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Foren => Mikroskopie-Forum => Thema gestartet von: Masterdark am September 16, 2020, 12:28:48 Nachmittag

Titel: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Masterdark am September 16, 2020, 12:28:48 Nachmittag
Hallo zusammen,

habe ein Zeiss Lampenhaus (s.Bilder) welches ich auf LED umrüsten und an einem Zeiss Axiophot verwenden möchte.
Ich habe mir gedacht für die einzelnen LED's entsprechende "Stopfen" anzufertigen, die ich dann
je nach Bedarf ins Lampenhaus stecke.

Leider ist bei dem Lampenhaus keine Lampe dabei, so dass ich nicht weiß, in welchem Abstand die Glühwendel und
somit die LED zur Linse montiert werden muß. Kann mir jemand das passende Leuchtmittel oder den passenden
Abstand nennen ?


Dann noch eine Frage zu den LED's. Für das "normale" Auflicht/Durchlicht wollte ich eine CREE XM-L2 U4 auf 20mm Star
nehmen und für die Floureszent Anregung die Nichia NVSU233B UV SMD-LED die es für verschiedene Wellenlängen gibt.

CREE XM-L2 U4
www.led-tech.de/de/CREE-LEDs

Nichia NVSU233B UV SMD-LED
www.leds.de/leds-komponenten/smd-leds-mit-und-ohne-platine/nichia-nvsu233b-smd-led-uv-mit-10x10mm-platine-1450mw-365nm-31715.html

Kann mir jemand sagen ob diese LED's geeignet sind oder ob es evtl. bessere Alternativen gibt ?


Danke und Grüße,
Dirk
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Florian D. am September 16, 2020, 12:59:59 Nachmittag
Auflicht und Floureszenz! Da werden wohl alle Sinne angesprochen!

Viele Grüsse
Florian
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Stephan Hiller am September 16, 2020, 13:04:24 Nachmittag
Hallo Dirk,

wenn dir so etwas vorschwebt:

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/283289_19575591.jpg)

dann kannst du das bei mir von der Stange kaufen und brauchst dir keine Gedanken mehr über das mechanische Design und die Ansteuerelektronik zu machen.

Bei zwei Einschüben dieser Dimension wird das allerdigs nicht ganz billig.

Ich empfehle hier die Lösung mit dem Lampenhaus 15 und LED Stecksockeln, das ist weniger aufwändig und günstiger zu realisiern, weil die Stecksockel deutlich kleiner ausfallen.

Hier noch ein Bild mit dem originalen Lampeneinschub mit 60 W Leuchtmittel der durch den LED Stecksockel ersetzt wird:

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/283289_41962596.jpg)

Wenn du selber konstruktiv tätig werden möchtest kann ich dir heute Abend das gewünschte Maß gerne mitteilen.

Grüße

Stephan
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Stephan Hiller am September 16, 2020, 13:15:37 Nachmittag
Hallo Drik,

jetzt habe ich gerade deinen Beitrag nochmal gelesen. Das Lampenhaus 60 passt aber von der Schwalbe her nicht an das Axiophot. Aber auch da könnte ich dir mit einer passenden Umbauschwalbe helfen.

Diese Schwalbe habe ich hier (https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=24147.msg179698#msg179698) angeboten.

Und hier (https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=24131.msg213071#msg213071) biete ich die Axio Schwalben für die kleineren Lampenhäuser für Axio Mikroskope an. Dort wird auch der kleine LED Stecksockel für die Leuchte 15 gezeigt.

Grüße

Stephan
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Masterdark am September 16, 2020, 13:35:58 Nachmittag
Hallo Stephan,

ich möchte gerne selber tätig werden, von daher wäre es sehr nett wenn Du mir das gewünschte Maß nennen würdest.
Alternativ würde mir schon die Bezeichnung der ins Lampenhaus gehörenden Glühlampe weiterhelfen.

Dass auch eine passende Schwalbe angefertigt werden muss ist klar.


