Mikro-Forum

Hallo zusammen,

mich würden mehrere Dinge hier interessieren:

1. Weiß jemand, wie das technisch konkret bei den neuen, flach bauenden LED-Durchlichttischen realisiert wird?

2. ist die schiefe Beleuchtung tatsächlich bei den neueren Geräten für den gesamten Vergrößerungsbereich so schön homogen, wie einem das die Prospekte darstellen?

Insbesondere die Frage 2, da ich das mit der Durchlichteinheit zu den Zeiss-SV-Mikroskopen mit Schiebespiegel nicht erreichen kann; einen homogenen Hintergrund bekomme ich da nur für die höheren Vergrößerungen.

Hallo Jürgen,

meine SZX16 Durchlichtbasis hat die Bezeichnung SZX2-ILLT. 
Es sind dort 3 Einsätze in einem flachen 4-Fach Revolver eingebaut. Jedes hat entsprechende Beleuchtungsmethode, s. Auszug aus der Anleitung.

Zu Pkt. 1 kann ich leider nichts genaues beitragen, außer 
- dass der Einsatz mit der gleichen LED angesteuert wird, wie das normale Durchlicht. 
- dass er Einsatz mit einer verstellbaren schiefen Ebene ausgestattet ist, welche von vorne bedient werden kann.

Zu Pkt. 2
Der Beleuchtungsdurchmesser verringert sich bei den Einsätzen. Von ungefähr 75 bis 80 mm auf 45 mm Durchmesser bei schiefer Beleuchtung.
Objektträger und kleinere Petrischalen werden meiner Ansicht nach homogen ausgeleuchtet, bei größter und kleinster Zoomstufe (0,7x bis 11,5x). Getestet habe ich das mit dem 1x PlanApo.
Es gibt aber Einschränkungen je nach Objektiv, die entsprechenden Infos habe ich aus der Anleitung kopiert.

Ich finde diese Durchlichtbasis fürs Stemi ausgezeichnet und möchte das nicht mehr missen.

Wenn Du weitere Infos benötigst, melde Dich gerne.

LG Frank

Olympus SZX16 Teileansicht8.jpg

Olympus SZX16 Teileansicht9.jpg

Olympus SZX16 Teileansicht10.jpg

Lieber Jürgen,

ich habe die gleiche Oly-Durchlichtbasis wie Frank und Dir soeben ein Video angefertigt, das ich Dir gleich per Whatsapp sende.

Für mich sieht das so aus als bewirke der Verstellknopf für die Schiefe Beleuchtung hier das vertikale Verkippen einer runden Mattscheibe um die mittlere Querachse (falls das verständlich ist, ich weiß leider nicht, wie genau man die Achsen bei einer Scheibe bezeichnet).

Eine Schiefe Beleuchtungseinrichtung habe ich auch an der Basis für die moderneren größeren Zeiss Stemis (Durchlicht-Stativplatte 300 (?)), dort wird eine Platte wie ein Vorhang in den Lichtweg geschoben, wobei ich den Effekt nicht so überzeugend finde wie bei der hier eräwhnten Olympus-Durchlichtbasis.

Aber:

Im Sommer hatte ich die Gelegnheit, bei Michael Zölffel in Jena durch ein Highend-Stereomikroskop von Zeiss zu schauen, das auch mit einer neuen Durchlichtbasis (deren Bezeichnung ich nicht kenne) ausgestattet war und ich muss sagen: Das Schieflichtbild hat mich förmlich umgehauen!! (Siehe unten) Wunderbarer 3D-Effekt bei absolut homogener Ausleuchtung ohne Artefakte. Wenn irgendjemand noch eine Inhomogenität entdeckt, liegt diese am einfachen Handyfoto durch das Okular.
Ich hätte nicht gedacht, dass das technisch möglich ist. Wer also das nötige Kleingeld hat... ;) Zuschlagen!

Herzliche Grüße
Peter
Screenshot_20240220_185008_Gallery.jpgScreenshot_20240220_185027_Gallery.jpg

Lieber Jürgen,

schick mir bitte mal eine PN, ob Deine Handynummer noch stimmt (wg. des Whatsapp-Videos)

Herzliche Grüße
Peter

Hallo,liebe Foristen,

Die Art der Beleuchtung ist bei 'Seziermikroskopen' (Binokularlupen mit Durchlichtbeleuchtung) von ganz entscheidender Bedeutung. Vor allem, wenn man feine, durchsichtige Objekte (wie Wasserorganismen oder Nematoden-Larven) klar erkennen möchte.

Beleuchtungen mit Mattscheiben sind da völlig unbrauchbar, können aber ggf. durch Aufkleben eines Deckglases auf die mattierte (untere) Seite des Glases (mit Kanadabalsam oder Glycerin) durchsichtig gemacht werden.

Am einfachsten (und universellsten einsetzbar!) ist jedoch immer noch die klassische Beleuchtung über einen dreh- und schwenkbaren Spiegel (hohl und plan, nicht mattiert!) unter dem Tisch. So wie bei den historischen (und bis heute exzellenten) schwarzen Leitz-Binokularlupen.

Wer also nicht die beträchtlichen Summen in die modernen HighTec Durchlichtstative investieren möchte - oder kann, wird mit der einfachen klassischen Beleuchtung über Spiegel (fast) die selben Ergebnisse erzielen.

Nur eben nicht, bei schwacher Vergrößerung, über das gesamte Gesichtsfeld. Aber dies ist bei der Arbeit (Sezieren) ohne Belang, und zum Fotografieren sollte man eh lieber ein Durchlichtmikroskop verwenden.

Mit besten Grüßen

Alfons

Hallo,

ein sehr schönes Schieflicht bekommt man z.B. mit dem Durchlichuntersatz für die Zeiss Jena Stemis Technival/Citoval/GSZ, den ich gerne (mit dem GSZ) benutzte. Der Einfachheit halber zeige ich mal ein Ebay-Angebot (viel zu teuer!)

https://www.ebay.de/itm/133036513985

Man sieht die stufenlos drehbare "Platte" mit einer mattierten Seite und einem Spiegel auf der anderen Seite. Damit lassen sich viele schöne Beleuchtungseffekte stufenlos realisieren.

Herzliche Grüße
Peter

Hallo,

so ähnlich wie es Peter mit dem Durchlichtuntersatz beschrieben hat, kann man auch mit dem Stereomikroskop-Durchlicht zahlreiche Effekte ähnlich, oder gleich schiefer Beleuchtung erstellen.

Dazu braucht man nur den Revolver am Durchlichttisch etwas drehen. Bei den vier Hauptlichtarten ergeben sich zig Varianten von einer Stellung des Revolvers zur nächsten.

Ich hab da mal was vorbereitet, s Anlage.

LG Frank
Diashow Durchlicht-Revolver-2.pdf

Hallo,

wenn ich die Konstruktion dieser flachen LED-Durchlichtbeleuchtung für schiefe Beleuchtung (bei Olympus) richtig verstehe, dann wird hier lediglich der helle Untergrund - je nach verwendeter Kassette - unterschiedlich  unsymmetrisch durch die im oberen Kassettenrand eingebauten LEDs beleuchtet. Und durch zusätzliche Schrägstellung eines Bauteil kann diese Lichtverteilung noch variiert werden (?).

