Hallo
Ich mache Auflichtmikroskopie von Objekten (z.B. Käfer) mit Mikroskop Objektiv (NIKON CFN PLAN 10x/0.3, Auflagemass = 160mm) und Nikon D300, zwischen Objektiv und Kamera ist keine zusätzliche Optik.
Der Chip der Nikon D300 hat eine Breite von 23.6mm. Mit dem 10x ist somit die abgelichtete Bildbreite im Original 2.36mm Breit.
Ich gehe davon aus, dass die Kamera etwa gleich oder eher höher auflöst wie die Optik.
Um mehr Auflösung zu erhalten, habe ich versucht, den Ausschnitt von 2.36mm Breite, bei einem Rückenpanzer eines Käfers mit 9 Aufnahmen herzustellen.
Jede Aufnahme bestand aus etwa 50 Einzelaufnahmen die zu einem Bild gestackt wurden.
3 x 3 Bilder, die sich überlappen, so dass mit einer Panorama Software ein resultierendes Bild mit doppelter Auflösung entsteht (vierfache Pixelanzahl).
Die Grösse der Bilddatei ist derart gross, dass die Bearbeitung sehr viel Geduld benötigt und der Computer an seiner Leistungsgrenze ist.
Das mit "doppelter" Auflösung hergestellte Bild aus 9 Einzelaufnahmen (mit NIKON M PLAN 20x 0.4 LWD, Auflagemass = 31.5mm) zeichnete sich durch eine höhere Auflösung aus, die fast nicht erkennbar war.
Nun meine Schlussfolgerungen, die eventuell falsch sind.
Ein 20x Objektiv hat nicht (auf das Objekt bezogen) die doppelte Auflösung eines 10x Objektives.
Erhöht man das Auflagemass um den Faktor 1.5, dann sinkt die Auflösung massiv.
Eine doppelte Auflösung ist nicht markant sichtbar.
Natürlich habe ich mit dem richtigen Auflagemass, der richtigen Beleuchtung und Bildbearbeitung (z.B. Dekonvolution) die sichtbare Auflösung schon sichtbar erhöht, Details sind besser erkennbar.
Jetzt möchte ich aber mit meiner Ausrüstung noch etwas mehr Auflösung (Details) erreichen.
Hat jemand Erfahrung und kann mir mit Wissen und Tips behilflich sein?
Vielen Dank und Gut Licht
Kurt
Hallo Kurt,
Zitat von: Kurt Wirz in Juli 10, 2011, 13:41:24 NACHMITTAGS
Nun meine Schlussfolgerungen, die eventuell falsch sind.
Ein 20x Objektiv hat nicht (auf das Objekt bezogen) die doppelte Auflösung eines 10x Objektives.
vielleicht eine Anmerkung von mir dazu.
Unmittelbar hat die Vergrößerung (10x oder 20x) nichts mit der Auflösung zu tun. Die Auflösung wird
zunächst mal nur durch die numerische Apertur bestimmt, und da ist dein 20x mit 0.4 gerade mal 33% besser als das 10x.
Wenn die Auflösung des Chips besser ist, als die des Bildes welches vom Mikroskop auf den Chip projiziert wird, dann bringt zusätzliche Vergrößerung tatsächlich auch im Endeffekt keinen Gewinn, da du nur weiter in die Leere Vergrößerung gehst.
Ist die Auflösung im mikroskopseitigen Bild höher als die des Chips (eigentlich wohl ... mindestens halb so groß ...) dann verbessert
eine Vergrößerung des mikroskopseitigen Bildes die Auflösung der fotografischen Aufnahme.
Viele liebe Grüße
Timm
Hallo Timm
Vielen Dank für deine Antwort.
Mein Problem ist, dass ich mich teilweise falsch ausdrücke.
Mit doppelter Auflösung meine ich, dass Details besser sichtbar sind, also durch stärkere Vergrösserungen sieht man mehr Details.
Ich verstehe deine Antwort so, dass das 20x im Vergleich zum 10x (100% Auflösung) von der Auflösung nicht auf 200% kommt, sondern bedingt durch die Apertur nur auf 133%.
Eine Erhöhung von 100% auf 133% an Details ist nach meiner Meinung kaum sichtbar?
Wenn ich beim 20x das Auflagemass um Faktor 1.5 erhöhe, verliere ich zusätzlich an Auflösung, und werde dadurch im Vergleich zum 10x keine zusätzlichen Details erfassen?!
Also das Ganze für die Katz.
Ich schliesse daraus: Um doppelt so viele Details (das wäre sichtbar) aufzuzeichnen benötige ich ein vielfaches mehr an Vergrösserung, z.B. die gleiche Fläche nicht mit 3x3 Aufnahmen, sondern mit 10x10 Aufnahmen anfertigen.
Dies ist für mich nicht verwirklichbar.
Scheinbar ist meine Feststellung, dass sich das aus 3x3 Aufnahmen zusammengesetzte Bild in der Detailzeichnung kaum vom Bild mit einer Aufnahme unterscheidet richtig.
"Leere Vergrösserung" liegen bei mir an der Tagesordnung, da die D300 12,3 MPixel hat.
Mein Schwachpunkt ist somit ganz klar die Optik.
Da ich bei der Auflichtfotografie auf Licht von oben angewiesen bin, kann ich die Arbeitsdistanz nicht allzusehr verkürzen und somit eine bessere Apertur nicht in Anspruch nehmen.
Eine Verbesserung sehe ich somit nur darin, das Licht durch das Objektiv zu leiten, damit ich noch näher gehen kann, mit einer höheren Apertur.
Eine weitere Überlegung, die ich mir mache ist, dass ich das Auflagemass verkürze (solange keine Randunschärfe auftritt) und somit eine höhere Auflösung erreiche, allerdings zu Ungunsten des Abbildungsmassstabes.
Meine Aufnahmen kannst du auf meiner WebSite begutachten (leider nur in einer Auflösung von 1'000 Pixel Bildbreite.