Danke und Grüße,
Dirk
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: reblaus am September 16, 2020, 14:14:42 Nachmittag
Hallo Dirk -

obwohl ich vor langen Zeiten auch mal eine Leuchte 60 umgebaut habe, solltest Du bei Deiner Eigentätigkeit lieber von einer Leuchte 15 ausgehen, falls Dir nicht die Möglichkeiten zur Verfügung stehen Edelprodukte ähnlich Stephans Konstruktion zu basteln.

Ich hatte mal einen LED-Einsatz gebaut, den man statt der 60W-Lampe einsetzen konnte. Allerdings ist der Wärmeübergang zwischen dem Alustopfen und der Fassung relativ schlecht, sodass die Kühlung zwar für längeren Einsatz bei Durchlicht reichte, aber nicht für Ph oder DIC. Man konnte zwar mit Wärmeleitpaste etwas verbessern, aber der Übergang von der Fassung zur Metallhülle der Leuchte ist ebenfalls schlecht. Kurzzeitig kann man zwar problemlos mal hochfahren, aber das Zurückstellen wird halt leicht mal vergessen ...

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/283299_42119052.jpg)

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/283299_43527150.jpg)

Es ist kein Zufall, dass ich später für möglichst alle Anwendungen die Leuchte 15 mit dem passenden Alueinsatz verwende. Diese Teile haben mich von den Standards vor 10 Jahren bis zu meinen jetzigen Axios begleitet - sie sind immer noch unübertroffen und die Stopfen kann man bei Bedarf auch in die Kollektorrohre der kleinen Standards einsetzen!

Viele Grüße

Rolf


Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Masterdark am September 16, 2020, 14:37:22 Nachmittag
Hallo Rolf,

danke für die Info.
Kannst Du noch sagen in welchem Anstand Du die LED's montiert hast  (bei Leuchte 60) und welche LED's Du verwendest ?


Grüße,
Dirk
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: reblaus am September 16, 2020, 14:58:53 Nachmittag
Hallo Dirk -
leider habe ich keine Leucht 60 mehr und auch nicht die zugehörigen Maße.
Als weiße LED nehme ich in der Regel Cree XM-L auf Starplatine, die reicht auch noch für Fluoreszenz-Blauanregung.
Gruß
Rolf
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: ImperatorRex am September 16, 2020, 21:07:47 Nachmittag
Noch eine Möglichkeit die Zeiss Lampe 60 auf LED umzurüsten. Nicht sonderlich professionell, dafür aber günstig und mit einfachsten Mitteln zu bewerkstelligen. Für Schwaben, Schotten und Sparsame wie ich :-)
 
Auf Ebay gibt es aus China folgende LED Lampen für 3,88 Euro zzgl. 0,50 Euro Versand:
"1x H6 BA20D DC 6V-80V 12W COB LED Motorrad Hi/Lo Beam Scheinwerfer Lampe weiß"

Der Sockel passt in ein Zeiss Lampenhaus 60, der Kühlkörper ist auch recht schön, er muss aber noch gekürzt werden, damit später die LED an der richtigen Stelle sitzt. Die original LED besteht aus mehreren kleinen LEDs Segmenten,daher wurde diese durch eine bewährte Cree LED ersetzt.

Die Lieferzeit aus China betrug bei mir 4 Wochen, dann hatte ich die LED Lampe aus China in meinem Briefkasten:

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/283322_63208015.jpg)

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/283322_32001227.jpg)

Für die Modifikationen benötigte ich eine Handbohrmaschine, eine kleine Eisensäge, Schleifpapier und eine kleine Schraube mit Mutter, einen Lötkolben und Lötzinn. Das ist gerade noch so machbar mit meinen bescheidenen Mitteln. Ein Stück Schrumpfschlauch für die Kabelisolierung wäre auch angebracht.

