Hallo,
als ich mal wieder auf den Internet-Seiten der Zeiss-Homepage gestöbert habe, war ich sehr über die Preise der verschiedenen AxioCameras erstaunt.
Da kostet eine Kamera incl. Software schnell mal um die 10.000,- Euro.
Mir ist natürlich bewußt, welch proffesionelles Arbeiten mit diesen fest adaptieten Kameras im Labor oder in einer Forschungsanstalt möglich ist. Aber erhält man damit auch nochmals wesentlich bessere Bilder als z. B. mit adaptieren Consumer Kameras?
Die teilweise hier im Forum gezeigten - nahe an Perfektion grenzenden - Fotos wurden normalerweise ja nicht mit Kameras in dieser Preisklasse erstellt.
Sicherlich hat jemand Praxiserfahrung mit diesen Kameras.
Gruss
Frank
Hallo Frank,
eine gute Frage!
ZitatAber erhält man damit auch nochmals wesentlich bessere Bilder als z. B. mit adaptieren Consumer Kameras?
Klare Antwort: Nein!
Hier ein schönes Beispiel dafür, gerade aktuell gepostet ( auch, wenn es nicht spziell um die Zeiss-Kameras geht ):
http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=3248.msg20199#msg20199 Beachte den letzten Satz!
Grundsätzlich ist die Qualität eines Fotos stets von zwei Fktoren abhängig, nämlich der Kamera und der Zwischenoptik ( die bei einem professionellen System übrins ebenfalls mal locker 1000 EUR oder mehr kosten kann. Die beste CCD_ oder CMOS-Kameras nützt schon einmal gar nichts, wenn sie auf eine unbefriedigende Optik geflanscht wird.
Es gibt hier im Forum jemanden, der sich auch als Hobbymikroskopiker eine sehr teure Kamera ( Pixera Penguin ) um 5000 EUR gekauft hat und schon mehrfach andeutete, dass er den Spaß wohl auch preiswerter hätte haben können. Ich persönlich habe sie zwar nicht ausprobiert, aber die um 400 EUR liegende Kamera von "The Imaging Sourcce" sceint nicht schlechter zu sein.
Das Entscheidende ist wohl die unterschiedliche Zielsetzung: Der Mikroskopamateur möchte "schöne" Fotos, in der professionellen Anwendung geht es mehr um Dokumentation. Hier muss oftmals ein vernünftiges Livebild auf einem Monitor dargestellt werden, die Bilder müssen einfach in den Rehner eingelesen und vermessen werden. Das sind Dinge, die eine Consumerkamera nur bedingt leisten kann.
Aber: "Bessere" Bilder bekommt man mit einem professionellen System kaum. Wer sich mal die Bilder von Päule Heck ( gebrauchte Coolpix ( um 100 EUR ) und Periplan-Okular ( je nach Marktlage zwischen 60 und 150 EUR ) anschaut... ( aber das hast Du ja eben schon selbst erkannt ).
Herzliche Grüße
Peter
Vielleicht noch ein wenig zur Ergänzung. Der Schwerpunkt der hier im Forum gezeigten, wunderschönen Aufnahmen stellt keine hohen Anforderungen an die Dynamik der Kameras und auch mit der Empfindlichkeit gibt es kaum Probleme. Anders sieht die Sache aus, wenn man schwache Fluoreszenz aufnehmen möchte oder die Aufnahmen einen Helligkeitsumfang von mehr als 8 Bit haben.
Weitere wichtige Argumente sind die einfache Bedienung und die Reproduzierbarkeit. Versuchen Sie einmal, mit den einfachen Kameras mehrfarbige Fluoreszenzaufnahmen zu machen.
Werner Jülich
Hallo,
der hohe Dynamikumfang und die Hohe Empfindlichkeit dieser Kameras sind sicherlich beachtlich. Aber der Preissprung ist m. E. noch beachtlicher.
Die Software Axiovision ist in der LE Version unendgeltlich von Zeiss zu erhalten, bzw. kann von der Homepage heruntergeladen werden. Zu der Software gibt es wohl verschiedene Module, bzw. Erweiterungen die dann natürlich nicht mehr umsonst sind. Unter Anderem gibt es da ein sog. Canon-Modul zum Einsatz von Canon Kameras via USB.
Kennt jemand dieses Softwaremodul?
Ich kann mir nicht vorstellen wie damit der Funktionsumfang einer Canon-Consumer-Kamera hinsichtlich Längenmessungen (Zoomfunktion???) oder Live-Bildfunktion erweitert werden kann.
Gruss
Frank
Wir haben dieses Modul im Programm und ja, man kann damit recht ordentlich messen und die Kamera auch steuern.
Es ist natürlich Ihr gutes Recht, die Preise der Spitzenkameras zu kritisieren, ich möchte aber zu denken, geben, dass es auch hier Wettbewerber gibt. Die Preise für Kameras fangen unter 100 Euro an und landen zum Schluß bei über 100000 Euro. Da kann sich Jeder seine Lieblingskamera heraussuchen und über die dummen Anderen den Kopf schütteln, die mehr als 400 Euro ausgeben.
Dies ist kein Plädoyer für Geldverschwendung, nur ein Hinweis, den eigenen Horizont nicht als die Grenze der Erkenntnis zu begreifen.
Werner Jülich
Hallo Herr Jülich,
zu dem Softwaremodul habe ich noch eine Frage:
Ist damit wirklich ein erweitertes Livebild möglich und welche Auflösung hat dieses Bild? Ich verwende z. B. eine G9-Kamera. Mit der Remote Capture Funktion hat man zwar auch ein Livebild - allerdings nur mit sehr geringer Auflösung.
Wie ist damit Längenmessung möglich? Reproduzierbare Längenmessung setzt doch immer die gleiche Zoom-Einstellung voraus.
Wäre nett wenn sie da noch Informationen liefern könnten.