Hier ist eine Abbildung des Herstellers zu den Effekten:
https://www.olympus-lifescience.com/de/applications/szx-oblique-observation/ (https://www.olympus-lifescience.com/de/applications/szx-oblique-observation/)

ZitatObjektträger und kleinere Petrischalen werden meiner Ansicht nach homogen ausgeleuchtet

Eigentlich kann ich mir da keine über die ganze Bildfläche gleiche Hintergrundhelligkeit vorstellen (lediglich ein gleichmäßiger Helligkeitsverlauf), dazu ist eigentlich der Abstand der ausleuchtenden Hintergrundes zum Objekt zu gering.

ZitatIm Sommer hatte ich die Gelegnheit, bei Michael Zölffel in Jena durch ein Highend-Stereomikroskop von Zeiss zu schauen, das auch mit einer neuen Durchlichtbasis (deren Bezeichnung ich nicht kenne) ausgestattet war und ich muss sagen: Das Schieflichtbild hat mich förmlich umgehauen!!

Falls es das Discovery.V12 war - da wird wohl laut Prospekttext auch noch mit dem konventionellen, neigbaren Spiegel gearbeitet: "An der Durchlichteinrichtung S befinden sich Schieber, mit denen der Anwender den wahlweise matten oder glänzenden Spiegel vielfach zum Objekt positionieren und somit den Kontrast optimieren kann. Reproduzierbar."

Hubert

Hallo Zusammen,

ich habe gerade einmal den Einsatz der Schiefen Beleuchtung geöffnet.
Es liegt unter einer Streuscheibe eine schwarze Spiegelfläche, ist linierte Blende (Korrektur 23:00 Uhr), welche um eine mittige Achse stufenlos gedreht werden kann. Ich schätze den Bereich auf ca. 5 mm.
Im hinteren Bereich senkt sich die der Spiegel Blende ab, vorne geht entsprechend die der Spiegel Blende hoch.

Die gesamte Fläche unter dem Einsatz ist durch die LED gleichmäßig erleuchtet.

LG Frank
schiefe Beleuchtung_2.jpg

Schiefe Beleuchtung_1.jpg
   

Hallo,

noch zwei Bilder einer Kunststoff-Petrischale 33 mm Außendurchmesser.
Beide Einstellungen schiefer Beleuchtung, mal gerade, mal max. verstellt.
Dann noch ein Objektträger.

Ich meine keinen Helligkeitsgradienten erkennen zu können.

LG Frank

0003 Planapo1x Oblique min 1500Px.jpg

0004 Planapo1x Oblique max 1500Px.jpg

0001 PlaPo1x bei 0,7x Oblique_2000Px.jpg

Hallo zusammen,

ich möchte mich einmal zwischendurch für die bisherigen Beiträge herzlich bedanken, es freut mich, dass meine Fragen doch zu so einem regen Interesse geführt haben. Ich habe schon viel dazugelernt. Offensichtlich gibt es da viele Wege zum Ziel.

Lieber Hubert, Du bist ja hier der "Optikexperte": Mein Eindruck ist, dass die meisten, in den kommerziellen Systemen zur Anwendung gebrachten Techniken nicht wirklich sauber mathematisch berechnet werden können, sondern durch Versuche eruiert wurden, oder täusche ich mich da? Einzig das von Nikon etablierte System OCC (Oblique Coherent Contrast) scheint hier die Köhler´schen Regeln auf die Durchlichtbeleuchtung beim Stemi zum Teil umzusetzen: Bei der Halogen-Version findet sich ein entsprechender Kollektor, der das Bild der Lichtquelle/Wendel in die untere Fokusebene eines Kondensorsystems abbildet. Diese liegt ungefähr in der Ebene des 45°-Umlenkspiegels unterhalb des Stemi-Objektives. Um schiefe Beleuchtung zu erzielen, wird nun mittels Schieber eine schwarze Kreisblende über den Spiegel geführt. Das Kondensorsystem ist fokussierbar, zudem gibt es für mindestens zwei Vergrößerungsbereiche unterschiedliche Linsen, die ebenfalls mit Schieber geschaltet werden können. Ich vermute, dass damit die Trennlinie an der Blende in die hintere Objektivbrennebene fokussiert werden kann, ähnlich wie am "normalen" Durchlichtmikroskop die Apertur- oder die Ph-Blenden. In der LED-Version dieser Einrichtung kann -so meine Vermutung- auf den Kollektor und den Spiegel verzichtet werden, es wird eine Flächenleuchte zum Einsatz kommen, über die direkt die erwähnte Kreisblende geführt wird. Damit kann die Einrichtung sehr flach gehalten werden.

Bei den anderen Herstellern tappe ich da bisher im Dunkeln. Zu Olympus hat mir Peter Voigt ein Video geschickt; da sieht es so aus, als ob ein Mattglas um eine zentrale Achse mittig gekippt wird. Frank beschreibt, dass nicht das Mattglas, sondern ein darunter befindlicher Schwarzspiegel gekippt wird. Wo hier die Lichtquellen liegen, weiß ich nicht. In einem fliegenden Aufbau auf die Schnelle habe ich einmal eine LED-Fotoleuchte genommen und mittels Mattglas nicht allzu feiner Körnung eingespiegelt; durch Kippen kann man damit tatsächlich einen guten Oblique-Effekt mit relativ homogenem Hintergrund erzielen. Die Kontraststärke bzw. der Relief-Effekt kann durch einen Spiegel hinter dem Mattglas tatsächlich variiert werden, da scheint es also einige Möglichkeiten zu geben. Nimmt man einen blanken Spiegel oder Hohlspiegel ist zumindest bei den schwachen Vergrößerungen der Hintergrundverlauf sehr stark. Ähnlich ist das auch, wie in meinem Eingangsbeitrag erwähnt, mit der Durchlichteinheit von Zeiss aus den 80er Jahren (Nebenbei, die scheint es immer noch zu geben, wenigstens taucht sie noch im Prospekt zum V8 auf).

Was ist der Hintergrund meines Beitrages: Evtl. gibt es ja eine Möglichkeit zum Selbstbau einer Einrichtung, die Schieflicht mit "schönem" Hintergrund im ganzen Vergrößerungsbereich ermöglicht. Der Nikon-Ansatz ist sauber, nachvollziehbar, aber sehr aufwändig. Die anderen Hersteller sind sehr sparsam mit Details zu ihren Konstruktionen. Die Durchlichteinheiten sind leider durchweg unheimlich teuer.

Daher würde ich gerne noch mehr Infos zusammentragen, die ich dann ggf. auch in Tabellenform hier einstellen kann. So meine Bitte an die Besitzer der verschiedenen Durchlichtbasen, mal bei ihren Instrumenten nachzusehen, um möglichst die folgenden Frage beantworten zu können.

1. Wo sitzen überall Lichtquellen?
2. Wo werden Blenden wie verschoben?
3. Welche Form haben die Blenden?
4. Welche Teile werden wie bewegt?

Bin schon gespannt auf die Antworten, vielleicht ergibt sich da ja eine Art Bastelanleitung.