Gut Licht
Kurt
Hallo Kurt
Ich bin mit meinen CF-Plan Tests noch nicht sehr weit, ich bin wieder auf die Leitz Photare zurueck da meine 31 Tage in Bulgarien weiter Tests nicht ermoeglicht haben ==> Zeitproblem
Aber, ich denke Dir meine Erkenntnisse helfen Dir bei Deinen Ueberlegungen. Ich bin mit 5x, 10x und 20x in den Test gezogen und habe den Auszug nur um ca. 10% reduziert, da hatte ich die beste Qualitaet in der Bildmitte ...
Das Problem mit den Nikon CF-Objektiven ist, sie bringen auf der 16 Megapixel APS-C - und das kommt sehr auf die Sensorgeometrie an, auf der 7D habe ich geringfuegig andere Ergebnisse und dabei meine ich nicht die Sensorgroesse - eine sehr unausgewogene Zeichnung in der Bildflaeche.
Mit dem 10x kann ich ca. 20% der Sensorflaeche verwenden ==> PLAN ist hald doch nicht plan :-)
Ich kann also meine Aufloesung deutlich verbessern wenn ich durch PAN in x und y den Bildausschnitt mit diesem "optimalen Bereich" abfahre und zwar ueberdeutlich. Ich habe also nur eine Bildflaeche von ca. 30 x 40 cm bei 300bpi und ich brauche dafuer auf der kurzen Bildseite 3 Bilder und auf der langen 5 (wegen der Ueberlappung fuer die Panorama-Software) ...
Wenn ich am Auflichtmikroskop mit den NEOs arbeite ist das bei weitem nicht so schlimm, da setze ich ja ein eigenes Projektiv fuer diese Objektive ein ...
Es gibt aber Anwendungsfaelle wo der Balgen Vorteile hat und da helfen nur mehr Bilder um eine optimale Flaeche zusammen zu bringen ...
Dein Problem liegt also aus meiner Sicht an einer anderen Stelle, als an welcher Du suchst ...
Das 10er ist auf den Bildkreeis gesehen uebrigens viel planer wie das 5er oder das 20er. Am Nikon mikroskop gibt es eigene Projektive fuer die CF-Serie, dort liegt eine bessere "Planzeichnung" vor. Ich habe das bei einem Freund ueberprueft. Durch die Vergewaltigung der Mikroskopobjektive am Balgengeraet haben wir deutlich verschaerfte Bedingungen ...
Liebe Gruesse :-))
Gerhard
Hallo Gerhard
" Mit dem 10x kann ich ca. 20% der Sensorflaeche verwenden ==> PLAN ist hald doch nicht plan :-)"
Wenn ich dich richtig verstehe, dann spielt dies für mich keine so grosse Rolle, da ich ja stacke und somit muss nicht auf einem Bild die Ausgewogenheit vorhanden sein, PLAN muss bei mir nicht absolut Plan sein, lediglich auf einem der vielen Bilder muss die Schärfe optimal sein.
So taugt bei mir das NIKON CFN PLAN 10x/0.3 auch bei einem Auflagemass von 110mm und einer Vergrösserung von 5x.
Beim resultierenden Bild aus einem Stack, kann ich keinen markanten Qualitätsverlust am Rand feststellen.
Ich formuliere meine Frage mal anders:
Immer fertige ich Stacks an.
Wie erhalte ich mehr Zeichnung (Details) in einem Bild (Stack)?
Ich erreich bei beiden Objektiven die gleiche Vergrösserung, indem ich das Auflagemass entsprechend ändere.
Mit einem NIKON CFN PLAN 10x/0.3 (Auflagemass ca. 210mm)
Oder mit dem NIKON M PLAN 20x 0.4 LWD (Auflagemass ca. 105mm)
Leider habe ich sehr triviale Fragen, da ich es nicht besser weiss.
Die Komplexität der Antworten überfordern mich dann, obwohl ich weiss, dass es nicht so einfach ist, wie ich möchte.
Vielen Dank für Eure Geduld.
Kurt
Hallo Kurt
Bei mir ergeben sich in den "nicht idealen" Bereichen im Bildkreis nicht nur Probleme durch die Planlage, ich habe dort auch eine schlechtere Qualität ==> ich betrachte jetzt wieder die Einzelbilder. Durch das Stacken wird dieses Problem eher unberechenbar ==> in Teilbereichen besser, meist aber schlechter. Ich muss also aus dem guten Bereich Ausschnitte machen und diese bekommt die PAN-SW. Erst wenn eine Ebene verrechnet ist und daher die mit dem Objektiv best mögliche Qualität vorliegt gehe ich an die Fokusschichten. Ich optimiere also erst die einzelnen Schichten und erweitere in einem weiteren Schritt die Schärfe durch Stacking ...
Nach meinen Testerfahrungen musst Du mit dem 20x sogar schlechtere Ergebnisse produzieren wie mit dem 10x ==> durch die extreme Beschneidung des Auflagemasses und vor allem verstärkt durch den Umstand, das M-Plan ist nicht auskorrigiert wie die CF-Serie ...
:-)
Gerhard
Hallo,
das finde ich eine gute Idee, erstmal an planaren Objekten das beste Equipment auszusuchen bevor man die dritte Dimension durch Stacken erschlägt oder höhere Vergrösserungen durch Stichen.
Am besten nimmt man dafür ein 2D schwarz weiss Testgitter (da sieht man auch den Farbfehler am besten) mit Perioden herunter bis zur Auflösungsgrenze die durch die Apertur des jeweiligen Objektives und die Fehlerkorrektur gegeben ist.
Das M Plan ist natürlich nicht auskorrigiert und das CF ist auch nur für ein bestimmtes Auflagemass (160 mm) oder bei unendlich Objektiven für unendlich korrigiert. Das würde man mit einem solchen Testgitter sofort sehen.
Bei Zeiss gibt es z.B. ein solches Testgitter für Auflichtobjektive/Mikroskope zu kaufen. Die Gitterabstände gehen fein abgestuft von 10 bis herunter zu 3000 Linienpaaren/mm. Kostet leider in der Grössenordnung von 1200 Euro.
Bei sorgfältigem Umgang wäre ich jedoch bereit eines auszuleihen, da ich ein "Fan" eurer 3D Makroaufnahmen bin.
Insbesondere auf der Internetseite von Kurt kann ich mich nicht satt sehen :)
viele Grüsse
Wilfried
Hallo Wilfried.