Viele Grüße
Frank Schwarzkopf
Eine verläßliche Längenmessung setzt voraus, dass Sie die genaue Position Ihrer Zoomoptik kennen. Die Position liefert die Canon-Firmware. Der Softwareentwickler bei Zeiss hat nur darauf zu achten, dass der "tote Gang" herausgefahren wird, also immer nur von einer Richtung aus angefahren wird. Der Rest ist Dreisatz.
Wir haben einmal sehr genau ein Gitter vermessen und diese Messungen oft genug wiederholt. Es geht recht gut. Natürlich wird der von Canon verbaute Verstellmechanismus im Laufe der Zeit einen gewissen Verschleiß zeigen. Wir empfehlen daher, im regelmäßigen Abständen die Kalibrierung zu wiederholen. Es ist uns aber bisher noch kein Fall bekannt geworden, wo Messungen unbrauchbar waren, natürlich sollte man ein paar Regeln einhalten, aber das muß man beim Messen ja immer.
Zum Livebild kann ich Ihnen nichts sagen, wer ein Livebild benötigt, dem würden wir eine andere Kombination empfehlen.
Werner Jülich
Hallo Peter,
nun lese ich hier dieses Beitrag von dir und muss protestieren:
Zitat"... Es gibt hier im Forum jemanden, der sich auch als Hobbymikroskopiker eine sehr teure Kamera ( Pixera Penguin ) um 5000 EUR gekauft hat und schon mehrfach andeutete, dass er den Spaß wohl auch preiswerter hätte haben können. Ich persönlich habe sie zwar nicht ausprobiert, aber die um 400 EUR liegende Kamera von "The Imaging Sourcce" scheint nicht schlechter zu sein. ..."
Es war zwar recht viel, was ich für diese Kamera bezahlt habe => aber doch nicht soviel (war ja ein Vorführmodell). Ich benutze diese Kamera für die Polmikroskopie und kenne keine weitere Mikroskopkamera, die schwach leuchtende Farben neben kontrastreichen Schwarz-Weiss-Bereichen in dieser Klarheit aufnimmt.
Die Imaging-Sourcce-Kamera liegt mit ihren technischen Daten weitab davon => preislich ist sie natürlich ein Leckerli, für die Arbeit würde ich sie deshalb nehmen.
Zu den Konsumerkameras:
Damit meine ich alles, was kein Wechselobjektiv besitzt. Ich habe eine solche Kamera jahrelang am Okular benutzt und bis zu einer 400-500x Vergrößerung ist auch alles in Ordnung. Darüber hinausgehende Vergößerungen leiden oft unter irgendwelchen Einschränkungen (Fusseln, leichte Verzerrungen,...), deren Hinehmbarkeit aber durch den Benutzer recht unterschiedlich toleriert wird.
Ich würde deshalb den Satz:
Zitat"... Aber erhält man damit auch nochmals wesentlich bessere Bilder als z. B. mit adaptieren Consumer Kameras?
Klare Antwort: Nein! ..."
so nicht stehen lassen wollen. Es hat eben alles sein für und wieder...
VG
Erik
Lieber Herr Jülich, lieber Erik,
ZitatDies ist kein Plädoyer für Geldverschwendung, nur ein Hinweis, den eigenen Horizont nicht als die Grenze der Erkenntnis zu begreifen.
( Herr Jülich )
und
Zitat
Ich benutze diese Kamera für die Polmikroskopie und kenne keine weitere Mikroskopkamera, die schwach leuchtende Farben neben kontrastreichen Schwarz-Weiss-Bereichen in dieser Klarheit aufnimmt.
( Erik )
Mir ist schon bewußt, daß es zwischen einer Axiocam oder Pixera im Vergleich zur ImagingSource und erst recht zur Tucsen etc. durchaus Unterschiede gibt ;)
Entscheidend ist jedoch immer der Kontext, in dem eine Aussage besteht:
Nur: Was Sie ( Herr Jülich ) und Du, ( Erik ) beschreiben, sind ja alles quasi "technische" Spezialanwendungen. Ihr betrachtet die Kameras aus einem völlig anderen Winkel, nämlich der Tauglichkeit für Aufnahmesituationen, die die "Lebenswirklichkeit" etwa 95% der Hobbymikroskopiker nicht tangieren.
Herr Jülich betrachtet zumeist den professionellen Anwender mit hohen Spezialanforderungen.
Der typische Hobbymikroskopiker beschäftigt sich mit Tümpelei und Botanik, vielleicht noch ein wenig mit "ästhetischer" Polmikroskopie. Und in diesen Bereichen können die "teuren" Kamerasysteme ihre Vorteile eben nicht ansatzweise ausspielen.
Daß in der Qualitätskontrolle, in der Materialforschung und Forensik eine Coolpix mit Periplan die Anfordrungen nicht erfüllt, dürfte eigentlich klar sein!!
Ebenso , wie sich eine Canon EOS 450 vermutlich auch nicht für Luftaufnahmen zu vermessungstechnischen Zwecken eignet ;D
Nur: Für den Einsatzbereich eines normalen Autofahrers ist ein Formel-1-Fahrzeug nicht nur nicht notwenig, sondern - ganz im Gegenteil - auch unzweckmäßig bis untauglich.
Herzliche Grüße
Peter
Dieses wunderschöne Forum wird von vielen Einsteigern gelesen und deshalb möchte ich noch einmal widersprechen.
1. Scheinbar misslungene Aufnahmen von teuren Spezialkameras mit gelungenen Aufnahmen preiswerter Kameras zu vergleichen scheint mir etwas willkürlich, wenn Michael Schumacher mit einem VW Golf die Nordschleife schneller umrundet als ich im Porsche, spricht das Ergebnis gegen den Porsche?
2. Spätestens wenn der Amateur auch mal eine Aufnahme mit Dunkelfeldbeleuchtung oder mit reflektierenden Oberflächen macht, wird er erkennen können, das die CCD-Kamera von Imaging Sources der CMOS-Kamera von Tuscen hoch überlegen ist. Dies betrifft sowohl die Empfindlichkeit als auch die Fehlstellen im Sensor. Wenn man die 1,3 MP Imaging Sources mit der doppelt so teuren IDS vergleicht, so ist auch dieser Unterschied zu erkennen und so weiter und so weiter.