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/283322_19575591.jpg)

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/283322_41962596.jpg)

Arbeitsschritte:
Der vorhandene Alu-Kühlkörper ist so zu kürzen, dass die LED da sitzt, wo ursprünglich die Glühwendel der Lampe 60 war.
Es wird ein kleines Schräubchen rausgedreht, sodann kann die vorhandene Elektronik entfernt werden, zuvor noch Kabel an der Platine ablöten.

Die original LED kann nun auch entnommen werden, diese ist auf einen Aluminiumblech befestigt. Praktisch: Dieses Blech mit der vorhanden LED kann als Winkel zum Befestigen der neuen LED verwendet werden. Hierzu das Blech um 90° biegen, wie auf den Fotos zu sehen. Ein Loch und eine Schraube zum befestigen sind schon vorhanden, ein weiteres Loch ist neu zu bohren. Ich habe eine M1,6mm Schraube und Mutter zum befestigen der LED Platine verwendet.
Die Platine der LED liegt nur zur Hälfte auf dem Alukühlkörper auf, die andere Hälfe liegt auf dem Aluwinkel. Das reicht anscheinend zum Kühlen aus. Ich betreibe diese Lösung schon lange, mit DIC bei hoher Leistung. Die LED hats bislang überlebt :-)

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/283322_42119052.jpg)

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/283322_43527150.jpg)

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/283322_56200037.jpg)

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/283322_36038289.jpg)


Um die Platine an dem Alukörper zu befestigen, wäre eine Loch und Gewinde für eine Befestigungsschraube zu schneiden. Das ist so nicht ganz so mit meinen Bordmitteln zu machen. Heute würde ich stattdessen kleben, es gibt da wirklich super Klebepads passend zu der Sternplatine der LED, diese sollen zudem noch gut die Wärme leiten. Achja, einen Schrumpfschlauch für die Kabelisolierung hätte ich arme Krämerseele auch investieren können.

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/283322_55909147.jpg)

PS: Noch ein Foto der Stromversorgung...da passt der Stecker der Lampe 60 dazu.

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/283322_33420276.jpg)

viele Grüße
Jochen
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Masterdark am September 17, 2020, 07:52:17 Vormittag
Hallo Jochen,

vielen Dank die sehr ausführliche Umbauanleitung samt Bebilderung.

Könntest Du mir noch ein Maß nennen welches die Position der LED angibt ?
Habe leider keine Lampe für das Gehäuse und kann daher die Position der Wendel nicht nachmessen.

Dann noch die Frage, welche LED's hast Du verbaut ?


Danke und Grüße,
Dirk
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Stephan Hiller am September 17, 2020, 08:59:54 Vormittag
Hier die Angeben zum Maß:

je nach verwendeter Lampe beträgt der Abstand von der Hinterkante des Kühlkörperlampengehäuses zur Leuchtwendel 71 bis 77 mm. Meine Einschübe sind für 71 mm konzipiert und müssen daher fast ganz eingeschoben werden.
@ Jochen: ich bin mehr als erstaunt dass diese Art der Kühlung ausreicht. Wie viel Strom schickst du denn durch die LED? Mein massiver Alu Kühlkörper (ich glaube der Einsatz wiegt mehr als ein 3/4 Pfund) wird wenn die LED unter Vollast läuft immerhin fühlbar warm. Mit einer Cree XHP 50 (18 Watt) sogar deutlich warm. Wärme Abfuhr über das Kühlrippengehäuse der Zeiss Leuchte 60 erfolgt bei der oben beschriebenen "China-Lösung" nicht. Von daher muss die ganze Wärme ja über den kleinen Lampenkühlkörper abgeführt werden. Aber bei den Preisen des Chinesen könnte man ja auch öfter mal wechseln.

Stephan Hiller
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Masterdark am September 17, 2020, 09:38:23 Vormittag
Hallo Stephan,

vielen Dank für das Maß.

Reicht es wenn die LED genau mittig (horizontal / vertikal) im Gehäuse sitzt oder sollte das wie bei der Glühlampe einstellbar bleiben ?