ZitatInsbesondere auf der Internetseite von Kurt kann ich mich nicht satt sehen
Danke für diesen Tipp! Was man da zu sehen bekommt macht sprachlos! Jedes Bild ein Meisterwerk!
Ich wüsste nicht was man da noch steigern könnte!
Hallo Wilfried
Nur eine kleine Korrektur Deines Auflagemasses ==> 210mm (nur für den Fall, dass sich einer daran irritiert und in einen Fehler läuft)
Geil was Zeiss so auf Lager hat, ich teste mit einer Scala auf dem Objektträger. Erfüllt zwar bei weitem nicht die Funktionalität Deines Testobjekts aber Fehler sieht man auch schon sehr gut (Planlage, Farbsäume, Hell/Dunkelaustastung) ...
Kostet natürlich nur einen Bruchteil ...
Liebe Grüße :-)
Gerhard
Hallo Gerhard
Ich hatte auch schon das Gefühl, dass die gute Qualität des NIKON CFN PLAN 10x/0.3 nicht durch das NIKON M PLAN 20x 0.4 LWD fortgesetzt wird, so ist es auch beim M Plan 40x 0.5 ELWD. Jedoch haben das 20x und das 40x eine hohe Arbeitsdistanz und lassen genügend Platz für eine vernünftige Beleuchtung bei Auflicht zu und dies wiederum erhöht die Detailzeichnung.
Durch richtig Licht setzen erreicht man oft mehr wie durch eine passendere Optik.
Ideal ist natürlich, wenn beides optimal ist.
Hallo Wilfried
Dein Zeiss Testgitter ist natürlich mein Traum (du kannst mir eine Kopie davon senden :)). Ich danke dir für dein Angebot, doch finde ich dieses Testgitter zu wertvoll um es herumzuschicken.
Wenn ich eines will, dann muss ich es mir verdienen!
Dankbar wäre ich dir, wenn du mir den genauen Typ oder einen Link im Internet mitteilen könntest. Ich könnte dann bei Ryf AG in Grenchen (Schweiz) mal konkret nachfragen.
Für dein "nicht satt sehen können" bedanke ich mich, solche Äusserungen lese ich natürlich gerne.
Hallo Klaus
Auch deine Sprachlosigkeit freut mich, vielen Dank.
Hallo Gerhard
Mich interessiert was für eine Scala auf dem Objektträger du verwendest.
Ich besitze lediglich eine Scala die einen Millimeter in Hundertstel Strichen anzeigt und diverse Zählrahmen.
Schön wären mikroskopisch kleine Siemenssterne.
P.S. Um die Auflösung vergleichsweise zu testen, verwende ich bis jetzt Mohnsamen, denn sie haben eine feine Struktur, deren Auflösungsqualität ich vergleichen kann und ich inzwischen gut kenne.
Jedoch lässt sich nicht sagen, ob die Auflösung nun 20% höher ist, oder sogar das Doppelte beträgt. Je nach Beleuchtung sind die Ergebnisse nicht vergleichbar.
Euch allen vielen Dank und gut Licht
Kurt
Hallo Kurt,
anbei der link zum Auflösungstest Objekt der Fa. Zeiss:
https://www.micro-shop.zeiss.com/index.php?s=401701486f3aad&l=de&p=de&f=s&i=aufl%F6sungstest
Ich hatte früher schon mal Testaufnahmen im konfokalen Auflicht Laserrastermikroskop hier eingestellt:
http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=4591.0
Bei Gelegenheit werde ich mal das Testobjekt mit einem 10x bzw. 20x Objektiv im Auflichtmikroskop ablichten.
viele Grüsse
Wilfried
P.S.: sind die Nikon CF Mikroskop Objektive wirklich auf ein Auflagemass von 210 mm korrigiert ?
Zitat von: wilfried48 in Juli 11, 2011, 00:36:59 VORMITTAGP.S.: sind die Nikon CF Mikroskop Objektive wirklich auf ein Auflagemass von 210 mm korrigiert ?
Hallo zusammen,
ich bin mir nicht sicher, ob man bei Mikroskopobjektiven vom Auflagemaß sprechen sollte, zumal, wenn man sie "nicht bestimmungsgemäß" über einen Balgen oder Zwischenringe mit einer Kamera verbindet. Wenn ich mich recht erinnere, heißt die hier gemeinte Strecke "Auszug" und sollte nicht allzu stark von der Tubuslänge abweichen, für die das betreffende Objektiv korrigiert ist.
Bei Nikon gab und gibt es ganz unterschiedliche CF-Objektive. Unter den Objektiven für endliche Tubuslänge waren das die überhaupt nicht (!), mit
CF oder mit
CFN beschrifteten
Durchlichtobjetive für die Tubuslänge 160 mm und die mit
M Plan oder
BD Plan beschrifteten
Auflichtobjektive für die Tubuslänge 210 mm. Später kamen durchgehend für unendliche Tubuslänge ausgelegte Objektive, die mit CFI beschriftet wurden/werden.
Beste Grüße, Thomas
PS:
ZitatDas M Plan ist natürlich nicht auskorrigiert
Doch, doch - ist es. Das ist ja gerade das Tolle bei den Nikon CF (chromatic aberration-free) -Objektiven! Informationen dazu gibt es z.B. hier http://www.optotek.net/Microscope_Inventory/Objective_Lenses/Optotek____Nikon_Objectives/optotek____nikon_objectives.html
und hier
http://krebsmicro.com/mplan.pdf
Zitat von: Kurt Wirz in Juli 10, 2011, 13:41:24 NACHMITTAGS
Der Chip der Nikon D300 hat eine Breite von 23.6mm. Mit dem 10x ist somit die abgelichtete Bildbreite im Original 2.36mm Breit.
Ich gehe davon aus, dass die Kamera etwa gleich oder eher höher auflöst wie die Optik.
Hallo,
ich glaube, es ist eher umgekehrt.