Wenn der Amateur ein hochaperturiges Objektiv, z.B. ein 20x/0,50-80 einsetzt, dann reicht die 1,3 MP Farbkamera einfach nicht aus, es sei denn, er will sein Objektiv nicht ausnutzen.
Hier entsteht manchmal der Eindruck, als müßte man sich für ordentliche Hardware entschuldigen, eine Art PC?
Werner Jülich
Sicher gibt es tausend Gründe, nach denen man die ideale Kamera beurteilen kann.
Da wird Wert auf Livebild gelegt, oder einfache Dokumentation. Der nächste möchte schnelle Bildfolge (stacken) und ein anderer will großes Bildformat und redet erst ab 10 MPixel von einer Kamera, Rest ist Spielzeug.
Der Punkt der optimalen Adaption (Auflösung Objektiv - Kamera) wird meist garnicht angesprochen, obwohl es eine ganz simple Rechnung ist.
1. ein Zeiss Fluar 5/0,25 kann nach Abbe eine Auflösung von 1,1 µm. Vergrößerung 5x = 5,5 µm in der Zwischenbildebene.
2. ein einfaches 10/0,25 schafft nach gleicher Rechnung ebenfalls 1,1 µm , mit Vergr. 10x = 11 µm in der ZB-ebene.
3. ein übliches 100/1,25 bringt nach Rechnung 0,22 µm , und mit der Vergrößerung 100x = 22 µm in der ZB-ebene.
Also Faktor 4 in der Auflösungsgrenze, betrachtet in der Zwischenbildebene.
Angenommen das Okular/Projektiv hat gleiche Brennweite wie das Objektiv der Kamera, also 1:1 Übertragung, dann :
Kommt die Betrachtung der Kamera mit der Pixelzahl und Pixelgröße.
Beispiele:
A. Canon EOS 10D --------- 7,4 µm x 7,4 µm Pixel
B. Canon EOS 450D -------- 5,2 µm x 5,2 µm Pixel
C. ImagingSource DBK41 --- 4,65 µm x 4,65 µm Pixel
D. Lumenera Skynyx 2-0 --- 7,4 µm x 7,4 µm Pixel
Um die Auflösung der ZB-ebene voll zu nutzen, benötige ich 2 Pixelabstände * 1,4 (Diagonale).
Damit ist ein Zeiss Fluar 5/0,25 ca. 4mal "besser" als eine EOS 10D oder Lumenera auflösen kann. Oder ich benötige eine andere Projektion des Zwischenbildes zum Chip.
Das 100er aber kann ich mit Reserve bei einer ImagingSource DMK,DBK,DFK41 ohne Verluste nutzen.
Nach dieser simplen Milchmädchenrechnung kommt der nächste Punkt mit der Bildgröße und Chipgröße. Alles nur einfache Dreisatzrechnung.
Über Bedienbarkeit, Softwareleistung oder Kundendienst und Service kann man vortrefflich streiten ;D - nicht mein Thema!
Es gibt also sicher nicht die eine ideale Kamera.
- für hochaufgelöste Diatomeenbilder im UV nutze ich eine Lumenera.
- für allgemeine Aufnahmen, schnelle Bildfolge oder auch Filme eine ImagingSource
- für gut aufgelöste Einzelaufnahmen mit Reserve für eine Nachverarbeitung eine 450D
Dazu kommt dann noch die Optikadaption, je nach Objektiv. Ein Olympus SPlan oder Splan Apo mit einem Projektiv von Olympus. Bereich 1,67x bis 5x
Für die Zeiss PlanApos ein Mipro63 mit entsprechendem Kam-objektiv. Und für eine gute Leitz Fluotar-Adaption eine Periplan - Objektivkombination.
So einfach wie es gerne dargestellt wird sehe ich es also nicht. Aber es ist immer lösbar !
Schönen Restfeiertag
P. Höbel
Hallo Herr Jülich,
darum ging es doch gar nicht! ich wollte nicht die ImagingSource mit der Tucsen vergleichen. Es ging initial um die Frage: Consumercam vs. prof. Kamerasystem in Bezug auf "Fotoqualität" im Hobbybereich.
Herzliche Grüße
Peter
Hallo Frank,
ich lese gerne Kamerareviews für Fotokameras z.B. bei dpreview und würde mir wünschen, dass es so etwas auch für Mikroskopiekameras gäbe. Leider ist der objektive Vergleich schon bei Kriterien wie Farbwiedergabe, Kontrast, Farbumfang, etc. nicht so ganz einfach. Hier nur auf die technischen Daten zu setzen, so sie denn bei preiswerten Kameras überhaupt im Datenblatt stehen, greift aber sicher zu kurz. Praktische Tests mit standardisierten Präparaten wären für einen objektiven Kameravergleich erforderlich. Diese für das Mikroskop unter Berücksichtigung der verschiedensten Anwendungen herzustellen erscheint mir eine echte Herausforderung.
Trotzdem habe ich zwischen verschiedenen Kameras deutliche Unterschiede feststellen können. Für mich ist das schnellste und einfachste Werkzeug um zu guten Bildern zu kommen immer noch eine Nikon Mikroskopie Kamera mit der zugehörigen NIS-Elements Software (Da ist man dann bei ca. 5.000,-Euro). Auch bei ,,einfachen" Hellfeldaufnahmen ist man einfach schneller beim ,,richtigen" Bild. Versuche ich im Anschluss mit der Tuscen ein genauso gelungenes Bild hinzubekommen, ist das (meistens) durchaus möglich aber ich brauche deutlich länger.
Eine professionelle Mikroskopiesoftware bietet dann darüberhinaus noch alles unter einem Dach. Grafikbearbeitung, Mustererkennung, Automatisierung, Stacking, Steuerung externen Zusatzgeräte oder des Mikroskops, Datenbank,... Auch hier kann man sicherlich vieles kostenlos und ebenfalls in guter Qualität finden. Aber es kostet halt Zeit von einem Programm zum nächsten zu wechseln, die Zwischenergebnisse zu verwalten und sich einzuarbeiten.