Grüße,
Dirk
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: reblaus am September 17, 2020, 09:41:20 Vormittag
Hallo -

die meisten der üblichen LED-Lampen für Hausgebrauch sind konstruktionsbedingt ungenügend gekühlt, was man leicht daran erkennen kann, dass die Betriebsdauer in der Regel mit 20.000 h angegeben wird, während das Datenblatt der meisten LEDs so um die 50.000 h ausweist.
    Bei Bastelprodukten mag man das vielleicht akzeptieren, da z.B. ein Cree XM-L bei normalem Mikroskopbetrieb ohnehin nur selten am Limit genutzt werden dürfte.
    Von Stephans professionellen Einsätzen erwartet man in jedoch dieser Hinsicht keinerlei Kompromisse.

     Einst hatte ich mal eine Luminus CBT 140 in ein 100W Halogengehäuse eingebaut. Diese LED ist auf einer Cu-Platine von etwa 28 x 25 x 3 mm zusammen mit einem Thermosensor montiert und hält über 60 W aus. Meine Hoffnung, dass ein recht großflächiger Prozessor-Luftkühler bei lautstärkemäßig erträglicher Lüfterdrehzahl zur Kühlung bei max. Dauerlast ausreichen würde war allerdings naiv - ich musste schließlich eine Wasserkühlung vorsehen, wie sie die Gamer bei ihren überlasteten Prozessoren verwenden.

Viele Grüße

Rolf
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Stephan Hiller am September 17, 2020, 09:48:13 Vormittag

Reicht es wenn die LED genau mittig (horizontal / vertikal) im Gehäuse sitzt oder sollte das wie bei der Glühlampe einstellbar bleiben ?


Wenn du die China Lösung kopierst, dann bleibt die Zentrierung des Leuchtmittels über die beiden Stellschrauben am Lampeneinschub der Leuchte 60 erhalten. Du solltest die LED aber mittig auf dem Kühlkörper der China Motorrad LED anbringen, so wie Jochen es gezeigt hat. Mein Einschub ist ein Drehteil das von vorneherein auf der optischen Achse ausgerichtet ist und daher keine Zentrirung in x/y mehr benötigt. Mir war hier die optimale Kühlung wichtig und damit die Möglichkeit auch LEDs mit höherer Leistung als 10 Watt einsetzen zu können. 

@ Rolf: Jochen hat ja die Verpackung der Lampe gezeigt und dort wird die Lebensdauer mit (nur) 5000 h angegeben, was für eine LED eigentlich unterirdisch schlecht ist. Aber das ist sicher dem Kühldesign dieser Lampe geschuldet.

Stephan
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Masterdark am September 17, 2020, 09:53:17 Vormittag
Hallo Stephan,

nochmals danke für die Info.
Bin noch am überlegen ob es die einfache Lösung (klar bleibt dann die Zentriermöglichkeit) wird oder ob ich die Drehbank anwerfe.


Grüße,
Dirk
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: ImperatorRex am September 17, 2020, 17:42:52 Nachmittag
@ Jochen: ich bin mehr als erstaunt dass diese Art der Kühlung ausreicht. Wie viel Strom schickst du denn durch die LED?

Hallo Stephan,
ich verwende die CREE XM-L2 und habe den max. Strom auf 1.0 A beschränkt, Leistung somit um die 3W. Damit komme ich ganz gut klar, auch mit DIK. Für Fotos wird sowieso geblitzt.

viele Grüße
Jochen
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Masterdark am Oktober 03, 2020, 11:16:26 Vormittag
Habe mir zum Test einfach mal eine Ringschwalbe gedruckt.
Material ist ColorFabb PA-CF. Dieses ist sehr fest und hitzebeständig. Bei der Montage am Mikroskop
muß die Klemmschraube natürlich etwas sorgsam angezogen werden, aber ansonsten sitzt das Lampenhaus
perfekt am Mikroskop.