Der Kamerasensor hat in x-Richtung auf 23,6mm ca. 4300 Pixel. Das Auflösungsvermögen des Sensors liegt demnach in der Größenordnung von 4300*1/2*2/3 Lp, das sind etwa 1400 Lp in x-Richtung (Pixel-->Lp: * 1/2 und Verlust wegen des Bayer-Sensors: etwa * 2/3). Ich vermute, dass die Auflösung wegen des Stacking noch weiter abnimmt, also vielleicht auf 1000 Lp pro Chipbreite sinkt.
Das Objektiv mit NA=0,3 kommt auf eine Auflösung von ca. 900 Lp/mm (allerdings wohl nur mit dazu passendem Okular bei richtiger Tubuslänge!?). Bei einer Objektgröße von 2,36mm ergibt das ca. 2100 Lp.
Gruß,
Stuessi
Nachtrag:
Ich habe schnell einige Vergleichsbilder gemacht mit der Sony A700, die einen vergleichbaren Sensor hat. Als Objektiv hatte ich aber nur einen Leitz Achromaten 10/0,25 zur Hand.
1. Bild: Objektiv am Balgen (Objektgröße 2,5mm, Blitz seitlich, 100% Crop, schärfstes Bild von mehreren)
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/68496_9745850.jpg)
2. Bild: Objektiv am Mikroskop (Okular 10x / Kameraadapter 0,25x / Blitz seitlich, Verkleinerung des Ausschnitts auf 40%)
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/68496_64035565.jpg)
Hallo,
vielleicht mal aus meiner Sicht eine etwas vereinfachte Abschätzung dazu: Das Objektiv 10/0,30 löst - gehen wir von aberrationsfreier Abbildung und einer (Vakuum-)Wellenlänge von 0,6 µm = 0,0006 mm aus - nach Abbe´scher Betrachtungsweise günstigstenfalles ein Transmissionsgitter mit einer Gitterkonstanten g = lambda(v)/2NA , entsprechend 1/g = 2NA/lambda(v) LP/mm , im Objekt(!) auf. Hier also 1/g = 2*0,3/(0,0006mm) = 1000 LP/mm.
In der konstruktiv vorgesehenen Bild-Ebene - der Zwischenbildebene des Mikroskops - beträgt die Liniendichte wegen des Abbildungsmaßstabes 10:1 dann nur noch 100 LP/mm. Wenn man einstufig fotografiert, muß - wenn keine Auflösung verloren gehen soll - dort der Kamera-Sensor das (also 100 LP/mm ) noch "packen" können.
Da das Auge in konventioneller Sehweite (250 mm) noch etwa 7 LP/mm "vernünftig" auflöst, benötigte man mindestens ein 15x- oder 16X-Okular (100/7), um die Auflösung durch das Objektiv voll nutzen zu können. Beim fotografieren mit Kamera-Objektiv durchs Okular wäre noch der Kamerafaktor zu berücksichtigen.
Wie schon gesagt, nur eine einfache Abschätzung.
Freundliche Mikrogrüsse
H. Husemann
Hallo Herr Husemann,
speziell der Hinweis auf die höhere Okularvergrößerung ist überfällig. Die alte Faustregel V=NA * 500x bis 1000x sollte nach meinen Erfahrungen in der Form verstanden werden, dass da noch eine Alterkomponente hinzugerechnet wird. Die ideale Vergrößerung wird im Zweifel mit zunehmendem Alter leicht ansteigen.
Werner Jülich
Hallo Herr Jülich,
stimme Ihnen voll zu. "Größer" ist auch mir bequemer. Der letzte Satz war dazu auch ergänzend als Minimal-Forderung gedacht und hat ja mit dem angefragten Problem nicht mehr direkt was zu tun; und auch die "konventionelle" Sehweite ist ja schon für "Mittel-Oldies" ohne Brille meist nicht mehr realisierbar . Aber beim Mikroskop betrachtet man ja meist etwas entspannter und eher auf "unendlich" akkomodiert durchs Okular. Dann müsste man an sich mehr auf den Sehwinkel abheben.
Freundliche Mikrogrüsse
H. Husemann
Nachtrag: Auch mit 15x-Okularen ist man in diesem Falle (Obj. 10/0,30) ja immer noch an der unteren Grenze der so genannten "förderlichen" Vergrößerung. Ein Optovar mit Faktor 1,6 oder 2 wäre angezeigt.
Hallo,
ich habe mal eben das Zeiss Auflösungstestobjekt im Olympus Auflichtmikroskop BX60 abgelichtet.
Zunächst die Gesamtansicht des Testobjekts als normale Fotografie:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/68507_17934770.jpg)
Das Testobjekt mit der Grösse eines mikroskopischen Objektträgers besitzt 2 x 3 Felder mit in eine Chromschicht geätzten Linienmustern von 10 LP/mm bis 3000 LP/mm. Jeweils 3 identische Felder als Positiv und Negativausführung
Im Mplan 2,5/0,08 sieht ein Feld so aus:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/68507_64236938.jpg)
Ausschnitt mit Mplan 10/0,3:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/68507_16468776.jpg)
Ausschnitt mit Mplan 20/0,46:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/68507_4131180.jpg)
Ausschnitt mit Mplan 50/0,8:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/68507_35160672.jpg)
Ausschnitt mit Mplan 100/0,9 und Nomarski DIC:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/68507_32301429.jpg)
da nur eine Olympus 3 Mp CCD Mikroskopkamera an einem 0,5 x Adapter adaptiert ist, hat man bei den Objektiven 50x und kleiner keine Chance das im Bild zu sehen, was man mit einem 10x Okular sieht.
Die mit dem Auge im 10x Okular aufgelösten Linienabstände entsprachen in etwa dem durch die Apertur der Objektive vorgegebenen theoretischen Wert : ca. 1000 LP/mm beim 10x Objektiv., ca. 1400 LP/mm beim 20x, ca. 2500 LP/mm beim 50x, und mit dem 100er Objektiv im DIC mit blauem Untergrund konnte ich in einer Richtung
die 3000 LP/mm erkennen.
Auf dem herausvergrösserten Kamerabild kann man beim 10x und 20x nur die halbe Linienzahl/mm erkennen beim
50x ca 2000 Linien/mm und erst beim 100er Objektiv reicht die Kamera in etwa an die Auflösung der Okularbetrachtung heran aber immer noch mit deutlich schlechterem Kontrast.
