Salü Zusammen,
um ein aussagekräftiges Bild aus einer CCD-Kamera zu bekommen, sollte man laut Literatur ein Dunkelbild machen (um den Dunkelstrom zu kompensieren), ein Weissbild (ohne Objekt mit gleicher Belichtungszeit um den "Dreck" auf den Linsen zu kompensieren) und das Objekt selbst. Das finale Bild errechnet sich dann aus:
Bild = (Objekt-Dunkelbild)/(Weissbild-Dunkelbild)
Frage: macht das jemand von euch? Wenn ja, mit welcher Software?
Zumindest in der Astronomie ist der Vorgang üblich. Für die Erzmikroskopie ist der Vorgang hier beschrieben:
http://orbi.ulg.ac.be/bitstream/2268/453/1/PUB_02_03_EP%20Multispectral%20Imaging%20Ore%20Minerals.pdf
Gruss,
Stefan
Probieren sie einmal Giotto aus.
Werner Jülich
Hallo Stefan,
müsste es nicht eigentlich heissen:
Bild = (Objekt-Dunkelbild)/(Weissbild-Dunkelbild)*2^(Bittiefe-1)
Warum führt das denn nicht zu einer dramatischen Verschlechterung des Signal/Rausch-Verhältnisses?
Fragt sich
Timm
Wer auch Astronomie betreibt,
für den ist es seit vielen Jahren keine Frage. Programme gibt es wie Sand am Meer.
Flat- und Dark-Grüße
Peter H.
Hi Timm, keine Ahnung, darum stelle ich das mal zur Diskussion hier.
Peter, die Frage ist, ob es auch etwas für die Mikroskopie gibt, oder eine komfortable Lösung, die auch den restlichen Workflow berücksichtigt. Ich habe immer noch einen Mac, was das Sand-am-Meer auf ein paar Muscheln beschränken dürfte. ImageJ und seine Klone z.B.
Gruss,
Stefan
Hallo Stefan,
Timm schrieb:
Zitat"... Bild = (Objekt-Dunkelbild)/(Weissbild-Dunkelbild)*2^(Bittiefe-1) ..."
In der Tat sollte man nach der Division z.T. recht kleinen Werte wieder hochskalieren. Pauschal dafür die Bittiefe zu nehmen, erscheint mir nicht korrekt. Vielmehr sollte man sich nach dem größten vorhandenen Wert (nach Division) richten.
Für den Vergleich mehrerer Bilder untereinander könnte man diese auch einheitlich Normieren.
VG, Erik
Die Idee wäre ja, dass die Software erkennt, was für ein Bild ich habe und eben das alles automatisch macht, damit ich meinen Kopf frei habe, über den Bildinhalt zu hirnen und nicht über seine Mathematik. Die Software müsste das ja auch auf allen drei Farbkanälen separat machen, oder? :)
Ansonsten kenne ich die Formel, die Timm geschrieben hat, ebenfalls. Die Division sollte eine Normierung auf einen Wert zwischen 0 und 1 ergeben, der dann mit der entsprechenden Bit-Tiefe malgenommen werden muss. Das geht natürlich mit ImageJ & Co, ist aber mühsam, weil alle Operationen für jedes Bild neu gemacht werden müssen. Der Aufwand scheint mir beträchtlich.
Die Frage ging ja an die CCD Besitzer, ob ihr den Aufwand tatsächlich betreibt und wenn ja, mit welcher Software.
Gruss,
Stefan
Hallo erstmal,
jetzt ganz ohne Häme und völligt OT
was den mac angeht: wer schön sein will muss bluten!
freundliche Grüße
Wolfgang
Ja stimmt, ist in diesem Kontext aber nicht sehr hilfreich.... ;) Vorerst ist Mac immernoch das geringere Übel (für mich).
Gruss,
Stefan
Meiner Meinung nach kann man sich bei den in der Mikroskopie üblichen Belichtungszeiten den Aufwand sparen: Bei modernen CCD- und CMOS-Sensoren ist der Dunkelstrom bei Belichtungskeiten kleiner als eine Sekunde vernachlässigbar gering. Auch Unterschiede in der Quanteneffizienz einzelner Pixel (wegen derer man in der Astrophotographie ja Weissbilder verwendet) spielen bei sehr gut ausgeleuchteten Sensoren, die daher mit kleiner Nennempfindlichkeit arbeiten, kaum eine Rolle.