Hallo,

Frank hat im Gegensatz zu mir die Einrichtung geöffnet und daher erkannt, was tatsächlich gekippt wird. Also keine Mattscheibe (wie es zunächst erscheint), sondern eine Platte unterhalb der Mattscheibe. Mir ist alleridngs auch noch nicht ganz klar, woher dann das Licht kommt. Vermutlich wird es durch einen Ringspiegel(?) nach oben geleitet. Vielleicht kann Frank noch etwas dazu sagen, dann muss ich bei meiner Basis nichts zerlegen.

@Lupus: Bei dem von mir angesprochenen Highend-Stemi handelt es sich um das AxioZoom V16

file:///C:/Users/Peter%20Voigt/Downloads/EN_product-info_Axio-Zoom.V16_bio_rel-1.0.pdf

mit "Transillumination top 450 mot" (Siehe Schema im PDF).

Wie dort genau das Schieflicht erzeugt wird, weiß ich nicht; vielleicht kann ich Michael Zölffel einmal bitten, ob er etwas dazu sagen kann.

Das Thema scheint sich ja auszuweiten. Ich habe auch noch eine Zeiss "Transillumnaion base 300" mit dem Schiebvorhang und eine Olympus SZX-ILLK200 für Schieflicht; beide müsste ich mir dann doch noch einmal genauer anschauen.

Herzliche Grüße
Peter

Hallo Peter,

Deine PDF-Datei ist leider nicht aufrufbar.

Hubert

Hallo Lupus,

Stimmt. Der Link verweist ja auch auf den Speicherort in meinem PC!  ::)

Dann nehmen wir doch einfach mal den richtigen Link:  :)

https://asset-downloads.zeiss.com/catalogs/download/mic/6bd7117b-5c63-49aa-92d3-75a75db24074/EN_product-info_Axio-Zoom.V16_bio_rel-1.0.pdf

Er stammt von dieser Seite:

https://www.zeiss.com/microscopy/de/produkte/lichtmikroskope/stereo--und-zoom-mikroskope/axio-zoom-v16-fuer-die-biologie.html

Herzliche Grüße
Peter

Hallo,

zunächst muss ich mich korrigieren, der verstellbare innere Teil ist kein Spiegel, sondern eine lichtdurchlässige Schicht mit zig feinen Linien. Wenn kein Licht hindurch scheint, dann spiegelt diese Schicht, deshalb hatte ich das erst für einen schwarzen Spiegel gehalten.
Die eigentliche Leuchtfläche gleicht dem normalen vollflächigen Durchlicht, diese liegt unmittelbar unterhalb der verstellbaren "Blende".
Die Abdeckung ist mittelfein strukturiert. 
Zuletzt kommt noch die 100 mm Glasabdeckung, wie immer.

Im Prinzip ist der Durchlicht Revolver 4 x die gleichgroße Durchlichtfläche, bei der jeweils ein Wechsel-Einsatz eingelegt werden kann.

Bei der aktuellen Version von Olympus ist auch eine Skala vorhanden, ähnlich der aktuellen Nikon Version (auch Flachbauweise mit LED).

LG Frank

Verstellbare Blende
Schiefe Beleuchtung Detail Innenleben 1500.jpg

Abdeckung aus Kunststoff mit Struktur
Schiefe Beleuchtung Abdeckung 1500Px.jpg

Beleuchtung direkt unter dem Einsatz
Schiefe Beleuchtung offen 1500Px.jpg

Hallo Jürgen,

ich kenne jetzt die Details aktueller Stereomikroskope der verschiedenen Hersteller nicht gut. Man muss dazu sagen, dass es erst vor nicht allzu langer Zeit "Mode" geworden ist, Stereomikroskope bewusst mit schiefer Beleuchtung auszustatten und auch damit zu werben.

Manche frühere Beleuchtungssysteme wurden meiner Meinung nach von den Anwendern auch für schiefe Beleuchtung "zweckentfremdet", weil es prinzipiell auch möglich ist. Z.B. dürfte es sich bei Deinem Zeiss-SV nur um eine Dunkelfeldbeleuchtung handeln, jedenfalls ist im Zeiss-Prospekt nur von einem schwenkbaren Spiegel zur Erzeugung von einseitigem Dunkelfeld die Rede. Bei der Methode entsteht praktisch keine Ungleichmäßigkeit der Dunkelfeld-Beleuchtung, dagegen ist mit der Konstruktion bei schiefer Beleuchtung nur mit zusätzlichem Aufwand ein gleichmäßiger Hintergrund zu erreichen.

Für eine homogene (ideale) schiefe Beleuchtung müssen zwei Bedingungen gleichzeitig erfüllt sein: Der Hintergrund muss wie bei Hellfeld homogen ausgeleuchtet sein, und das Objekt darf nur halbseitig ausgeleuchtet werden. Das geht technisch optimal am einfachsten mit einer Kondensorbeleuchtung weil ja nur eine etwa halbseitige Blende als Aperturblende in der Brennweitenebene des Kondensors eingefügt werden muss (wie bei Nikon).

Bei der "klassischen" Methode älterer Stereomikroskope mit schwenkbarem, ca. 45° geneigtem Spiegel, aber ohne Kondensor, ist für eine gute schiefe Beleuchtung Voraussetzung, dass die Leuchtfläche der Lichtquelle homogen und groß genug ist um die NA des Objektives halbseitig auszuleuchten. Und in Querrichtung muss sie breiter sein da hier beide Objektive gleichzeitig homogen ausgeleuchtet werden müssen. Der notwendige Beleuchtungswinkel ist hier über doppelt so groß wie der Einzelwinkel für ein Objektiv. Gerade bei Stereomikroskopen ist die gleiche Ausleuchtung beider Stereo-Strahlengänge wichtig um den Stereoeffekt nicht zu stören. Außerdem muss der Abstand der Lichtquelle zum Objekttisch deutlich größer sein als der Durchmesser des auszuleuchtenden Objektfeldes. Ist er das nicht variiert der Effekt der schiefen Beleuchtung erkennbar von der Bildmitte zum Bildrand.

ZitatIn einem fliegenden Aufbau auf die Schnelle habe ich einmal eine LED-Fotoleuchte genommen und mittels Mattglas nicht allzu feiner Körnung eingespiegelt; durch Kippen kann man damit tatsächlich einen guten Oblique-Effekt mit relativ homogenem Hintergrund erzielen.

Ein nicht zu grobkörniges Mattglas reflektiert ja auch ähnlich wie eine glatte Glasscheibe, nur überlagert mit einer Winkelverbreitung der Strahlenbündels durch die Streuung an der Oberfläche. Und dadurch wird virtuell eine homogenere flächige Lichtquelle erzeugt, die zu der notwendigen homogenen Hintergrundausleuchtung führt. Die Drehung des Spiegels bewirkt optisch nichts anderes als die Verschiebung der Lichtquelle weg von der optischen Achse. Für eine optimale Wirkung der schiefen Beleuchtung müsste die Verschiebung gerade so groß sei wie der halbe Lichtquellendurchmesser.