Also die ca. 5000 Euro teure Olympus 3 Mp CCD Mikroskopkamera nutzt erst bei der höchsten Objektivvergrösserung
das Auflösungsvermögen des Objektivs annährend aus. Und da ist ja noch nicht mal Spitzenoptik dran.
viele Grüsse
Wilfried
Frage an Herrn Stuessi,
wie kommt man zu so verrauschten Bildern? Sony A700 ist eine DSLR, also mit mech. Verschluß. Und nun behaupte ich, dass selbst der Blitz nicht schnell genug ist um eine verwacklungsfreie Aufnahme zu schaffen. Aber was mich richtig umhaut ist das extreme Rauschen. War die Kamera auf 6400 ISO ? War der Chip mit oder ohne Glas? War das Objektiv für 0,17mm Deckglas oder ein M-Plan Achromat? Ich kann gerne ein Bild mit einem Nikon M-Plan CF Objektiv liefern.
Fragend in die Landschaft schauend
Peter
Hallo Herr Nisch,
für mich als visueller Betrachter stellt sich aber auch hier noch die Frage, ob Ihre sehr interessanten und aufschlußreichen Bilder für eine sichere Beurteilung immer genügend vergrößert sind. Es muß dazu ja - Herr Jülich hatte es auch schon angesprochen - zumindest die "förderliche" Vergrößerung erfüllt sein, weil sonst nicht klar ist, ob das Objekt nur deshalb nicht mehr als aufgelöst erkannt wird, weil unser Auge eine u.U. noch vorhandene Bildstruktur nur wegen "Zukleinheit" nicht mehr erkennt (d.h. die "Pixeldichte" des Auges dazu nicht mehr ausreicht). Das Problem könnte besonders bei Objektiven mit geringerem Abbildungsmaßstab, aber relativ höherer NA auftreten. So reichen die üblichen 10x-Okulare ja in letzteren Fällen häufig nicht mehr zur Übertragung der Auflösung ins Auge aus.
Interessierte, freundliche Mikrogrüsse
H. Husemann
Hallo Mikroskopiker
Zum Auflagemass:
In der Fotografie versteht man darunter die Distanz zwischen der Objektivauflage und der Film- oder Chipebene.
Eine gute Kleinbildkamera hat auf dem Gehäuse eine Markierung die den Sitz der Film- oder Chipebene anzeigt, üblicherweise einen mit einem Strich durchzogenen Kreis.
Je nach Kamera Marke ist das Auflagemass unterschiedlich (z.B. Nikon F-Bajonett = 46.5mm), Siehe Wikipedia "Auflagemass", da sieht man die Distanz nach Hersteller.
Wenn ich Balgen oder Zwischenringe verwende, sehe ich dies als eine Verlängerung des Auflagemasses an und kann es dank der Markierung auf dem Gehäuse der Kamera exakt messen.
Hallo Wilfried
So ein Test Chart habe ich belichtet auf Fotopapier, der geht aber nur bis 18.
Es wird seine Zeit dauern, bis ich Eure Antworten verstehe und für mich dienlich umsetzen kann.
Vielen Dank für das rege Echo.
Gut Licht
Kurt
Zitat von: peter-h in Juli 11, 2011, 16:48:19 NACHMITTAGS
Frage an Herrn Stuessi,
wie kommt man zu so verrauschten Bildern? Sony A700 ist eine DSLR, also mit mech. Verschluß. Und nun behaupte ich, dass selbst der Blitz nicht schnell genug ist um eine verwacklungsfreie Aufnahme zu schaffen. Aber was mich richtig umhaut ist das extreme Rauschen. War die Kamera auf 6400 ISO ? War der Chip mit oder ohne Glas? War das Objektiv für 0,17mm Deckglas oder ein M-Plan Achromat? Ich kann gerne ein Bild mit einem Nikon M-Plan CF Objektiv liefern.
Fragend in die Landschaft schauend
Peter
Guten Abend Peter,
eine Graukarte unter dem Mikroskop unter den gleichen Bedingungen wie oben (160/0 10/0,25 bei ISO 200) sieht so aus:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/68522_7631436.jpg)
Das deutlich sichtbare Rauschen ist also eine Eigenschaft der fotografierten Oberfläche und nicht der Kamera. Die fotografierten Leiterbahnen sind offensichtlich mit einer Schutzschicht überzogen, die bei schräger Beleuchtung diesen Effekt zeigt. Bei senkrechter Beleuchtung, fotografiert durch ein oo/0 NPl 20x/0,40 sieht der gleiche Bereich so aus:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/68522_44453432.jpg)
Gruß,
Stuessi
OT:
Woher bekommt man denn so eine Testplatte und wieviel muss man dafür zahlen?
Hallo Herr Husemann,
Ja das mit der förderlichen Vergrösserung ist mir schon bewusst.
Bei der Betrachtung durch das Okular war die förderliche Vergrösserung sicher erreicht. 10 LP/mm traue ich meinem
Auge schon noch zu. ;D
Bei der Olympus 3 Mp CCD Kamera war die förderliche Vergrösserung mit dem 0,5 x Adapter für die kleinen Objektive
sicher bei weitem nicht erreicht. Da habe ich mit dem Okular doppelt soviel LP/mm erkennen können wie die Kamera
aufgelöst hat.
@Hyperion:
Das Auflösungstestobjekt gibt es bei Zeiss und es kostet ca. 1200 Euro.
viele Grüsse
Wilfried
Zitat von: Kurt Wirz in Juli 11, 2011, 18:02:45 NACHMITTAGSWenn ich Balgen oder Zwischenringe verwende, sehe ich dies als eine Verlängerung des Auflagemasses an und kann es dank der Markierung auf dem Gehäuse der Kamera exakt messen.
Hallo Kurt,
das Auflagemaß der Kamera bleibt das Gleiche - auch wenn Balgen oder Zwischenringe verwendet werden. Es ist - wie Du schreibst - eine Konstante des jeweiligen Fabrikats und wird deshalb ja auch mit einem fixen Wert angegeben. Was Du meinst, heißt
Auszug, bzw. dessen Verlängerung durch Balgen oder Zwischenringe.