Gruss,
Chip
Hi Chip,
Dunkelstrom sehe ich ein, das Weissbild würde beim Mikroskop aber dazu dienen den Dreck auf der Optik wegzurechnen und eventuelle ungleichmässige Beleuchtung auszubügeln, salopp gesagt. Ich habe oben den Link zu einem Dokument gepostet, dass gut zeigt, was beim Spreizen eines Weissabgleichbildes zum Vorschein kommt. Ich fand das ganz eindrucksvoll. Die Aufgabe hat es auch in der Astronomie, wenn ich die Seiten zum Thema richtig interpretiere. Seltsam eigentlich, dass die Bildverarbeitung in der Astronomie weit fortgeschrittener ist, als in der Mikroskopie.
Gruss,
Stefan
Hallo Stefan,
das betrifft nicht nur die Bildbearbeitung, sondern auch die Kamerawahl und die Kameraanpassung. Ich verstehe nicht, warum es in dem Bereich Mikroskopie so zögerlich angenommen wird.
Gruß
Peter H.
Hallo Peter,
Dass die Bildbearbeitung bei den Mikroskopikern 'weniger' angekommen ist, liegt schlicht daran, dass die Licht-Mikroskopie auch heute noch eine sehr dynamische Wissenschaft ist, für die es einen professionellen Anwendermarkt gibt.
Mit einem Axioimager und Axovision hätte man alle Möglichkeiten der Bilderfassung und Bearbeitung vollautomatisch integriert. Z.B. Stacking und Stitching über viele Ebenen Tiefe mit mehrreihigen Kacheln bei Weißabgleich und Hintergrundskorrektur. Alles auf 'Knopfdruck', wie von Zauberhand. Nur den Preis wird kein Amateur bezahlen können.
In der Astronomie ist es gerade umgekehrt: Kein (?) Astronom benutzt heute einen Refraktor mit Kamera zur wissenschaftlichen Arbeit, da braucht man ganz andere Instrumente. Dafür boomt hier der Amateurmarkt!
Ich meine, so schlimm ist es doch nicht: Umso leichter kann sich Jeder mit diesen Techniken und kostenlosen Programmen bei der Mikroskopie profilieren. Da können wir alle viel lernen!
Herzliche Grüße,
Alfons
Zitat von: Stefan_O in März 02, 2011, 09:09:05 VORMITTAG
ein Weissbild (ohne Objekt mit gleicher Belichtungszeit um den "Dreck" auf den Linsen zu kompensieren) und das Objekt selbst. Das finale Bild errechnet sich dann aus:
Bild = (Objekt-Dunkelbild)/(Weissbild-Dunkelbild)
Hallo Stefan,
ich habe ein bisschen über diese Überlegungen gegrübelt und zwei Erkenntnisse gewonnen:
1. Diese Formel hat definitiv nicht den von dir angeführten Effekt! Es stimmt, Dreck würde man
im Weißbild sehen, aber das Weißbild wird ja gar nicht subtrahiert, sondern nur für die Skalierung der Helligkeit herangezogen,
bei dieser Formel erfolgt also im Hellfeld keine Dreckkorrektur.
2. Wenn auf Grund von Schmutz auf der Linse eine recht dunkle Stelle im Weissbild ist, führt der Schritt /(Weissbild-Dunkelbild) eventuell zu undefinierten Werten aber in jedem Fall an dieser Stelle zu extrem überstrahlten Pixeln.
Mir scheint, in dieser Form ist diese Formel in der Mikroskopie schlicht nicht Problemadäquat. Oder?
Vermutlich wird es für die Mikroskopie sinnvoller Weise bei der einfachen Variante Weißbild abziehen bleiben, wie sie ja in Picolay auch eingebaut ist und Schwarz und Weißpunkt danach manuell einstellen?
Viele liebe Grüße
Timm
Hi Timm,
ich bleibe dabei, die Formel stimmt. Nicht das ich es erklären könnte, aber: Sie taucht ja nicht nur in dem interessanten Artikel oben für die Erzmikroskopie (Hurra!) auf (der Konzepte aus der Astronomie aufgreift), sondern auch in diversen ImageJ Paketen. Eine genauere Beschreibung für Durchlicht gibt es auch hier:
http://imagejdocu.tudor.lu/doku.php?id=howto:working:how_to_correct_background_illumination_in_brightfield_microscopy
Gleiche Formel. Lies dir mal die Beschreibung durch, ich finde das schlüssig.
