einem 40 mm Fotoobjektiv ergibt das eine 1.6 fache Zwischenvergrößerung. Im Ergebnis 100x * 1.6x = 160x Gesamtvergrößerung auf dem Sensor.
Hubert
Hallo Tom -
Dein Riesen-Sandkorn ist auf dem Zwischenbild (d.h. in der Direktprojektion ohne weitere Optik bzw. nur mit Tubuslinse zwischen 100er Objektiv und Zwischenbild) dann 100 mm groß, also nur ein winziger Ausschnitt davon sichtbar.
Was Du dann weiter damit machst ist sozusagen Deine Sache - sei es, dass Du es mit einem (Kompensations)-Okular weiter vergrößerst, sei es, dass Du einen Fotosensor in der Zwischenbildebene platzierst, sei es, dass Du das Zwischenbild mit einem Projektiv weiter vergrößerst, damit es den großen Sensor Deiner "Voll"formatkamera ganz ausfüllt. Im letzteren Fall würdest Du z.B. eine Projektiv verwenden, das 2,5 x vergrößert und die Vergrößerung auf dem Chip wäre 250 x. Früher hat man das z.B. noch im Hörsaal an die schmutzige Wand projiziert und dort tolle Endvergrößerungen von einigen 1000 erzielt
Aber heute betrachtetst Du das Bild ja noch auf einem Bidschirm oder druckst es aus - deshalb weiß meist kein Mensch, was der Hinweis in der Bildlegende "1000x vergrößert" eigentlich bedeuten soll, weshalb tunlichst ein kleiner Maßstab ins Bild gesetzt werden sollte oder wenigstens der Hinweis: "Bildbreite 0 xy µm"
Viele Grüße
Rolf
Hallo Hubert.
Wobei die 160x dann für den Sensor stimmen. Allerdings betrachten Wir ja nicht den Sensor sondern z.B. das Bild am Monitor des PCs. Das ist dann z.B. 10x größer als das des Sensors. Die Vergrößerung für unser Auge ist dann z.B. 1600x Von daher ist es schwer, bei einem Bild von Vergrößerung zu sprechen, da es für das Auge auf die Projektion bzw Darstellung auf dem Monitor (mit unterschiedlicher Größe) ankommt. Mein Full HD 47" Fernseher z.B. vergrößert das Bild eines z.B. 1" Sensors 47x.
Liebe Grüße Jorrit.
Hallo Jorrit,
daher unterscheidet man ja zwischen der Winkelvergrößerung beim Auge und dem Abbildungsmaßstab in der Fotografie. Du wirst Deinen 47" Fernseher hoffentlich nicht aus 250 mm Abstand betrachten. ;)
Hubert
Wie sähe dann eure generelle Empfehlung zur Fotografie durch ein Mikroskop aus, wenn detaillierte Fotos mit guter Auflösung herauskommen sollen? Okay, alle Parameter sind schwammig. Nehmen wir ein Zeiss Standard mit typischen 160mm Tubuslänge Objektiven und mindestens Plan-Achromaten. Kamera mit APS-C und 24 MP. Objektiv + 10x/18 + 40mm Pancake. Bei welcher Zahl auf dem Objektiv würdet ihr Schluss machen, weil praktisch keine Details mehr dazu kommen und der Bildausschnitt aus dem Präparat immer kleiner wird? 10, 20 oder 40 ... ???
Ich habe zuhause ein Zeiss Standard und ein Axioskop mit Unendlich Objektiven stehen und kann vieles ausprobieren, doch frage ich so hartnäckig, weil ich die Ergebnisse noch nicht befriedigend bewerten kann. Hoffentlich habt ihr die nötige Geduld.
Tom
Hallo Baldrian!
Du hast MicrobeHunter erwähnt.Herausgeber ist ein Oliver Kim in Österreich.Die Seiten sind in Englisch und Preisangaben in US $. Kennst Du die Zusammenhänge genauer?
Ein Impressum habe ich nicht gefunden.Erster Eindruck - ganz ordentlich finde ich.-
Danke und Grüße Hermann.
Hallo Hermann, ich bin beim googlen (glaube ich ....) darauf gestoßen. Die Seiten finde ich interessant. Das Printmagazin habe ich aber noch nie gesehen.
Tom
Hallo Tom,
die Frage kann man nicht beantworten weil es auf das individuelle Verhältnis Vergrößerung/NA ankommt. Sie macht auch wenig Sinn, weil man nichts vom 24 MP Sensor wegschneiden kann, selbst wenn man "nur" ein 100x/1.25 hat.