Nun kommt die persönliche Frage wie man sein Hobby betreibt. Für den einen besteht die Herausforderung darin mit möglichst einfachen Mitteln, aber viel Zeit und Einsatz zu Ergebnissen zu kommen die nach mehr aussehen. Diese Ergebnisse werden dann, vollkommen zu recht, im Forum vorgestellt. Normalerweise sieht man aber diejenigen Präparate bei denen diese Mittel an ihre Grenzen gestoßen sind nicht. Interessiert dagegen mehr, was man sich ansieht, möchte man evlt. lieber ohne großen Aufwand in guter Qualität dokumentieren. Kommen dazu dann noch unterschiedliche mikroskopische Methoden zum Einsatz, weiß man eine gute Mikroskopie Kamera der großen Hersteller schnell zu schätzen.
chaosquante
Hallo -
Diskussion (insbesondere die Rechung von P. Höbel) passt gut zu meinem aktuellen Problem, eine EOS 500 an ein altes Phomi I zu adaptieren. Dabei vergleiche ich mit anatomischen Schnittpräparaten und Blutausstrichen drei Möglichkeiten:
(1) Ofenrohr ohne Optik (Zwischenbild direkt auf Chip),
(2) Ofenrohr mit Zerstreuungslinse (offensichtlich mit Kompensationswirkung, war im Phomi enthalten um das Zwischenbild auf die vom Objektiv etwa 400 mm entfernte KB-Filmoberfläche zu projizieren; dort ausgebaut und bei verkürztem Strahlengang im Ofenrohr plaziert),
(3) Kamera mit Objektiv auf Kpl 10/18 Okular aufgesetzt.
Die Qualität ist am Computerbild schwierig zu vergleichen, zumindest in der Bildmitte scheinen die 3 Verfahren gleichwertig. Am Rand ist Ofenrohr ohne Linse natürlich mit starken Farbfehlern behaftet.
Nun mein Problem: Ich kriege (subjektiv) nie alle (sehr winzigen) Details und die knackige Schärfe der Direktbeobachtung auf den den Monitor. Beim 100er Öl sehe ich auf dem Schirm im wesentlichen noch alles, was ich auch durchs Okular sehe. Bei den schwächeren Objektiven bin ich eher enttäuscht. Ich hatte eigentlich ohne zu rechnen angenommen, dass die Auflösung der Kameraoptik weit höher sein müsste als vom Zwischenbild benötigt und nun habe ich wieder was dazugelernt. Andererseits bin ich mir auch nicht sicher, ob meine Auflösung nicht dank eines prinzipiellen Aufbaufehlers unter den eigentlichen Möglichkeiten des Systems liegt.
Wie sind den im Forum die subjektiven Erfahrungen: Blick durchs Okular im Vergleich zum Foto?
Gruß
Rolf
Hallo Rolf, in our experience, the camera (tucsen, 450D, 5D, 50D) goes far beyond what we can detect by eye. This is with a 20/0.8 planapo, either by direct projection (infinity, on the tucsen), or by projective 2.5x direct on the tucsen, canon sensor (oly 160mm, NFK projective). You can find some images by direct projection in one of my earlier postings http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=2915.0 For comparison, with 50 um across, it is only 10 units of the ocular micrometer at 200x.
HTH, René
Kamera-Adaption die X-te
mit 2 kleinen Zeichnungen möchte ich meine Zahlenwerte noch ergänzen, oder verständlicher machen. Vermutlich wird über die Adaption nun sehr wenig nachgedacht und in vielen Fällen stehen auch andere Probleme wie Beleuchtung und Weissabgleich oder Bedienbarkeit im Vordergrund.
Angenommen ich habe ein 10x Okular mit einer Sehfeldzahl 18 und setze an der kleinen Kamera von ImagingSource DFK41 ein Objketiv mit f = 12mm an. So errechnet sich ein Faktor von 12 / 25 = 0,48. Mit dieser Adaption "sieht" die Kamera das blau gezeichnete Feld.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures001/20543_43851462.jpg)
GUT ? SCHLECHT ? RICHTIG ? FALSCH ?
Es wird ein Bild geben !
Sehe ich im Okular mehr? Ja und Nein !
Es kommt auf das verwendete Objektiv an. Auf die Zwischenbildebene bezogen löst ein 100/1,25 zwei Punkt mit Abstand 22µm auf. Betrachtet man das nachstehende Pixelmuster, so ist auch im üngünstigsten Fall (diagonal) der Abstand von 2 Pixelabständen 13µm. Also kann die Kamera alle Informationen der Optik auch verarbeiten.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures001/20543_27158770.jpg)
Jetzt die Rechnung mit einem sehr guten Fluar 5/0,25.
Hier ist im Zwischenbild (5,5µm) eine 4-fach feinere Abbildung möglich. In keinem Fall wird also bei dieser Adaption die Leistung des Objektivs genutz ! Perlen vor die S........
Abhilfe wäre nun eine andere Adaption = kleinerer Bildausschnitt, oder andere Kamera mit feineren Pixel, oder oder oder........
Ich hoffe mit der kleinen Darstellung noch letzte Zweifel oder Unverständnis ausgeräumt zu haben.
Gruß
P. Höbel
Hallo Herr Höbel,
Sie machen das sehr gut.
Jetzt fehlt noch eine Darstellung, wie sich die verschiedenen C-Mount-Adapter / Projektive auswirken, wenn man die unterschiedlichen Sensorgrößen berücksichtigt.
Für die besonders anspruchsvollen Mikroskopiker könnte man dann noch die Dynamik-Diskussion lostreten, ergänzt um die Themen Mosaikfilter vs. Monochromkamera usw.
Dann kommen wir zum Thema eingeschriebenes Rechteck oder eingeschriebener Kreis. Wie geht die Kamerafirmware mit den nicht belichteten Sensorflächen um.
Also kleine Pause und dann weitermachen, die meisten Forenmitglieder werden davon profitieren, die anderen müssen halt ins Fachgeschäft gehen.