Beste Grüße, Thomas
Hallo Thomas
Vielen Dank für deine Erklärung.
Sehe ich das somit richtig, dass sich die Distanz zwischen Filmebene und Optik-Anschluss, aus Auflagemass + Auszug ergibt und keinen eigenen Namen hat?
Gut Licht
Kurt
Hallo Stuessi,
ich will hier nicht einen Preis auslosen - wer macht die schärfsten Auflichtbilder -, sondern nur mit einem ähnlichen Objektiv von Olympus LWD MSPlan 20x/0,40 oo/0 eine ähnliche Aufnahme zeigen.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/68565_35987896.jpg)
Aufgenommen mit einer 5 MPixel Kamera, kein Stack, nur ein Einzelbild, original Auflichteinheit am Olympus BH-2 Staiv. Ganz sicher ist die maximale Schärfe und Auflösung hier noch nicht ausgereizt.
Schönen Tag
Peter
Zitat von: wilfried48 in Juli 11, 2011, 20:03:05 NACHMITTAGS
@Hyperion:
Das Auflösungstestobjekt gibt es bei Zeiss und es kostet ca. 1200 Euro......
Hallo,
für viel weniger Geld erhält man Testgitter, die sogar noch farbig sind! Als Beispiel der Sensor einer alten Webcam.
Bildgröße 100µm x 100µm
Mikroskop: SM-Lux mit einer einfachen Auflicht-Aufsatz
Objektive: NPL10/0.2 (100% Crop) bzw NPL20/0.4 (50% Crop)
Kamera: Sony Alpha 700
Objektiv: NPL10/0.2 (100% Crop)
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/68596_12441917.jpg)
Objektiv: NPL20/0.4 (50% Crop)
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures002/68596_40356580.jpg)
Gitterkonstante in vertikaler Richtung (von Pixel zu Pixel) 250 Lp/mm bzw. 500 Lp/mm mit Zwischenkontakten.
Inzwischen gibt es billige Sensoren mit viel geringeren Pixelabständen.
Mit dem Auge gelingt die Trennung der Pixel ... beim Blick durch 10-fach Okulare recht gut, die Farbinformationen sind auf den Aufnahmen aber viel deutlicher. (Mit 70 kann man vielleicht nicht mehr erwarten...)
Gruß,
Stuessi
Bemerkung zu Testobjekten
Ich nehme auch meist IC´s für Auflicht, da sie schon "entmantelt" sind, ist auch immer Schmutz drauf. Nur frisch aufgesägte sind sauber.
Für Durchlicht nehme ich ein Stück alten Mikrofilm (Zeichnungen oder Ersatzteillisten), die kosten nichts, weil sie meist weggeworfen werden.
Ich habe meine aus der Verschrottung unseres Münchner Büros.
In jedem Fall preiswerter als Zeiss-Chrommasken. Masken aus der Halbleiterfertigung konnte ich leider nie erbeuten.
Kürzlich konnte ich 9x13 Dokumentenfilm ergattern (Glasplatten), jetzt kann ich mir auch einen Siemensstern und ein USAF-Auflösungstestbild selbst herstellen
- was für den Winter.
Nur so als Tip - gute Nacht - Werner
Hier liegt ganz offensichtlich ein Mißverständnis vor. Die Testplatte von Zeiss muß bei verschiedenen Objektiven funktionieren, also nicht nur in den Fällen, wo man mit ja/nein entscheiden kann. Sie ist nicht als Amateurwerkzeug gedacht, dazu ist sie zu teuer.
Man kann sie z.B. benutzen, um abzuschätzen, welche Kombination Objektiv-Okular sinnvoll ist oder auch, wie die Objektivleistung über die ganze Fläche ist. usw.
Besonders beeindruckend sind die Unterschiede bei Stereomikroskopen gleicher Vergrößerung.
Werner Jülich
Hallo Kurt,
ich habe die von Dir angestossene Diskussion mit großem Interesse gelesen und auch Deine Homepage besucht. Wie schon von anderer Seite sinngemäß festgestellt, sind die von Dir kreierten Makrofotos unwissenschaftlich-treffend formuliert "super klasse", auch ich wüsste nicht, was man da noch groß verbessern könnte.
Trotzdem möchte ich noch einige technische Überlegungen beisteuern, da Du ja letztlich anfgefragt hattest, auf welchen Wegen man die Deteilinformation in den jeweiligen Einzelaufnahmen (vor Durchführung des Stackings) möglicherweise noch steigern könnte.
Losgelöst von jeglichen Aufwandsbetrachtungen könnte man hierzu mehrere Wege beschreiten, wobei ich ausdrücklich offen lassen möchte, ob diese augesichts der bereits erreichten "Super-Qualität" Deiner Bilder noch zu wirklich sichtbaren Verbesserungen führen würden:
1. Weitere Optimierung des Kamerachips (Umstieg auf Vollformat-Chip oder ggf. noch größeren Mittelformat-Chip).
Je größer die Chipfläche, desto größer kann bei gleicher Auflösung die Pixelfläche sein und desto niedriger werden Rauschen und Blooming liegen. Weiter Rauschminderung kann speziell bei längeren Belichtungszeiten durch Spezialkameras mit Chip-Kühlung erreicht werden. Natürlich kann auch die Anzahl der Pixel unter Qualitätsaspekten am Effektivsten erhöht werden, wenn die Fläche des Chips proportional hierzu vergrößert wird.
2. Beleuchtung mit relativ kurzwelligem monochromatischem Licht zur Ausschaltung von chromatischen Restabbildungsfehlern und Steigerung der Auflösung (z.B. Blaulicht 480 nm oder Grünblaulicht 500 nm). Weitere Erhöhung der "Deutlichkeit" feiner Details (bitte um Entschuldigung für den verwaschenen Begriff "Deutlichkeit") kann ggf. erreicht werden durch digitale Umwandlung der monochromatischen Farbbilder in Schwarz-Weiss, tunlichst bei manueller "Aussteuerung" der Gradation, vorzugsweise getrennt für die drei Farbkanäle (RGB).