Bin nun am überlegen wie ich die Einschübe für die LED Halterung gestalte. Komplett aus Alu drehen
oder eine gedruckte / gedrehte Kombination.

Grüße,
Dirk
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Masterdark am Oktober 03, 2020, 11:39:19 Vormittag
Um die Wärmeentwicklung der CREE XM-L2 U4 zu testen, habe ich diese auf einen Kühlkörper (Durchmesser 50mm, Dicke 10mm) geschraubt.
Bei einem Strom von knapp 1A und einer Spannung von ca. 3V, erwärmt sich der Kühlkörper innerhalb einer Stunde von ca. 20°C (Raumtemp.)
auf ca. 37°C.

Eine LED Halterung die vorne aus einem Stück Alu besteht und hinten 3D gedruckt ist, sollte problemlos funktionieren.


Grüße,
Dirk
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: deBult am Oktober 03, 2020, 14:37:22 Nachmittag
Please send a link to where to buy this cooling plate,

Thank you, Maarten
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Masterdark am Oktober 04, 2020, 14:39:23 Nachmittag
Hallo Maarten,

es handelt sich um den Kühlkörper: FISCHER SK60210SA

Habe ihn hier bestellt:
https://www.pollin.de/p/kuehlkoerper-fuer-cob-led-fischer-sk60210sa-430141


Gruß,
Dirk
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: deBult am Oktober 04, 2020, 19:29:29 Nachmittag
Danke !
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Masterdark am Oktober 05, 2020, 14:09:04 Nachmittag
Habe den Umbau fertig und die ersten Tests (Durchlicht) am Zeiss Axiophot durchgeführt.

Wenn ich die LED (CREE XM-L2 U4) im Lampenhaus so positioniere, dass das Leuchtbild an einer etwa 1m entfernten Wand ein möglichst gleichmäßig helles, scharf
abgebildetes Rechteck zeigt, wird das Bildfeld vom Mikroskop nur zu ca. 70% gleichmäßig ausgeleuchtet. Zum Rand hin, zeigt sich ein von der Helligkeit dunkler werdender
Ring. (Obj. 10x, Kondensor eingerichtet, Okulare 10x/25).

Wenn ich die LED weiter in das Lampenhaus einschiebe (ca. 4,5mm), bekomme ich bei o.g. Vergrößerung das Bildfeld komplett ausgeleuchtet, aber die Ausleuchtung ist
im gesamten Bildfeld nicht mehr schön gleichmäßig.

Was die generelle Helligkeit angeht, diese ist mehr aus ausreichend. Schon bei einem LED-Strom von nur ca. 20mA, zeigt sich ein sehr helles Bild. Mit POL und DIK im
Strahlengang werden kaum mehr als 200mA benötigt.

Frage ist nun, ob es evtl. andere geeignete LED's gibt, die eine etwas größere Leuchtfläche besitzen ?


Grüße,
Dirk
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: reblaus am Oktober 05, 2020, 16:53:21 Nachmittag
Hallo Dirk -

Danke für den Tip mit diesem kompakten und preiswerten Kühlkörper, habe ich mir gleich bestellt.

LEDs mit größeren Leuchtflächen gibt es schon, ich habe z.B. einige Luminus SST-50 in Betrieb, deren Emitter ist mit echten 3 x 3 mm um einiges größer als bei der XM-L. Allerdings sind diese anscheinend nicht mehr zu kriegen und der Preis für die nächste Größe (SST-90) ist prohibitiv.

Mit der kleineren Leuchte 15 habe ich immer eine viel homogenere Ausleuchtung gekriegt als mit der Leuchte 60 (bei Cree XM-L)

Viele Grüße

Rolf
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Lupus am Oktober 05, 2020, 19:08:34 Nachmittag
Hallo,

Zitat
Könntest Du mir noch ein Maß nennen welches die Position der LED angibt ?
Die richtige Position bei der Leuchte 60 ist nach Zeiss-Anleitung, wenn die Leuchtfläche in etwa 2-3 m Abstand scharf abgebildet wird.