Werner Jülich
Hallo Herr Jülich,
danke für die Blümchen.
Es sollte eine Anregung sein und ein Beispiel wie danach JEDER !!! ganz einfach seine Kombination überprüfen kann, oder eine passende Kombination auswählen kann.
Sicher könnte man noch zig Versionen in noch besserer Darstellung präsentieren, aber warum nicht ein Fachgeschäft in Bonn befragen ;D ?
Noch einen schönen Abend und Grüße
P. Höbel
Hallo Herr Höbel,
ist es nicht so, dass die meisten Farbsensoren nach dem Bayers Schema http://de.wikipedia.org/wiki/Bayer-Sensor aufgebaut sind? Ein Pixelabstand von 4.25µm bezieht sich bei solchen Sensoren ja nicht auf zwei farbgleiche Pixel. Von daher müsste die Rechnung ja noch um den Faktor 2(oder höher?) schlechter ausfallen.
Oder unterliege ich einem Gedankenfehler?
Beste Grüsse
Volker
Hallo,
wie die Farbkameras mit ihrer sehr geheimen und eigenwilligen Software aus den 4 Pixel 1x ROT , 2x GRÜN , 1x BLAU , dann die benötigten Informationen berechnen wird wohl nie ganz zu klären sein. Jedenfalls wird aber nicht die 2- oder gar 4-fache Pixelzahl benötigt.
Im einfachsten Fall also erst mal monochrom betrachten. Dann ist die Kamerabezeichnung DMK41.
Gruß
P. Höbel
Hallo Herr Höbel,
also ich bin auch kein Kamerahersteller, aber das Grundprinzip der Bayermaske ist ja kein Geheimniss. Für je 2x2 Pixel gibt es einen Farbfilder der ist auf der Diagonalen rot und auf den beiden anderen Feldern Blau und Grün.
Um zu einem RGB Wert für jeden Pixel zu kommen, nimmt man sicher für jeden Pixel zunächst den Wert seiner Filterfarbe. Dann ist jeder Grüne und Blau Pixel von 4 roten und 4 Pixeln der jeweils anderen Farbe umgeben. Also ich würde da einfach den Mittelwert der Nachbarpixel für Rot und die jeweils andere Farbe wählen um zum vollständigen RGB Pixel zu kommen. Bei Rot habe ich dann für die beiden anderen Farben nur zwei direkte Nachbarn zur Mittelwertberechnung komme aber auch zu RGB. Dieses Prinzip ist so einfach, dass ich vermute es kommt bei fast allen Kameras mit Bayermaske zum Einsatz.
Zeiss verwendet in seinen Formeln einen Faktor 2 als Auflösungsverlust durch die Bayermaske. Andere Quellen die ich gefunden habe tendieren ehr zu höheren Werten.
Falls jemand die von Herrn Höbel so schön graphisch dargestellte Rechnung auch für seine Kombination aus Mikroskop und Kamera nachvollziehen möchte so stelle ich schon seit längerem ein passendes Excel Spreadsheet unter
http://freenet-homepage.de/chaosquante/ASMK.xls
zur Verfügung. Die eigenen Daten einfach in die grünen Felder eintragen und den Rest ausrechnen lassen. Inzwischen übrigens auch mit der Schärfentiefe nach Bereck.
chaosquante
Zitat von: chaosquante in Oktober 06, 2009, 00:33:35 VORMITTAG
Die eigenen Daten einfach in die grünen Felder eintragen und den Rest ausrechnen lassen. Inzwischen übrigens auch mit der Schärfentiefe nach Bereck.
chaosquante
Max Berek. Nichts für ungut. Gruß KH
Zitat von: chaosquante in Oktober 06, 2009, 00:33:35 VORMITTAG
....Zeiss verwendet in seinen Formeln einen Faktor 2 als Auflösungsverlust durch die Bayermaske. Andere Quellen die ich gefunden habe tendieren ehr zu höheren Werten....
"Faktor 2 oder mehr" bedeutet, eine 24 MPixel Kamera mit Bayer-Sensor hat höchstens das Auflösungsvermögen einer "echten" 6 MPixel Kamera!
Gruß,
Stuessi
An die Kameraadapteure ;D
Es läßt sich immer nur mit Dokumenten / Bilder etwas belegen, obwohl das ja auch schon angezweifelt wurde.
Das Testpräparat wurde zunächst mit einem 100er Öl gegen ein Objektmikrometer als Referenz vermessen. Daraus resultiert der Gitterabstand von 0,75µm, gemittelt über mehrere Messungen.
Dann Objektiv 25/0,65 eingeschwenkt und mit den im Bild beschriebenen Daten eine Aufnahme gemacht.
Nach Rechnung bringt also ein Gitterabstand von 0,75µm in der Zwischenbildebene einen Abstand von 18,75µm.
Durch die Kameraadaption von 22mm/25mm = 0,88 werden aus den 18,75µm dann nur noch 16,5µm.
Die kleine ImagingSource DBK41 hat Pixelabstände von 4,65µm. Zur Abbildung der Auflösung sind aber 2 Abstände * 1,4 (diagonal) = 13,0µm anzusetzen.
Da also die 16,5µm etwas die Strecke von 13,0µm übersteigt, muß eine Trennung und Darstellung der Gitter möglich sein.
Das Bild sollte überzeugen !
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures001/20638_16143157.jpg)
Es wird damit auch gezeigt, dass die Bayermaske nicht den Faktor 2 oder mehr "verschluckt" und eine solide Kamera incl. der Aufnahme- und Steuersoftware die Grenzauflösung bewältigen kann.
Eine reine monochrome Kamera würde keine Verbesserung der Auflösung bringen !
Pixelfeine Grüße
P. Höbel
So, damit hätten Sie die Anpassung bzgl. der Auflösung überzeugend demonstriert.
Jetzt kommt der zweite Schritt:
Im 10x/23 Okular zeigt das 25/0,65 einen Probendurchmesser von ca. 0,9 mm. Die optimale Anpassung muß auch diesen Punkt berücksichtigen, schließlich ist Auflösung wichtig, aber nicht Alles.