Bei der Olympus-Konstruktion könnte ich mir vorstellen, dass das von Frank beschriebene Liniengitter auf der drehbaren Scheibe eine Art räumliche, schräg zur Oberfläche angeordnete Lamellenstruktur darstellt. Etwa wie Jalousien am Fenster. Durch Veränderung der Neigung der Scheibe in der Form, dass die Durchlässigkeit senkrecht von oben betrachtet geringer wird, werden schräge Lichtstrahlen bevorzugt durchgelassen. Und dadurch eine verstärkte schiefe Beleuchtung erzeugt die aber so homogen ist wie die Grundbeleuchtung ohne schiefe Beleuchtung. Die darüber liegende Mattscheibe macht die Linien dann im Objektiv unsichtbar. Irgendwie muss ja der Preis von etwa 400.- bis fast 600.- € für eine einzige derartige Schieflichtkassette begründet sein. Das ist jedenfalls meine Vermutung nach der bisherigen Beschreibung....

Hubert

Zitat von: Lupus in Februar 22, 2024, 23:31:17 NACHMITTAGSschräg zur Oberfläche angeordnete Lamellenstruktur darstellt

Hallo Zusammen,

ich habe mir die Linienstruktur des Innenlebens nochmals genauer angesehen, wofür hat man denn sonst so ein Mikroskop?  ;D
Also es sind tatsächlich Lamellen, welche bei gerader Stellung des Einsatzes leicht schräg stehen und ca. 60% Licht durchlassen und bei max. Schrägstellung kein direktes Licht aus senkrechter Position zulassen. 
Die Lamellen dürften etwa 0,25 bis 0,3 mm Hoch sein.

Der "Schiefe Beleuchtungseffekt" zeigt sich nur durch die Lamellen, der Diffusor verhindert das man die einzelnen Lamellen als Linie im Objekt erkennen kann.

Was mir noch nicht klar ist, warum ohne angeschaltete Beleuchtung die Lamellen wie ein schwarzer Spiegel erscheint, bei näherer Betrachtung mit Licht aber deutliche Strukturen erkennbar sind.

LG Frank
Vergleich Lamellenstruktur min-max Oblique Text.jpg

Hallo,

ZitatEvtl. gibt es ja eine Möglichkeit zum Selbstbau einer Einrichtung, die Schieflicht mit "schönem" Hintergrund im ganzen Vergrößerungsbereich ermöglicht.

Im Prinzip sollte das nicht allzu schwierig sein, es hängt aber vom technischen Aufbau des vorhandenen Mikroskops ab. Ich zeige kurz den möglichen Umbau am Beispiel des MBS-10. Der demontierbare Beleuchtungsuntersatz enthält einen drehbaren Spiegel (er besitzt auf der Rückseite zusätzlich eine matte weiße Fläche). Die Leuchte für Auflichtbeleuchtung kann man auf der Rückseite in eine Öffnung stecken (im Bild rechts, mit demontiertem Adapter) um damit entweder die weiße Fläche für Hellfeld zu beleuchten, oder den Spiegel für Dunkelfeld einzustellen. Die originale Leuchte kann man eigentlich entsorgen, sie ist zu schwach und leuchtet trotz eingebauter Linse recht ungleichmäßig aus.

MBS10 Beleuchtungsuntersatz x.jpg

Wenn man die weiße matte Scheibe verwendet entsteht eigentlich immer schwach der Effekt der schiefen Beleuchtung, da sie durch die Schrägstellung bei seitlicher Anstrahlung einen Helligkeitsgradienten besitzt. Diese Wirkung könnte man durch bewusstes inhomogenes Beleuchten der Scheibe verstärken, man erreicht aber nicht den optimalen differentiellen Phasenkontrast.

Bei Verwendung des Spiegels hängt der Beleuchtungseffekt dagegen ausschließlich von der Qualität (Homogenität und Größe) der Lichtquelle ab. Um das zu testen habe ich das Mikroskop - ohne Beleuchtungsuntersatz - provisorisch etwas erhöht aufgestellt um dann darunter in einigem Abstand mit Hilfe von weißen, angeleuchteten Papierstücken Leuchtflächen zu simulieren. Statt der Spiegelverdrehung lässt sich das Papier einfach auf dem Tisch verschieben, das hat die gleiche Wirkung. Die Versuche haben das bestätigt was ich bereits beschrieben hatte: Die Leuchtfläche muss einen ziemlich großen, unpraktikablen Abstand zum Objekt haben um auch mit geringen Vergrößerungen (und damit großer Objektfläche) das gesamte Feld einheitlich auszuleuchten.

Für eine gute schiefe Beleuchtung bei geringer Objektivvergrößerung bleibt eigentlich nur ein einfacher Beleuchtungskondensor. Auch dazu habe ich einen Test gemacht, mit gleichen Aufbau wie bereits beschrieben. Ich hatte zufälligerweise gerade eine ideal passenden Linse greifbar mit etwa 8.5 cm Brennweite und genau den Durchmesser der Öffnung des Beleuchtungsuntersatzes. Daher habe ich das Mikroskop (wieder ohne Untersatz) auf Holzleisten aufgestellt, in Höhe der Brennweite über dem Tisch. Der Kondensor liegt zentriert ebenfalls auf den Leisten. Auch hier habe ich wieder die Lichtquelle durch weiße, mit einer LED-Spotlampe angestrahlte Flächen unterhalb des Kondensors simuliert. Die Lichtquelle muss, wie schon einmal erwähnt, quer zur Blickrichtung deutlich breiter sein als in Blickrichtung damit das linke und rechte Stereobild gleichartig ausgeleuchtet sind.

Kondensor Test x.jpg

Bei dieser Anordnung ließ sich auch bei der geringsten Vergrößerung des Mikroskops (Objektiv 0.6x, Okular 8x mit 23 mm Sehfeld) das Objektfeld homogen ausleuchten, und der Effekt der schiefen Beleuchtung erscheint sehr gut, ich würde ihn besser als ohne Kondensor einschätzen.

Ich habe das Ganze dann mit dem Beleuchtungsuntersatz getestet und den Kondensor hilfsweise auf dessen Öffnung direkt unter die Glasplatte des Objekttisches gelegt.

MBS10 Beleuchtungsuntersatz mit Kondensor x.jpg

Mangels optimal dimensionierter LED-Leuchte habe ich eine alte Energiesparlampe (Leuchtstofflampe) verwendet, die wiederum fast die richtige Größe und längliche Form hatte. Wegen der optimalen Zugänglichkeit habe ich die vordere Öffnung des Beleuchtungsuntersatzes verwendet, die Lampe liegt auf dem Bild nur provisorisch etwas außerhalb der richtigen Position.

MBS10 Kondensorbeleuchtung x.jpg

Als Leuchte werde ich mir noch eine längliche 220V LED-Lampe besorgen (etwa diese Art https://www.gluehbirne.de/LED-Leuchtmittel-T30-Roehre-4W-GU10-Corn-3000K-warmweiss-360 (https://www.gluehbirne.de/LED-Leuchtmittel-T30-Roehre-4W-GU10-Corn-3000K-warmweiss-360) ) und quer liegend in ein Gehäuse (mit Mattscheibe und rückseitigem Reflektor) einbauen, das in die vordere Öffnung des Beleuchtungsuntersatzes passt.