3. Anfertigung von drei separat fokussierten Einzelaufnahmen in monochromatischem Rot-, Grün- und Blaulicht (sog. Three-Shot-Technik). Diese drei einfarbigen Einzelbilder werden anschließend digital zu einem Echtfarbenbild überlagert. Vorteil der Methode: Wenn jedes Bild optimal fokussiert ist, werden potenzielle farbabhängige Differenzen der jeweiligen Scharfpunkte ausgeglichen, so dass Echtfarbbilder weitestgehend frei von chromatischer Aberration erstellbar sind.
4. Anfertigung von mehreren identisch fokussierten Einzelbildern bei leicht divergierender Belichtung und anschließende Überlagerung mit Photomatix Pro. Der dortige "Details Enhancer" kann mitunter vreblüffende "Details" kontrastieren, die in den Ursprungsbildern nur marginal erkennbar sind. Vorsicht: Es können natürlich auch im Bild vorhandene Artefakte "nachverstärkt" werden.
5. Möglicherweise könnte man auch auf Objektivseite noch eine endgradige Qualitätssteigerung betreiben. Als potenzieller Ansprechpartner hierzu fällt mit Herr Dr. Schmidt ein (www.makrolenses.de), der m.W. über sehr profunde eigene Erfahrungen hierzu verfügt.
Schöne Makro- und Mikrogrüße
Jörg
Hallo,
kleine "Errata" zu meinem Beitrag:
www.macrolenses.de (mit "c" in "macro") ist die korrekte URL der Homepage von Dr. Schmitt (mit zwei "t").
Jörg
Hallo Jörg
Vielen Dank für deine Tips:
zu 1.
Je grösser das Format (z.B. Vollformat) umso mehr muss ich optisch vergrössern um ein Objekt Formatfüllend abzulichten.
Ich fotografiere mit 200 ASA (ISO), da habe ich kein Problem mit Rauschen.
Als Lichtquelle verwende ich bis zu 4 Stk. Blitzgeräte mit gedrosselter Leistung, dadurch ist die Blitzabbrennzeit extrem kurz etwa 1/10'000 Sek., dadurch habe ich keine Unschärfe durch Verwackelung!
2.
Vermutlich verstehe ich das nicht richtig.
Für mich ist wichtig, dass die Farbe möglichst natürlich ist. So wie wir es sehen würden, wenn wir es grösser sehen könnten.
3.
Die chromatischer Aberration ist bei den von mir als tauglich beurteilten und verwendeten Objektiven kein Problem!
4.
Photomatix Pro und ähnliche Software habe ich geprüft und keine Verbesserung gefunden.
Das Chip schieben von Zeiss und Hasselblad hatte mich auf diese Möglichkeit aufmerksam gemacht.
Ich habe nicht den Chip geschoben, sondern "vom Ausschnitt nicht absolut identische Aufnahmen" verwendet, dies brachte auch nix, vermutlich ist Herr Bayer schuld. Beim Bayer Sensor wird erfolgreich betrogen.
Die grösste Verbesserung brachte die Bildbearbeitung mit "Fitswork". Diese Software ist Freeware für die Astrofotografie, sie beherrscht viele Bearbeitungsmethoden die sicherlich für Mikroskopiker ideal sind. Dekonvolution, verkleinerung des Stenenradius und vieles mehr mit einer ausgewachsenen Möglichkeit die Parameter in feinsten Schritten zu verstellen.
SEHR EMPFEHLENSWERT!
5.
Ich habe sehr kompetente und liebe Spezialisten in meiner Umgebung, die sehr oft, leider genau mein Problem nicht kennen.
6. --- Gibt es nicht!
Dennoch, meine Stur-, Dumm-, Eigenheit und Ausdauer ist sehr gross.
Vielen Dank für deine Hinweise, sie zeigen mir auch, dass ich nicht ganz auf dem Holzweg bin.
Gut Licht
Kurt
Hallo Kurt,
natürlich sind Deine Anmerkungen richtig. Wenn Du mit Blitzlicht arbeitest, ist klar, dass Rauschprobleme entfallen. Wenn es Dir aber um eine maximale Vergrößerungsfähigkeit gehen sollte bzw. um die Option extremer Ausschnittsvergrößerungen in brauchbarer Qualität, kann die Gretchenfrage der Chipgröße gestellt werden.
Natürlich stellt ein monochromatisches Bild das Objekt nicht mehr in der natürlichen Farbe dar. Aber bei ohnehin farblosen Objekten (z.B. Kristallisationen) kann man mit kurzwelligem monochromatischem Licht noch etwas an Darstellungsreserven herausholen, wenn es um die Wiedergabe feiner Strukturen geht. Bekanntlich steht ja der kleinstauflösbare Punktabstand in einem proportionalen Verhältnis zur Wellenlänge, so dass gegenüber Weißlicht eine näherungsweise Verringerung dieses Punktabstandes um circa 10-15 Prozent erreichbar sein kann (Pi mal Daumen). Solche monochromatischen Bilder können andererseits im Kontrast abgeschwächt sein und es können erhebliche Probleme entstehen, wenn ein solches Bild farbig gedruckt werden soll (gilt für die Praxis in etwa gleicher Weise für Fotolaborabzüge und Farbdrucke). Daher kann hier eine Konvertierung in Schwarz-Weiß die Druckfähigkeit (=Wiedergabe auf Papier) wesentlich verbessern.
Wenn chromatische Restabbildungsfehler in Deinem Fall vernachlässigbar sind, ist dies natürlich positiv ind erübrigt den Auwand von Three-Shot-Techniken.
Fitswork ist mir bekannt und auch nach meinen Erfahrungen empfehlenswert. Dass Photomatix Pro keine Verbesserungen bringt, möchte ich so global nicht stehen lassen. In vielen Anwendungsbereichen, vor allem der Polarisations-, Dunkelfeld- und Fluoreszenzmikrofotografie können nach meinen eigenen Erfahrungen durchgreifende Verbesserungen erzielt werden, vor allem auch wieder dann, wenn die betreffenden Bilder für Papierabzüge oder Farbdrucke optimiert werden sollen. Andererseits kann ich nachvollziehen, dass bei homogener Ausleuchtung und ausgewogenen Hell-Dunkel-Kontrasten eine solche Software keine weiteren Verbesserungen bringen muss.