Deshalb müssen wir jetzt noch klären, welche Sensordiagonale zu unserem Okularsehfeld passt und dann entsprechend Kamera und optische Adaption auswählen. Schade für die eigentlich sehr schöne Imaging sources, aber hier fällt sie leider durch, wir brauchen ein paar Pixel mehr und ideal wäre auch ein proportional größerer Sensor mit angepaßter Optik.
Wir kommen voran.
Werner Jülich
Hallo Chaosquante,
vielen Dank für das tolle Spreadsheet!
Herzliche Grüsse
Eckhard
Aber Herr Jülich,
jetzt tun sie Peter Höbel aber unrecht, er wollte doch nur praktisch zeigen, dass der Verlust durch die Bayermaske mit dem Faktor 2 durch Zeiss zu hoch angesetzt ist.
Dass man, wenn man auch noch das gesamte durch ein 23 mm Okular sichtbare Bildfeld abbilden will entsprechend
viele Pixel mit 4,5 µm braucht ist auch klar, aber eben nicht noch den Faktor 2 zu den rechnerisch ermittelten.
Zeiss hat sich da eben auf die sichere Seite begeben und die heutigen Kameras geben es ja auch her.
Aber eine gute Kamera (vor allem was Empfindlichkeit und Dynamik anbelangt) kostet auch entsprechend (Vollformatkamera und gekühlt) und da muss man sich schon überlegen ob dieser Faktor 2 unbedingt notwendig
ist.
viele Grüsse
Wilfried
Peter Höbel weiß ganz genau, dass ich sein Fachwissen schätze, um Ihn geht es mir nicht.
Ich fand nur die Gelegenheit günstig, noch einmal von dem Einzelaspekt Auflösung auf die Gesamtaufgabe Kameraanpassung hinzuweisen.
Zum Thema Auflösung bei Farbkameras mit Mosaikfilter will ich mich nicht äussern, denn auch hier kann man extreme Beispiele finden, die die These vom Faktor 2 unterstützen, obwohl ich auch hier grundsätzlich Peter Höbel unterstützen würde, der den Normalfall beschreibt.
Vielleicht einigen wir uns darauf, dass es auf den Einzelfall ankommt und das ernsthafte Hersteller nicht umsonst eine ganze Reihe unterschiedlicher Anpassungen liefern.
Werner Jülich
Hallo Herr Jülich, Herr Höbel,
How do you judge the quality of a Canon sensor compared to a Tucsen, ImagingSource, Axiocam or others?
Thanks, René.
Liebe Mitstreiter,
angeregt durch den Beitrag "Testgitter" von Herrn Höbel habe ich eine Vorlage erzeugt und mit einer Alpha 900 aus verschiedenen Abständen fotografiert, um die Grenze der Auflösung des Kamerasensors zu bestimmen. Alle Bilder wurden mehrfach aufgenommen und das jeweils beste zum Vergleich ausgewählt. Stativ, Blitz und lotrechte Ausrichtung mit Spiegel waren selbstverständlich.
Bei einem Pixelabstand von 5,9µm betragen
der Diagonalenabstand gleichfarbiger Pixel 16,7µm entsprechend 60Lp/mm,
der 4 fache Pixelabstand 16,7µm entsprechend 42 Lp/mm.
Man erreicht zwar die maximale Auflösung von 60 Lp/mm, aber erst beim halben Wert fehlen alle Artifakte und eine automatische Auszählung wäre möglich.
Gruß,
Stuessi
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures006/20652_25189593.jpg)
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures006/20652_26140383.jpg)
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures006/20652_65122748.jpg)
Hallo Rene,
Sie wissen, dass der Laie die Sensoren nicht beurteilen kann, sondern nur den Output, also Sensor plus Firmware plus Treiber. So betrachtet scheint mir, gibt es eine fein abgestufte, aufsteigende Qualität von der einfachstes Canon EOS 350 bis zu den aktuellen Vollformatmodellen. Wir haben in den letzten Wochen einige Versuche mit schwacher Fluoreszenz und aktuellen DSLR von Canon gemacht und fanden die Ergebnisse nicht schlecht. Hier wird in absehbarer Zeit den mittelpreisigen Mikroskopkameras ernsthafte Konkurrenz entstehen.
Die Tuscen ist nur für sehr geringe Anforderungen geeignet. Das gilt auch für die anders gelabelten Brüderchen, die sich auf dem Markt tummeln. Soweit wir es beobachten konnten, zeigen die Sensoren sehr viele Fehlstellen, für meinen Geschmack zu viele, außerdem ist die Dynamik nicht überzeugend. Hier sollte man prüfen, ob eine korrekt adaptierte, digitale Kompaktkamera nicht besser geeignet ist.
Die 1/2" mit 1,3 MP CCD Imaging Sources finde ich für den Einstieg sehr gut, der Unterschied zur Tuscen ist leicht zu erkennen, die Kamera hat eine gute Dynamik, die Anpassungsprobleme der nur 1,3 MP habe ich angedeutet.
Die höherwertigen Kameras, die von den großen Herstellern angeboten werden, sind sowohl in der Hardware, als auch in der Softwareeinbindung in einer anderen Liga. Es sind passende Komponenten, nicht nur Kameras, die man an sein Mikroskop adaptiert. Zielgruppe sind Profis, die die Systemvorteile nutzen können, weniger Amateure, denen der Weg zum Ziel wichtiger ist als die einfache Verfügbarkeit.
Dass wir die Canon DSLR ernst nehmen, sieht man vielleicht auch daran, dass wir die Kameras jetzt schon in unser Bonntec Imaging integriert haben. Ich bin ganz sicher, dass wir damit nicht lange alleine bleiben werden.
Werner Jülich
Nochmals zur Bayer Maske....
Herr Höbel,
vielen Dank für das beeindruckende Bildbeispiele. Wünschte ich mir doch, ich könnte auch nur annähernd so gute Bilder realisieren. Da ich das aber nicht kann, kann ich leider auch keine eigenen Beispiele beisteuern.