Durch Feinjustierung der Spiegeldrehung lässt sich die Beleuchtung stufenlos von Dunkelfeld bis zum differentiellen Phasenkonstrast einstellen. Bei einer geeigneten vorhandenen Beleuchtungseinrichtung wäre ein Umbau mit Kondensorlinse für das Stereomikroskop also möglich.

Hubert

Hallo Hubert,

Du beherrscht die Technik in Theorie und Praxis! Danke dass Du uns teilhaben lässt.

LG Frank

Hallo,

da Peter etwas über die schiefe Beleuchtung schrieb, die ihm an meinem Axiozooom.V16 so gefiel, schreibe ich kurz etwas. Die schiefe Beleuchtung im Durchlicht kann bei Stereomikroskopen und nicht- stereoskopischen Makrosystemen wie dem Axiozoom.V16 auf unterschiedliche Art und Weise erzeugt werden: Es gibt Durchlichteinrichtungen für Hellfeld, schiefe Beleuchtung und Dunkelfeld, die mit dreh- und kippbaren reflektierenden Flächen, verschiebbaren Spaltblenden, Dunkelfeldspiegelsystemen und Mattscheiben arbeiten. Auch unterschiedlich einstellbare lamellare Strukturen werden manchmal benutzt. Dabei unterscheidet sich beim Stereomikroskop/ Makrosystem der Strahlengang vom konventionellen (monoskopischen) zusammengesetzten Mikroskop durch das Fehlen der Köhler´schen Beleuchtung. Daher ist es so, dass bei den niedrigen Abbildungsmassstäben mit den hohen Abbildungstiefen und den großen abgebildeten Dingfeldern bei bestimmten Einrichtungen die das Dunkelfeld oder die schiefe Beleuchtung erzeugenden Bauteile gemeinsam mit dem Objekt mehr oder wenig deutlich/ störend zu sehen sind. Solche Einrichtungen sind aber sehr vorteilhaft bei der Kontrastierung sehr feiner transparenter Objekte (z.B. Zellkerne in Eizellen oder Schlieren in Gläsern) bei mitlleren und hohen Abbildungsmassstäben (Zoomstellungen). Für Übersichtsvergrößerungen eignen sich Durchlichtbasen mit reflektierenden Oberflächen (glänzend und mattiert), die kippbar und horizontal versschiebbar sind, besser (z.B Universelle Durchlichtbeleuchtungseinrichtung). Beim Axiozoom.V16 gibt es eine motorisierte Durchlicht- Beleuchtung (Durchlichtbasis 450 mot), die mit einem komplexen Zusammenspiel von verschiedenen teiltransparenten und stark beweglichen Flächen arbeitet und damit Hellfeld, schiefe Beleuchtung und streifendes Dunkelfeld erzeugen kann. Das ausgewählte Kontrastierungsverfahren wird dabei über nahezu den gesamten Zoombereich des Pankraten/ Objektivkombination beibehalten und automatisch mittels intelligenter Software nachgeführt. Der Nutzer kann dabei zuvor auch die "Stärke" des Reliefkontrastes visuell vorwählen. Die sehr aufwendige und einzigartige Lichtführung gibt es nur für das nicht- stereoskopische, hochauflösende Zoommikroskop Axiozoom.V16.

LG

Michael

Hallo,

ZitatDaher ist es so, dass bei den niedrigen Abbildungsmassstäben mit den hohen Abbildungstiefen und den großen abgebildeten Dingfeldern bei bestimmten Einrichtungen die das Dunkelfeld oder die schiefe Beleuchtung erzeugenden Bauteile gemeinsam mit dem Objekt mehr oder wenig deutlich/ störend zu sehen sind.

hierzu noch eine technische Ergänzung:

Die Problematik bei Stereomikroskopen besteht einerseits darin, dass die vom Objektrand ausgehenden Lichtstrahlen (im Mittel) oft schräg zur optischen Achse auf das Objektiv auftreffen, im Gegensatz zu den Strahlen aus dem Objektzentrum. Dadurch wird es schwieriger, bei Dunkelfeld-Durchlichtbeleuchtung, und ganz besonders bei schiefer Beleuchtung, eine homogene und optimale Beleuchtung zu erreichen.

Andererseits besteht das zusätzliche Problem, dass durch die beiden zueinander geneigten Stereo-Strahlengänge quer dazu (in Richtung der Verbindungslinie der beiden Objektive) die Neigung der vom Objekt zu den Objektiven gehenden Strahlenbündel über doppelt so groß ist wie senkrecht dazu ist. D.h. konstruktiv muss eine optimale schiefe Beleuchtung unsymmetrisch gestaltet werden. In Querrichtung darf also die Beleuchtung nicht schief/unsymmetrisch sein, das Objektfeld muss gleichmäßig diffus über die gesamte Breite ausgeleuchtet werden. In Längsrichtung muss dagegen der unterschiedliche mittlere Einfallswinkel der Objektstrahlen von Objektzentrum und -Rand berücksichtigt werden.

Zur Demonstration hier ein paar gerechnete Strahlenverläufe einfacher Objektive.

Normale Mikroskopobjektive nicht zu geringer Vergrößerung sind in der Regel so konstruiert, dass die Strahlenbündel im Mittel auch aus dem Objektrandbereich etwa parallel zur optischen Achse einfallen. Das Bild zeigt ein sehr einfach konstruiertes Objektiv 10/0.3. Im vergrößerten unteren Ausschnitt ist als roter Pfeil der mittlere Strahl vom Objektrand eingezeichnet. Er verläuft praktisch parallel zur optischen Achse (schwarz gestrichelt). Das ist u.a. auch für die richtige Wirkung der Aperturblende bedeutsam, ganz speziell für die Funktion von Phasenblenden beim Phasenkontrast. Wichtig ist in der konstruktiven Optik hier die Lage der Blende.

Objektivausleuchtung NA03 10x.jpg

Das folgende Beispiel zeigt ein noch einfacher konstruiertes Objektiv geringerer Vergrößerung (4.5/0.05). In der oberen Ausschnittsvergrößerung ist wieder als roter Pfeil die Hauptrichtung des Strahlenbündels vom Objektrand eingezeichnet, die deutlich schräg zur optischen Achse verläuft. Durch Verlagerung der Blende weg vom den Linsen könnte dies korrigiert werden. Das ist aber praktisch kaum möglich, da hierzu die Tubuslänge (und natürlich die Objektivlänge) nicht ausreicht. Bei höheren Anforderungen kann durch eine komplexere innere Objektivkonstruktion eine ähnliche Wirkung wie im Fall der entfernten Blende erreicht werden. Bei normalen Stereomikroskopen ist das aber nicht praktikabel, daher entsteht das beschriebenen Problem der schrägen Randstrahlen.