Hubert
Hallo.
Ich zitiere mich mal selbst:
Megapixel schaden nichts und kosten kaum mehr. Früher war das anders. Da kostete eine 5 MPixel Kamera ein Vermögen. Heute kriegt man 20MPixel hinterhergeschmissen. Manchmal braucht man Sie, manchmal nicht (leere Vergrößerung). Dann verringert man halt die Bildgröße mit Irfanview, Gimp, Photoshop, ...
Von daher sollte man sich da gar keine Gedanken machen.
Beispiel:
Man fotografiert einmal das Bild eines 4k Fernsehers und einmal das Röhrenfernseherbild mit einem VHS Film. Das 4k Bild kann man ohne große Probleme unreduziert nutzen. Das VHS Bild hat div. Fehler und eine starke leere Vergrößerung.
Trotzdem besitzt man nicht 100 Kameras. Eine für VHS, eine für 4k Filme, ... ;)
Liebe Grüße Jorrit.
Zitat von: Baldrian in Oktober 02, 2016, 11:28:00 VORMITTAG
... Bei welcher Zahl auf dem Objektiv würdet ihr Schluss machen, weil praktisch keine Details mehr dazu kommen und der Bildausschnitt aus dem Präparat immer kleiner wird? 10, 20 oder 40 ... ???
Hallo Tom,
solange die numerische Apertur bei grösserer Vergrösserung und damit die Auflösung zunmimmt kommen immer neue Details hinzu, sofern das Objekt sie auch hat.
Ein Schlussmachen bie höherer Vergrösserung hängt also allein vom Objekt ab. Ist es z.B. zu dick und enthält es gar keine feineren Details, so wie z.B. viele Pflanzenschnitte, dann rentiert sich eine allzuhohe Vergrösserung nicht, weil man ja nur den Bildausschnitt verkleinert und trotzdem nicht Neues sieht.
viele Grüsse
Wilfried
Genau Wilfried.
Das Limit setzt das Objekt und die Wellenlänge des Lichtes. Bei Diatomeen z.B. lohnt es sich oft, möglichst hoch zu vergrößern.
Liebe Grüße Jorrit.
Hier noch zum Thema eine Tabelle von Zeiss aus dem Jahre 2007, als die Chips noch kleiner waren. Mit dem 10x-Objektiv braucht man die höchste Kamera-Auflosung.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures007/202548_50679491.jpg)
Es sei darauf hingewiesen, dass der Meister der Auflösung Peter Höbel seine Diatomeen-UV-Bilder oft mit einer Webcam aufnimmt...
Mit bestem Gruß
Heribert Cypionka
Guten Abend
Ich fotografiere am Mikroskop mit Objektiven von 1x bis zum 100x und mit allen Objektiven erhalte ich druckreife Bilddaten für Zeitschriften, Bücher, Kalender und grossformatige Ausstellungsprints ...
Zum Einsatz kommen die unterschiedlichsten Gehäuse, von der Industriekamera, unterstiedliche Canon und Nikongehäuse sowie digitale Hasselblad H Gehäuse ...
Die erzielbaren Bilder mit dem 100x sind kleiner als mit geringer vergrössernden Objektiven ...
Liebe Grüsse
Gerhard
PS: ich rechne lieber Bilddaten in der Grösse herunter um brauchbarere Ergebnisse mit dem 100x zu bekommen als mit zu geringer Auflösung die Informationen aus dem Zwischenbild auf der Strecke zu lassen ...
Hallo Gerhard.
Genau. Lieber man hat zu viel Megapixel und "schmeißt", wenn nötig, danach welche (per Software) weg. Einfach die Bildgröße (Pixel) nachträglich reduzieren und fertig. Ich kauf mir doch nicht für jedes Objektiv eine eigene Kamera. Z.B. 3MP für das 100x, 5MP für das 40x, 8MP für das 20x und 18MP für das 10x. Ich verstehe den ganzen "Aufstand" nicht. Man sieht doch am Bild, wieviel Leervergrößerung drinen enthalten ist. Der Rest ist Geschmachssache.
Beim Kauf der Kamera sollte man den Fall betrachten, bei dem man am meißten Pixel benötigt. Sonst fehlen Informationen.
Liebe Grüße Jorrit.
Ein pragmatischer Ansatz, Jorrit. Gibt es eigentlich eine Software, die Bilder automatisch bis auf die kleinste Größe reduziert, mit der noch alle Bilddetails erhalten bleiben?
Tom