Dennoch möchte ich noch einmal auf den Faktor 2 zurückkommen.
Im Mikrokosmos 2007, Heft 2 geht J.Piper in seinem Artikel "Technische Realisation digitaler Mikrofotografie" auf das Thema "Bayers Maske" ein.
Zitat...zwei ... Chips werden mit grünen Farbfiltern versehen und je ein angrenzender Chip mit einem roten und blauen Farbfilter (sog. Bayer-Schema; Altmann, 2003). Folglich werden im Falle eines Farbchips 50% der vorhanden Pixel von Grünanteilen erregt und jeweils 25% von Rot- beziehungsweise Blauanteilen (Abb. 1).
Übertragen auf die Mikrofotografie bedeutet dies, dass bei Verwendung einer 8 Megapixel-Kamera im Falle eines rot oder blau eingefärbten Objektes lediglich 2 Megapixel auf direktem Wege zur Bildentstehung beitragen. Für die 75% verbleibenden Pixel, die nicht auf direktem Wege belichtet (erregt) werden, interpoliert die Kamera Bildinformationen, welche sie aus dem Belichtungsmuster der vorhandenen rot beziehungsweise blau kodierenden Pixel ableitet. Diese Interpolierung führt im fotografischen Grenzbereich zu Qualitätseinbußen bei Vergleichsziehung zu einem entsprechenden Bild, welches real durch direkte Belichtung von 8 Megapixel zustande käme. Diese Einbußen können sich in Konturunschärfen, Stufenbildungen und Farbsäumen im Randbereich von Konturen äußern. Diese Artefakte zeigen sich vor allem bei hohen Ausschnittsvergrößerun-gen und Erstellung großformatiger Bildabzüge.
Bei dem von Ihnen gezeigten Bild verwendeten Sie weisses Licht. Demzufolge wurde auch jeder Pixel des Sensors angesprochen.
Bei einem Bild, in dem rote oder blaue Töne dominieren (manche histologische und bakteriologische Routinefärbungen(?)), werden nur die rot oder blau empfindlichen Pixel direkt angesprochen. Das wären dann 25% aller Pixel.
Inwieweit die 50% der grünen Pixel zur Informationsgewinnung beitragen (wie streng die Grünfilter sind) weiß ich nicht.
Das alles nur zur Information... und vielleicht auch als Aufhänger, woher der Faktor 2 bei Zeiss eventuell kommen könnte.
Nichts genaues weiß ich aber nicht.
Beste Grüsse
Volker
Hallo in die Runde,
da hier im Thread auch über (Farb-)Interpolationsmethoden bei der Bayer-Matrix gerätselt wird, hier 2 Links zum Einstieg (die finden sich auch bei Wiki Thema 'Bayer-Sensor'):
http://www.matrix-vision.com/info/articles/pdf/art_bayermosaic_de.pdf
http://www.ece.gatech.edu/research/labs/MCCL/pubs/dwnlds/p5.pdf
Gruß in die Runde Kay Hörster
Zitat von: Peter Voigt in Oktober 03, 2009, 08:07:29 VORMITTAG
Hallo Frank,
eine gute Frage!
ZitatAber erhält man damit auch nochmals wesentlich bessere Bilder als z. B. mit adaptieren Consumer Kameras?
Klare Antwort: Nein!
Hier ein schönes Beispiel dafür, gerade aktuell gepostet ( auch, wenn es nicht spziell um die Zeiss-Kameras geht ):
http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=3248.msg20199#msg20199 Beachte den letzten Satz!
Hallo,
der Beitrag ist zwar schon etwas älter, aber die im verlinkten Beitrag erwähnte HV-C20 von Hitachi ist eine analoge 3CCD-Videokamera nach PAL-Norm, die um 1996 auf den Markt kam. "Damals" war man froh, wenn man überhaupt ein Livebild zu Gesicht bekam, aus dem man mit entsprechend teuren Framegrabbern einzelne Bilder abgreifen konnte. Es handelt sich also um keine aktuelle Technik. Dass es von derartigen Konstellationen noch eine breite installierte Basis gibt ist eine andere Frage.
viele Grüße
Christian
Das Gegenstück
Wenigsten auch einmal ein Vergleichsbild mit einer Kamera mit höherer Pixelzahl 12,2 M
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures001/20745_3766656.jpg)
Für eine Darstellung in Forum-Formatgröße total überzogen. Auch das von chaosquante gelieferte Spreadsheet errechnet nach der "Zeiss-Methode" eine Pixelzahl von 3,6 MPixel als ausreichend.
Ausgemessen wurde noch, dass der Gitterabstand der Gyro.b. von 0,75 µm auf dem Chip ein Abstand von 28,1 µm - entspricht 5,4 Pixel ergibt. Somit leichtes Oversampling.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures001/20745_35281811.jpg)
Nun wird sicher auch Herr Jülich mit den Beispielen zufrieden sein ;D ;D ;D Die Canon-Adaption mit entsprechendem Faktor 1,5x für die Anpassung verzögerte sich, da extra Drehteile nötig waren. :'(
Grüße
P. Höbel
Sehr schön.
Was lerne ich daraus, Hartnäckigkeit lohnt!
Ich wollte nicht nur nerven, sondern einmal etwas nachdrücklicher darauf hinweisen, dass es lohnt, sich etwas gründlicher zu überlegen, wie eine ordentliche Kameraadation auszusehen hat. Ich hatte nämlich bei sehr vielen Beiträgen zur Kameraadaption den Eindruck, dass vielen Foristen eine scharfe Abbildung in Bildmitte genügt.
Werner Jülich
Danke Werner, do you know what I can expect from the Tucsen 3Mp CCD, would that be similar to the Imaging Source?
ZitatHier wird in absehbarer Zeit den mittelpreisigen Mikroskopkameras ernsthafte Konkurrenz entstehen.
Which models would be in your opninion mittelpreisig?
Thanks,
René.