Objektivausleuchtung NA005 4_5x.jpg

Das Ganze ist jedoch abhängig vom Objektiv-Abbildungsmaßstab. Das folgende Beispiel zeigt den Aufbau eines Stereomikroskops vom Typ Fernrohr/Abbe. Die Abbildung ist insgesamt nicht maßstäblich, die Brennweitenverhältnisse der Objektive und die NA sind aber richtig gewählt für ein MBS-10 (das etwa dem Zeiss Technival 2 entspricht). Das linke Frontobjektiv hat eine Brennweite von 90 mm, die rechte "Tubuslinse" 180 mm, insgesamt ohne eingeschaltetes Galilei-Teleskop zwischen beiden Linsen also eine 2fache Vergrößerung. Oben im Bild ist der Vergrößerungswechsler auf 4x gestellt, d.h. dass das zugeschaltete Linsensystem (nur mit zwei vertikalen Strichen angedeutet) eine zusätzliche 2fache Vergrößerung besitzt. Hier ist erkennbar, dass die gesamte Anordnung etwa zu achsparallelen Randstrahlenbündeln führt. Nach Umkehrung des Galilei-Teleskops auf 0.5fache Vergrößerung und damit Gesamtvergrößerung 1x (Bild unten) verlaufen die Randstrahlen wieder ausgeprägt schräg zur Achse.

Objektivausleuchtung NA008 4x.jpg

Daraus folgt, dass bei solchen optischen Systemen schiefe Beleuchtung bei geringen Objektivvergrößerungen nur durch Kompromisse möglich ist. D.h. dass im 2. Fall der Winkel der Beleuchtung durch z.B. Wahl der Leuchtfläche nicht optimierbar ist (wie ich es beispielhaft im vorangegangenen Beitrag angedeutet habe), sondern die Fläche so groß gewählt werden muss dass auch im Objekt-Randbereich die Beleuchtungsstrahlen schräger (oder weniger schräg) als gewünscht einfallen damit die gesamte Bildfläche scheinbar homogen ausgeleuchtet wird. Dann verringert sich aber der Effekt der schiefen Beleuchtung erheblich, und er variiert über die Bildfläche.

Hubert

Hallo zusammen,

ich habe nochmals versucht die Gleichmäßigkeit der schiefen Beleuchtung darzustellen.
Die Aufnahmen stammen wieder mit dem 1x PlanApo Objektiv bei minimaler (7x) und maximaler (11,5x) Vergrößerung. Aufgenommen mit dem Handy durch das rechte Okular, senkrechter Strahlengang eingestellt.

Es handelt sich um Ostseesand in einer Kunststoff Petrischale. 

Das Objektiv hat lt. Datenblatt beim 1x PlanApo ein Bildfelddurchmesser von 31,4 mm bis 1,9 mm.

Zur besseren Beurteilung habe ich jeweils das halbe Bild in der Helligkeit und im Kontrast verringert. Dadurch sollte sich ein Gradient in der schiefen Beleuchtung erkennen können. 

Meiner Meinung nach erreicht Olympus mit dem flachen LED Stativ über den gesamten Bereich eine homogene schiefe Beleuchtung.

LG Frank

Tabelle Olympus
Olympus SZX16 Teileansicht21.jpg

Sand Übersicht
Sand Übersicht.jpg

Sand in Neigungsrichtung der schiefen Beleuchtung bearbeitet
Sand b 0,7x nebeneinander.jpg
Sand b 11,5x nebeneinander.jpg

Sand quer zur Neigungsrichtung der schiefen Beleuchtung bearbeitet
Sand c 0,7x nebeneinander.jpg
Sand c 11,5x nebeneinander.jpg

Hallo Hubert,
das ist ein ganz toller Beitrag von Dir. BRAVO !!!

LG
Michael

Hallo Frank,

das Kriterium ist eigentlich nicht so sehr die Gleichmäßigkeit der Helligkeitsverteilung, sondern die Wirkung der schiefen Beleuchtung als Kontrastverfahren bei Phasenobjekten über die ganze Fläche. Als Test ist der Sand kaum geeignet, dazu ist er nicht transparent genug. Man kann sich aber z.B. aus klarem PVA-Bastelkleber (o.ä.) brauchbare Testobjekte herstellen, indem man sehr kleine Klebertropfen auf einer Glasfläche zu dünnen, rundlichen Flächen eintrocknen lässt. Daran kann man die Wirkung schiefer Beleuchtung im Vergrößerungsbereich von Stereomikroskopen gut beobachten. Wenn der Kleber zusätzlich dünn ausgestrichen wird, z.B. in verästelter Form mit einer Nadel, lassen sich auch schwer sichtbare Phasenobjekte erzeugen die dann die Qualität der schiefen Beleuchtung besonders kritisch zeigen.

Hubert

Hallo zusammen,
Bei meinem Nikon funktioniert die schräge Beleuchtung auch sehr gut, OCC genannt. Im link ganz unten erklärt:
https://www.microscope.healthcare.nikon.com/de_EU/products/stereomicroscopes-macroscopes/smz25-smz18

Lg
Anne

Zitat von: Lupus in Februar 28, 2024, 21:37:58 NACHMITTAGSWenn der Kleber zusätzlich dünn ausgestrichen wird, z.B. in verästelter Form mit einer Nadel, lassen sich auch schwer sichtbare Phasenobjekte erzeugen die dann die Qualität der schiefen Beleuchtung besonders kritisch zeigen

Hallo,

auf die Schnelle habe ich UHU (leider etwas zu viel) in eine Petrischale (ca. 33 mm Innendurchmesser) geträufelt mit Pipette verteilt und mit Cuttermesser Ritze in die Petrischale geritzt. Nach etwas Trocknung ebenfalls mit Pipette kleine Löcher in den noch nicht festen Klebstoff gedrückt. Anschl. wurde etwas Salz aufgestreut und angehaucht.

Die Bilder wurden mit der Pro Funktion des Handys gemacht, wobei die Belichtungszeit jeweils angepasst wurde, da die Helligkeit sonst nicht ausgereicht hätte, bzw. überstrahlt gewesen wäre.


Meine Einschätzung:
Beim dunkleren Bild scheint im Süden und auch seitlich ein Helligkeitsgradient zu sein. Das hellere Bild ist recht homogen.

Lieber Hubert, bitte schätze mal die Gleichmäßigkeit ein. 

Bilder bei 0,7 facher Vergrößerung (min), Regler schiefer Beleuchtung jeweils Anschlag Verstellbereich.

LG Frank

Kleber mit Salz2 3000Px.jpg
Kleber mit Salz 3000Px.jpg

Hallo Frank,

Uhu funktioniert sicher nicht so wie ich es meinte. Uhu enthält zu wenig Lösungsmittel und dadurch werden die Objekte optisch viel zu dick und auch ungleichmäßig. Und mir ging es darum dass natürlich nicht die ganze Glasfläche beschichtet wird sondern dass mehr oder weniger reproduzierbar auf klarem Glas einzelne sehr kleine, miteinander vergleichbare Phasenobjekte verteilt sind.

Hubert

Zitat von: anne in Februar 28, 2024, 21:52:00 NACHMITTAGSBei meinem Nikon funktioniert die schräge Beleuchtung auch sehr gut, OCC genannt

Hallo Anne,

hat Dein Stemi denn auch die dünne LED Basis? 
Wie ist da die Gleichmäßigkeit / der Effekt bei geringen Vergrößerungen?