Oder hier, unter dem Kapitel "flatfield correction":
http://www.macbiophotonics.ca/imagej/image_intensity_proce.htm#intensity_BG
Gruss,
Stefan
Hallo Stefan,
ich nehme mein letztes Posting zurück und behaupte das Gegenteil!
Danke für Dein Beharrungsvermögen!
Viele liebe Grüße
Timm
Hallo Stefan,
ich habe mir ein kleines
Programm für den Mac (http://www.sprechkultur.com/McFlat.zip)geschrieben, um ein wenig mit
dieser Korrektur zu experimentieren.
Wenn Du magst, kannst du es ja auch mal ausprobieren, ist jedenfalls blitzschnell geladen,
weil nur 200kb groß. Einfach die Bilder in das jeweilige Feld ziehen und fertig ;-))
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/60198_21126976.jpg)
Viele liebe Grüße
Timm
Edit: Typos
Hi Timm,
das Programm sieht gut aus, ich habe es heruntergeladen und werde mal damit spielen. Ich muss aber leider noch eine Lektion in Geduld über mich ergehen lassen: das Gleichspannungsnetzteil für die Halogenlampe ist immer noch nicht eingetroffen. Ohne das keine Kamerabenutzung.
Kann man die Bittiefe der Bilder einstellen, oder wird die automatisch erkannt? Geht es auch mit Farbbildern? Ansonsten entspricht es so ziemlich meinem Wunschtraum. Wie und womit (Programmiersprachen/Software) hast Du es geschrieben?
Eigentlich sollte man es an die Macher von Macnification schicken. Deren nächste Version soll angeblich Bilder von CCD Kameras aufnehmen können, da sollte es die Korrekturen auch machen können. Dann wäre der Workflow komfortabel in einem Programm vereinigt.
Gruss,
Stefan
Nur was für Leute mit schönen Rechnern:
http://www.macnification.com/
Hallo Stefan,
Zitat von: Stefan_O in März 04, 2011, 07:34:27 VORMITTAG
Kann man die Bittiefe der Bilder einstellen, oder wird die automatisch erkannt? Geht es auch mit Farbbildern?
die Bittiefe wird zwar automatisch erkannt, aber sinnvolle Schlussfolgerungen werden nur für 8 Bit pro Kanal gezogen. Wäre
aber eine Sache von Sekunden das entsprechend anzupassen. Mein Testbild ist technisch gesehen ein Farbbild, also ja, Farbe geht natürlich.
Zitat von: Stefan_O in März 04, 2011, 07:34:27 VORMITTAG
Wie und womit (Programmiersprachen/Software) hast Du es geschrieben?
Es ist ja sicher Geschmackssache, aber so wie ich Macs liebe, liebe ich auch das Programmieren auf
Macs. Das kleine Tool ist ganz (Apple-)normal mit XCode in Objective C programmiert, keine
zusätzlichen Bibliotheken, deswegen ist es auch so klein und schnell :-). Eigentlich wäre es noch
viel kleiner, aber das Programmsymbol hat schon 220kB ;-)
Viele liebe Grüße
Timm
P.S. Macnification werde ich mir mal ansehen!
Hallo Timm,
ich möchte nicht unverschämt erscheinen, aber 12 bit Eingabe und Ausgabe wäre cool. Welches Bildformat braucht das Programm? Geht tiff?
Liebe Grüsse,
Stefan
Hallo Stefan,
ich fühle mich durch dein Interesse an meiner kleinen Fingerübung durchaus geehrt.
Dateiformat müsste eigentlich völlig egal sein, sogar RAW sollte gehen, auch wenn man
das wegen der fehlenden Einstellungsmöglichkeiten natürlich nicht will.
Schick mir doch einfach mal so ein 12-Bit tiff, dann probiere ich es direkt aus, sollte wie
gesagt nur ein paar Sekunden dauern das einzubauen. Email-Adresse sende ich dir per PM.
Gerade sehe ich, EMail geht auch über das Brieflogo links unter meinem Foto. Bin gespannt!
Viele liebe Grüße
Timm
Edit: EMail Hinweis
Hallo,
ein Hinweis für alle, die das Programm auch bespielen wollen:
Es läuft nur auf 10.6, dafür gibt es aber keinen besonderen Grund
ausser Faulheit (compiler default ;-) )
ich stelle später noch eine Version ein, die auch auf 10.5.x läuft.