Nice examples again, Herr Höbel
Die Kameras haben Sensoren der untersten Qualitätsstufe, d.h. es können sehr viel Fehlerstellen vorkommen und die Dynamik ist schlecht. Das ist für den ursprünglichen Einsatzbereich unwichtig, denn da ging es um Überwachungskameras, man konnte zur Kamera auch eine 12? mm Optik bekommen.
Die Kameras sind aus meiner Sicht hauptsächlich für gefärbtes Material geeignet, welches nur 5-6 Bit Dynamik aufweist. Viele gefärbte botanische Präparate erfüllen diese Bedingung. Starke Helligkeitsschwankungen oder sehr dunkle Partien wird die Kamera nicht ordentlich wiedergeben können.
Werner Jülich
Hallo Peter,
vielen Dank für die Vergleichsbilder. Die Ausschnittsvergrößerung der 450D hätte ich so nicht erwartet => es gibt eben immer mal wieder Überraschungen.
VG
Erik
Hallo Erik,
bitte lüfte das Rätsel. Bild schlechter oder besser als erwartet? Es wurde nicht nachbehandelt, nur Ausschnitt zusammengefügt.
Gruß
Peter
Hallo Peter,
ich hätte ein feinere Abstufung der Pixel erwartet, die fließender in einander übergehen. Werde mal morgen auch ein Bild von Gyrosigma machen und vergleichen.
Viele Grüße
Erik
Hallo,
hier ohne jede Wertung ein Foto von Gyrosigma balticum mit einem Leitz Planapo 25 / 0,65 und der 3-MP-Tucsen-Kamera ( 179 EUR ) mit primitivster Optik ( dem einfachen ca. 20-EUR-Okularadapter ). Das Bild wurde in Graustufen umgewandelt.
( Dass der ggf. Vergleich mit der von Peter Höbel optisch sauberst adaptierten aktuellen 12-MP-Canon etwas "unfair" ist, versteht sich vermutlich von selbst )
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures001/20779_54181020.jpg)
Herzliche Grüße
Peter
That's not fair Herr Voigt. Use the same relay lens.
Rene.
Wer erinnert sich noch ?
vor Urzeiten brachte Philips eine Webcam Vesta Pro PCVC 680K auf den Markt. So alt, dass man auch in der Bucht kein Stück mehr findet. Dazu gabe es unzählige Anleitungen , wie doch aus dem sehr preisgünstigen Ei noch brauchbare Bilder herauszuholen sind.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures001/20793_22226817.jpg)
Als alter Sammler und Jäger liegt auch dieses Teilchen noch in einer tiefen Schublade.
Und da ich zeigen will, dass es NICHT nur an einer Komponente hängen kann, ob gute , brauchbare oder schlechte Bilder machbar sind, hier eine Aufnahme mit einer modifizierten, angepaßte Philips Webcam.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures001/20793_60682705.jpg)
Frustulia rhomboides , Leitz Apo 90/1,4 Öl , Webcam-Adaption Marke Eigenbau , Kamera mit nur 0,3 MP !
Die Aufnahme ist nicht mit NeatImage entrauscht, nicht nachgeschärft. Selbstverständlich kein Einzelschuß und fertig wie man es gerne hätte ;)
Es soll in diesem Bild nur gezeigt werden, dass es nicht nur und nicht immer an der Kamera hängt. Da gibt es doch einen Spruch mit einer Kette ........................
Kommentare willkommen ;D
Gruß
P. Höbel
Ja, hohe Vergrößerung!! und Aufsummieren ist eine Möglichkeit.
Dann schrauben Sie noch durch unterschiedliche Belichtungszeiten/Beleuchtungsintensitäten an der Dynamik.
Das Problem bei Ihren Aufnahmen sind die Anforderungen an den Menschen, der vor dem Ding sitzt, Stichwort: Reproduzierbarkeit. Ich würde mich daher vor einer allgemeinen Empfehlung hüten. Hatten Sie nicht noch einen Vorschlag, wie man Kamera und/oder Präparat durch vorsichtiges Bewegen in XY .... ?
Bei den Motortischen kann man ja den Haltestrom der Schrittmotoren reduzieren, aber was tut man manuell?
Werner Jülich
Hallo Herr Jülich,
Sie haben absolut recht. Meine Aufnahmetechnik ist nicht unbedingt empfehlenswert, nachahmenswert und schon garnicht, wenn man ruck-zuck ein Bild haben will.
Aber so mancher Amateur hat weniger Mittel aber dafür mehr Zeit. Und so versuche ich ab und zu etwas zum nachdenken, vielleicht auch provozierend beizusteueren.
Das mit Tisch während der Aufnahme in X und Y zu verstellen (sehr geringe Wege !!!) ist auch eine Möglichkeit um Pixeldefekte und Rauschen zu minimieren. Jedoch muß man dann auch wieder tiefer in die nachfolgende Software zur Bildverarbeitung einsteigen. Einfach do stack ist dann nicht möglich. Aber dazu möchte ich nun keinen Beitrag bringen.
Viele Grüße
P. Höbel
Was tun wir hier eigentlich?
Hilfestellung für die Mikroskopiker?
Schaulaufen der Bastler/Physiker?
Ich bitte alle Leser um Verzeihung, denen wir langsam auf die Nerven gehen.
Wir haben einmal den Versuch unternommen, mit einem exzentrisch gelagerten C-Mount-Adapter die Auflösung der 1,3 MP Kamera etwas zu tunen. Es gab dann halt 4 Bilder, die wurden zusammengerechnet und gut. Dann wollten wir noch etwas an der Dynamik schrauben, also 2 Bilder mit unterschiedlicher Belichtungszeit pro Position.
Zum Glück greift dann rechtzeitig die kaufmännische Autorität, meine Frau, in unsere Bastelstube ein und beendet die Spielstunden. Anwender wollen nur in den seltensten Fällen unnötige Komplexität, sie wollen Fotos machen und gut.
Im diesem Sinen alle Kamerakäufern viel Erfolg bei der richtigen Wahl.
Werner Jülich
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