LG Frank

Hallo Frank,
ja ich habe die dünne Basis.
Die Ausleuchtung ist insgesamt sehr gleichmäßig, aber bei geringen Vergrößerung habe ich auch einen Gradient.
lg
anne

Hallo Frank,

ich dachte an solche Phasenobjekte, durch den hohen Wasseranteil des dünnflüssigen Klebers bleiben sehr dünne Schichten nach Eintrocknung übrig. Den "Kraken" habe ich durch ausstreichen aus dem runden Tropfen mit Hilfe einer Nadel erzeugt. Das letzte Bild stammt von einem etwas zerkratzten Objektträger, unten rechts reicht ein maximal ausgestrichener Tropfen in das Bildfeld.

Phasenobjekt 1y.jpg

Phasenobjekt 2y.jpg

Phasenobjekt 3y.jpg


Die Objekte sind im Hellfeld z.T. nicht erkennbar. Die Aufnahmen stammen von meinem MBS-10 mit 4facher Vergrößerung. Die recht gut wirksame schiefe Beleuchtung habe ich wie im früheren Beitrag beschrieben durch Optimierung der Leuchtflächengröße erreicht, die ist im normalen Mikroskop auch nicht besser machbar.

Hubert

Hallo Hubert,

danke für Deine Erklärung. Am letzten Bild kann man schön sehen, wie der Klebstoff leicht die Kratzer gefüllt hat. Die Riefen und der Übergang zum Klebstoff kommen gut heraus!

Aber 4 fache Vergrößerung ist ja schon recht hoch. Hier war ja das Verhalten bei geringer Vergrößerung zu klären, oder? 
Kannst Du die selben Objekte da nochmals bei geringster Vergrößerung ablichten?

Annes Basis ist ja auch dünn und mit LED. Ich denke dass die Vorrichtung und der Effekt sehr dem Olympus ähnelt. Letztendlich kochen doch alle nur mit Wasser. Bei den alten Durchlichtbasen war ja viel mehr Platz für mehr optische Möglichkeiten, samt Filter etc.

LG Frank 

Hallo Frank,

ich hatte schon erwähnt, dass bei den geringsten Vergrößerungen - bei dieser einfachen Objektivkonstruktion wie beim MBS-10 - zwar eine homogenen Ausleuchtung machbar ist, dann aber der Effekt der schiefen Beleuchtung erheblich reduziert ist und sich von unteren zum oberen Bildrand kontinuierlich abschwächt. Das dürfte bei hochpreisigen Objektiven wie bei Nikon anders sein.

ZitatAnnes Basis ist ja auch dünn und mit LED. Ich denke dass die Vorrichtung und der Effekt sehr dem Olympus ähnelt. Letztendlich kochen doch alle nur mit Wasser. Bei den alten Durchlichtbasen war ja viel mehr Platz für mehr optische Möglichkeiten, samt Filter etc.

Da hat man wohl den früheren klassischen dickeren Aufbau mit Kondensor, Umlenkspiegel und variabler Blende
https://www.microscopyu.com/techniques/stereomicroscopy/oblique-illumination (https://www.microscopyu.com/techniques/stereomicroscopy/oblique-illumination)
auch auf eine Art Lamellenstruktur (o.ä. wie z.B. richtungsabhängiger Mikrolinsenraster) mit flacher LED-Beleuchtung umkonstruiert. Ich nehme an dass da die jeweiligen Konkurrenzpatente zu Modifikationen zwingen.

Hubert

Hallo ihr Lieben,

als "Unruhestifter" wird es mal wieder Zeit, dass ich mich hier auch melde. Danke für die vielen erhellenden Beiträge. Danke an Frank, dass er bei seinem Olympus nachgesehen hat, und an Hubert für seine wieder einmal sehr fundierten und klaren Ausführungen sowie seine Demonstration mit dem MBS 10. Diese zeigt wieder einmal, dass man auch mit "einfachem" Equipment zu tollen Ergebnissen kommen kann. Apropos: Hubert hat ja ausgeführt, dass ein homogenes Feld bei niedrigen Vergrößerungen nur bei größerem Abstand des Spiegel zur Objektebene zu erzielen ist (Beitrag #18); das kann ich bzgl. meiner Zeiss-Durchlichteinheit mit Schiebereflektoren bestätigen: Hier erreiche ich mit Benutzen eines am entsprechenden Halter verwendeten Objekttisch -dieser ist dann naturgemäß relativ weit von den Reflektoren entfernt- ebenfalls einen dtl. homogeneren Hintergrund mit niederen Vergrößerungen im Schieflicht als bei Auflegen des Objektes direkt auf die Glasplatte der Durchlichteinheit.
Franks Beitrag, der bei Olympus den Einsatz von Prismen-Strukturfolien zeigt, hat mich auf die Idee gebracht, es einmal mit den Lentikularfolien von sog. Wackelkarten zu versuchen; dazu habe ich eine solche Karte "zerstört", um an die Folie zu kommen. Leider: es funktioniert nicht.

Weiß jemand, wo man in vernünftig kleiner Stückzahl / Größe die evtl. richtigen Prismenfolien bekommen könnte ?

Hallo Jürgen,

Linsenrasterfolien (von 1.2 Linien/mm bis 6.3 Linien/mm) gibt es z.B. hier:
https://www.perspektrum.de/c/lenticular/linsenrastermaterial (https://www.perspektrum.de/c/lenticular/linsenrastermaterial)

Hubert

Zitat von: Jürgen Boschert in März 05, 2024, 23:07:38 NACHMITTAGSbei Olympus den Einsatz von Prismen-Strukturfolien zeigt

Hallo Jürgen,

die von mir als Lamellen benannten Teile sind m.A.n. keine Prismen.
Vielmehr muss man sich die zwar strukturiert, aber undurchsichtig vorstellen, wie die mehrfach Rasiermesser bei z.B. Wilkinson. Auch stehen diese Lamellen fest, werden nur um den Drehpunkt im Einsatz mehr oder weniger stark gekippt.

Ergänzende Info zu dem Einsatz: 
1. Die Lamellenabstande sind immer gleich, 7 Lamellen sind 0,98 mm auseinander, also ca. 7 Lamellen/mm.
2. Die Lamellendicke würde ich ungefähr mit 0,03 mm annehmen, ist aber nicht exakt messbar. 
3. Oberhalb der Lamellen befindet sich noch ein klarsichtiger Schutz gegen Staub, wie ich feststellen musste. Durch das mehrmalige Öffnen haben sich doch einige Schmutzpartikel verirrt.

Heute morgen habe ich mal nach Patenten gesucht, derartige Durchlichtbasen sollten doch patentiert worden sein. Bisher habe ich aber kein passendes gefunden.

LG Frank

Hallo,

die Verwendung von schräg angeordneten Lamellen war ja meine erste Vermutung, die ist physikalisch einfach und funktioniert problemlos, wenn der Beleuchtungswinkel wie bei schiefer Beleuchtung unsymmetrisch sein soll. Linsenraster (als Zylinderlinsen) funktioniert aber prinzipiell auch, denn auch da kann durch ein direkt darunter montiertes Linienraster mit gleichem Rasterabstand ein ähnlicher Effekt erzielt werden.