Wenn Du viele liebe Spezialisten in erreichbarer Nähe kennst, ist dies sicherlich positiv und schön; wenn Du schreibst, dass diese oft leider genau Dein Problem nicht kennen, ist dies weniger schön. Ich gab Dir den Tipp, ggf. mal Herrn Dr. Schmitt anzusprechen, weil er mir als freundlicher und kompetenter Gesprächspartner persönlich bekannt ist (nicht nur aus dem Web), er selbst umfangreiche Erfahrungen mit Makroaufnahmen und den hiermit einhergehenden Problemen hat und über einen Fundus von mehreren hundert, teilweise sehr aufwändig konstuierten Makroobjektiven verfügt. Ob der von Dir mit hervorrragenden Resultaten verwendete Olympus-Achromat tatsächlich der absolut letzte Endpunkt des technisch Machbaren ist, oder vielleicht noch objektivbezogene endgradige Steigerungen der Bildqualität möglich sein könnten, wenn man zu anderen Spezialobjektiven greift, möchte ich nicht abschließend beurteilen, sollte aber von mir fragend in den Raum gestellt werden. Denn dies war ja der ursprüngliche Kern Deines hiesigen Beitrages.
Dass Du keineswegs auf dem Holzweg bist, zeigen Deine Top-Fotos ganz deutlich.
Schöne Grüße
Jörg
Hallo Jörg
Ich werde deinen Tip befolgen und mich an Herrn Schmitt wenden.
Das Problem ist vorerst, dass ich in diesem Forum viele gute Anregungen erhalte, die ich in die Tat umsetzen will.
Vorerst bin ich dabei entlich fest zu stellen welche meiner Objektive für welche Vergrösserung und welches Objekt geeignet sind.
Je mehr ich erfahre, umso grösser geht der Fächer auf für eventuelle Lösungen.
Immer wieder von vorne beginnen und jeden Schritt hinterfragen und versuchen, ihn zu optimieren.
Im Moment konzentriere ich mich wieder vermehrt auf die Auswahl des Objektes, die passende Unterart, im richtigen Stadium (Jahreszeit) und die optimale Behandlung bis es unter der Linse liegt.
Zusätzlichversuche ich auch den künstlerischen und gestalterischen Aspekt ins Bild einzubauen, eine Stimmung im Bild zu schaffen.
Ganz nebenbei arbeite ich noch 100%ig.
Vielen Dank für deine Unterstützung.
Kurt
Lieber Kurt
Deine Probleme kenne ich nur zu gut, ich habe exact die Gleichen :-))
Das Schone daran ist, wir haben da ein Thema wo uns nie fad wird ...
Spannend finde ich was man aus den ca. 25 Jahre alten Objektive mit neuerster Digitaltechnik rausholen kann. Es muss da halt nur alles stimmen um zum Ziel zu kommen. Das fangt beim Praeparat an und hoert bei der RAW-Datenoptimierung auf. Und dazwischen liegen unendlich viele Geheimnisse :-))
:-)
Gerhard
Hallo Gerhard
Du sprichst weise Worte, es wird uns nie fad.
Ich experimentiere, oft ungeachtet der optischen Gesetze.
Die Möglichkeiten mit einer endlich Optik sind unendlich.
Nachdenklich macht mich folgende Feststellung:
Die maximale Auflösungsfähigkeit des Lichtmikroskops wurde bereits im 19. Jahrhundert erreicht. Auch auf neueren lichtmikroskopischen Aufnahmen sind keine zusätzlichen, feineren Details zu erkennen!
Durch die optimale Einstellung von Kondensator, Leuchtfeld- und Aperturblende erhält man schon seit über 100 Jahren das mögliche Optimum!
Um die Regenzeit und das kalte Wetter "sinnvoll" zu nutzen habe ich mir entsprechend der Idee von Wilfried ein Zeiss Auflösungstest-Objekt 3000 besorgt. Im Vergleich zu meinen investierten Stunden mit diesem Teil, ist sein Anschaffungspreis gering. Ich vermeide damit auch zukünftige Fehlinvestitionen in die optische Ausrüstung und spare damit auch viel Zeit durch Vermeidung von Aufnahmen, die eine nicht optimale Bildqualität aufweisen.
Nun messe ich meine Objektive in allen möglichen-, unmöglichen Einstellungen und Kombinationen aus.
Ich werde hier über meine Ergebnisse (nicht nur die erfolglosen) berichten und hoffe, dass ich hier bei Fehlüberlegungen auf den richtigen Weg geleitet werde.
Mein Augenmerk richte ich auf eine Grundausrüstung mit Nikon D7000 DSLR, ohne Zwischenoptik für gestackte Auflichtmikroskopie.
Alles unter dem Motto: Wer misst, misst Mist! Oder: Messen heisst wissen!
Gut Licht
Kurt
Hallo Safari
Die Antwort ist klar und eindeutig ein NEIN!
Die USAF gehen bis 228 LP/mm und die USAF Hi-Resolution gehen bis 645 LP/mm.
Das reicht für die Mikroskopie NIE aus.
Weiters sind die USAF Glass Slide Resolution Targets nur als Negativ oder als Positiv erhältlich um beides zu erhalten bräuchte es also 2 Stk. (doppelter Preis).
Ein guter USAF Hi-Resolution geht bis 645 LP/mm (Preis 1187.- Euro).
http://www.edmundoptics.com/products/displayproduct.cfm?productid=1790
Auf dem Zeiss sind 3 Felder als Negativ und 3 Felder als Positiv und die Felder zeigen jeweilen Striche bis zu einer Auflösung von 3000 LP/mm!
Das Zeiss Auflösungstest-Objekt 3000 ist also extrem preisgünstig!
Bei einem Objektiv 10/0.25 sind es um die 700 - 900LP/mm.
Bei meinen Tests mit dem Nikon 40x benötigte ich die Striche bis zu 1600 LP/mm.
Üblicherweise sagt man, für Mikroskop Objektive:
1000 LP/mm bei 10x
1400 LP/mm bei 20x
2500 LP/mm bei 50x
Gut Licht
Kurt