Viele liebe Grüße
Timm
Zitat von: Stefan_O in März 03, 2011, 12:48:54 NACHMITTAGS
Dunkelstrom sehe ich ein, das Weissbild würde beim Mikroskop aber dazu dienen den Dreck auf der Optik wegzurechnen und eventuelle ungleichmässige Beleuchtung auszubügeln, salopp gesagt. Ich habe oben den Link zu einem Dokument gepostet, dass gut zeigt, was beim Spreizen eines Weissabgleichbildes zum Vorschein kommt. Ich fand das ganz eindrucksvoll. Die Aufgabe hat es auch in der Astronomie, wenn ich die Seiten zum Thema richtig interpretiere. Seltsam eigentlich, dass die Bildverarbeitung in der Astronomie weit fortgeschrittener ist, als in der Mikroskopie.
Stimmt schon - allerdings ist ein korrektes Weissbild in der Mikroskopie alles andere, als trivial zu erstellen: Man braucht ja ein homogen weisses Präparat, dass sehr genau die gleiche Schichtdicke haben muss, wie das später zu photographierende Präparat (damit man die Fokuseinstellung nicht verändern muss).
Daher finde ich es auch wenig seltsam, dass die Bildverarbeitung in der Astronomie deutlich weiter fortgeschritten ist: Während man dort wegen der typischerweise sehr dunkeln Objekte um jedes einzelne detektierte Lichtquant kämpfen muss, hat man bei Mikroskopen in der Regel genug Licht zur verfügung, so dass alles einfacher ist. Dies zusammen mit den Teils erheblich gößreren Schwierigkeiten führt dazu, dass es halt niemand macht...
Gruss,
Chip
Hallo,
ZitatStimmt schon - allerdings ist ein korrektes Weissbild in der Mikroskopie alles andere, als trivial zu erstellen: Man braucht ja ein homogen weisses Präparat, dass sehr genau die gleiche Schichtdicke haben muss, wie das später zu photographierende Präparat (damit man die Fokuseinstellung nicht verändern muss).
Ich dachte immer in meiner Unschuld, dass es reicht, wenn man auf eine leere saubere Stelle des Präparats geht, dabei nichts verändert, und dann den Weißabgleich macht danach zurück aufs Präparat und die Aufnahme ist dann korrekt weiß abgeglichen?
Bei Auflicht verwende ich allerdings ein Weißnormal, das ist aufwändiger!
Eigentlich hat Klaus recht: Durchlicht: sauberes Teil vom Objektträger, Auflicht: Weiss- oder Reflektionsstandard. Ist nicht so kompliziert.....
Siehe Link zum Tutorial:
"Now open the light path, remove the specimen (the image is all background) and capture a shot. Save it as "Brightfield"; it will be used to compensate the background illumination. "
Gruss,
Stefan
Hallo,
Zitat von: treinisch in März 04, 2011, 00:11:37 VORMITTAG
ich habe mir ein kleines
Programm für den Mac (http://www.sprechkultur.com/McFlat.zip)geschrieben, um ein wenig mit
dieser Korrektur zu experimentieren.
unter der selben Adresse liegt nun eine Programmversion bereit, die zusätzlich 8 Bit mit Alpha-Kanal und
16 Bit (darunter fallen auch 12 Bit) ohne Alpha-Kanal unterstützt. Ferner wird MacOS 10.5 unterstützt und
auch Rechner mit PPC-Prozessor. Ausserdem ist ein kleiner Bug in der Speicherverwaltung behoben.
Viele liebe Grüße
Timm
Salü Zusammen,
auch hier noch ein Nachtrag. Da meine Beleuchtung inzwischen wieder funktionsfähig ist, konnte ich erste echte Tests mit McFlat machen. Selbst ein Quick-and-Dirty Weissbild auf einem Stück "weisser" Pappe gemacht bringt eine sichtbare Verbesserung. Die Bildhelligkeit ist nach der Korrektur gleichmässiger, das Bild wirkt klarer. Ich freue mich schon auf den Tag, an dem der bereits bestellte Weissstandard eintrifft.
Nochmals vielen Dank an Timm für das Programmieren und die Fehlerkorrekturen!
Gruss,
Stefan