Die Wirkung der optimalen schiefen Beleuchtung (differentieller Phasenkontrast) ist aber m.E. mit beiden Methoden nicht so gut erreichbar wie mit Hilfe eines Kondensors, da die Richtungsselektion nicht so präzise ist. Und der Effekt des unterschiedlichen Einfallswinkels bei gering vergrößernden im Vergleich zu stark vergrößernden Objektiven ist nur sehr aufwändig kompensierbar.

Hubert

Hallo,

in Beitrag #17 hatte ich den Bau einer zur Durchlichteinheit des MBS-10 passenden diffusen Beleuchtung angekündigt. Das sieht jetzt so aus, der Kasten hat innen an der Rückseite einen Reflektor aus Alu-Folie, vorne eine Mattscheibe (Folie). Durch Blendenvorsätze kann die Breite und Form der Leuchtfläche verändert werden.

Beleuchtungseinheit 1.jpg

Hier noch der Leuchtkasten mit einer Dunkelfeld-Blende. Im Gegensatz zum Dunkelfeld mit nur neigbarem Spiegel (und damit einseitiger Beleuchtung) kann durch die Rundumbeleuchtung ein wesentlich besserer Dunkelfeldeffekt erreicht werden.

Beleuchtungseinheit 2.jpg


Das in Beitrag #20 beschriebene Problem des bei Objektiven geringer Vergrößerung typischerweise schräg einfallenden Strahlenbündels (für die Randbereiche des Objektfeldes) kann man mit etwas Aufwand kompensieren. Wenn man beim Beleuchtungs-Kondensor nicht - wie üblich - die Aperturblende in seiner vorderen Brennebene montiert, sondern sie bei Objektiven geringerer Vergrößerung in einen zunehmend größeren Abstand verschiebt, dann kann das äußere Beleuchtungsstrahlenbündel im gleichen Maß wie die Randstrahlen des Objektivs schräg zur optischen Achse gemacht werden.

Die Grafik zeigt das Schema. Oben der Beleuchtungsstrahlengang für das 0.6x Objektiv mit großem Objektfeld. Die Leuchtfläche besitzt einen größeren Abstand als die Kondensorbrennweite, wodurch auf der Bildseite ein konvergentes Beleuchtungsstrahlenbündel entsteht. Bei richtiger Abstandswahl (auch von der jeweiligen Kondensorbrennweite abhängig) kann der Randwinkel des Objektives genau kompensiert werden.

Unten der Beleuchtungsstrahlengang für das 4x Objektiv, bei dem ein paralleler Beleuchtungsstrahlengang optimal ist (also mit der Leuchtfläche in der Kondensor-Brennebene).

Zusätzlich kann die schiefe Beleuchtung optimiert werden, wenn die Breite der Leuchtfläche an die jeweilige NA des Objektivs angepasst wird (siehe gelber Balken/Fläche in der Grafik).

Kondensor optimierte halbseitige Beleuchtung.jpg

Man kann in der Praxis den richtigen Abstand der Leuchtfläche vom Kondensor dadurch erkennen, dass während der Verschiebung der Leuchtfläche quer zur optischen Achse, beim Blick in das Okular, die helle Hintergrundbeleuchtung weder von oben noch unten in das Bild wandert, sondern gleichmäßig beginnt die ganze Bildfläche auszuleuchten. Wenn die Abstände einmal experimentell (oder rechnerisch wenn man die Objektivdaten kennt) ermittelt sind könnte man z.B. Markierungen oder mechanische Einrastungen an der Leuchtfläche vorsehen, und die Breite der Leuchtfläche mit entsprechenden einschwenkbaren Blenden verändern.

Bei Hellfeldbeleuchtung muss lediglich eine Blende ausreichender Breite symmetrisch angeordnet werden, bei Dunkelfeld wie im zweiten Foto zu sehen entsprechend eine symmetrisch zentrale Blende.

ZitatBeim Axiozoom.V16 gibt es eine motorisierte Durchlicht- Beleuchtung (Durchlichtbasis 450 mot), die mit einem komplexen Zusammenspiel von verschiedenen teiltransparenten und stark beweglichen Flächen arbeitet und damit Hellfeld, schiefe Beleuchtung und streifendes Dunkelfeld erzeugen kann.

Ich würde nicht ausschließen, dass Zeiss die Konstrukton ähnlich macht.  ;)

Hubert

Hallo,

noch eine kleine Anekdote über unerwartete Effekte beim Beobachten:

Ich habe anfänglich mit der gerade beschriebenen neuen Beleuchtung mangels Dimmbarkeit Tests bei voller Lichtintensität gemacht, und hatte entgegen der Theorie Probleme mit der gleichmäßigen Objektausleuchtung. Eine minimale seitliche Bewegung oder Drehung des Auges bewirkte deutliche Störungen des Effektes der schiefen Beleuchtung. Normalerweise verwende ich sehr gedämpfte Beleuchtung. Bis mir klar wurde dass bei sehr hoher Bildhelligkeit die Augenpupillen auf den Minimaldurchmesser reduziert werden. Der kann - individuell unterschiedlich - nur etwa 1.5 mm betragen.

Dazu muss man wissen dass bei Stereomikroskopen der Durchmesser der Okular-Austrittspupille bei gering vergrößernden Objektiven relativ groß werden kann, trotz geringer NA. Das liegt an der oft großen Objektivbrennweite, beim MBS-10 z.B. f = 90 mm. Bei Verwendung des 8x Okulars habe ich für die Objektivvergrößerungen 0.6x, 1x und 2x etwa 2.1 bis 2.3 mm Austrittspupillendurchmesser gemessen. Und natürlich wird dann die Bildinformation, die sich in dem am Okular austretenden Lichtkegel befindet, durch die Iris beschnitten. Durch minimal falschem Abstand in Achsrichtung besonders auch die schiefe und gleichmäßige Ausleuchtung des Bildrandes.

Nach deutlicher Reduzierung der Beleuchtungsintensität (und damit Vergrößerung des Augenpupillendurchmessers) war das Bild wieder bis zum Rand homogen.

Aus diesem Grund habe ich auch die Fotos in Beitrag #29 nicht - wie meist - mit dem Smartphone gemacht sondern mit meiner MFT-Kamera. Denn es gibt viele Smartphones, dessen Objektive eine Öffnung von nur etwa 2 mm besitzen. Dadurch ist die Adaption kritisch, es geht um zehntel Millimeter, und speziell Effekte, die von der Art der Ausleuchtung stark abhängen können nicht richtig aufgenommen werden.

Hubert

Hallo Hubert,

danke nochmals für Deine Bemühungen und das Vorstellen Deiner selbst erstellten Blenden.

Zeigst Du uns dann auch noch ein paar Objekte, die Du abgelichtet hast?

Zum Thema Kameraanbindung: am Stemi habe ich ja eine fest angebaute Astrokamera (ToupView 20 MPx, 12 Bit), aber die Bilder über das schon ältere Smartphone (Samsung Note 8 ) durchs Okular empfinde ich besser, auch weniger Überstrahlungseffekt. 
Allerdings tritt da (Smartphone) wohl auch leicht der von Dir beschrieben Effekt auf und es gibt tendenziell eine leichten Gradienten in der Helligkeit rund um den Okularrand.

LG Frank