Zitat
Frage ist nun, ob es evtl. andere geeignete LED's gibt, die eine etwas größere Leuchtfläche besitzen ?
Bei Köhlerbeleuchtung beeinflusst die Leuchtflächengröße nicht die Homogenität der Bildfeldausleuchtung.

Hubert
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Klaus Henkel am Oktober 05, 2020, 19:13:38 Nachmittag
Flu o r eszenz  -- Flour ist Weizenmehl.

Abendgruß!
KH
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Lupus am Oktober 06, 2020, 08:00:28 Vormittag
Hallo Dirk,

ich habe das Datenblatt Deiner Cree XM-L2 U4 überflogen. Das ist die letzte LED, die ich persönlich als Mikroskopbeleuchtung verwenden würde. Die erzeugt zwar die höchste Lichtleistung in Lumen, ist kaltweiß und hat eine ganz miserable Farbwiedergabe.

Hubert
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Masterdark am Oktober 06, 2020, 10:38:50 Vormittag
Hallo,

Zitat
Könntest Du mir noch ein Maß nennen welches die Position der LED angibt ?
Die richtige Position bei der Leuchte 60 ist nach Zeiss-Anleitung, wenn die Leuchtfläche in etwa 2-3 m Abstand scharf abgebildet wird.

Zitat
Frage ist nun, ob es evtl. andere geeignete LED's gibt, die eine etwas größere Leuchtfläche besitzen ?
Bei Köhlerbeleuchtung beeinflusst die Leuchtflächengröße nicht die Homogenität der Bildfeldausleuchtung.

Hubert

Hallo Hubert,

danke für die Anmerkungen.

Habe die Lampenposition nochmals kontrolliert. Bei der von mir gewählten Position wird die Leuchtfläche auch in 2-3 m Abstand scharf abgebildet.
Wie schon gesagt ist dann, bei 10x Obj. + Kondensor, die ausgeleuchtete Fläche ca. 30% zu klein.
Die ausgeleuchtete Fläche bekomme ich vergrößert wenn ich die LED ca. 4,5mm weiter einschiebe, nur wird dann die ausgeleuchtete Fläche sehr inhomogen und
eine scharfe Abbildung in 2-3 m Abstand ist überhaupt nicht mehr gegeben.
Die ungleichmäßige Ausleuchtung zeigt sich dabei nicht nur in einem ungleichmäßig heller werdenden Rand, sondern auch in der zuvor recht gleichmäßig
ausgeleuchteten Bildmitte


Grüße,
Dirk
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Masterdark am Oktober 06, 2020, 10:48:38 Vormittag
Hallo Dirk,

ich habe das Datenblatt Deiner Cree XM-L2 U4 überflogen. Das ist die letzte LED, die ich persönlich als Mikroskopbeleuchtung verwenden würde. Die erzeugt zwar die höchste Lichtleistung in Lumen, ist kaltweiß und hat eine ganz miserable Farbwiedergabe.

Hubert

Hallo Hubert,

könntest Du evtl. zu einer anderen LED raten ?

Wie ich schon geschrieben habe, benötige ich die extreme Helligkeit der Cree XM-L2 U4 überhaupt nicht.
Diese könnte bei einer Versorgungsspannung von ca. 3,3V mit einem Strom von bis zu 3A betrieben werden, was einer Leistung von etwa 10W entspricht.
Bei meinem ersten Test zeigte sich, dass ein Betrieb mit 3V und 0,2A (0,6 Watt) schon ein mehr als ausreichend helles Bild liefert.


Grüße,
Dirk
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: David 15 am Oktober 06, 2020, 10:59:14 Vormittag
Hallo Dirk,

im Gegensatz zu Hubert, benutze ich die LED sehr gerne im Durchlicht (Wie viele hier im Forum auch). Die Farbtemperatur ist für mich optimal, brauche somit keinen Blaufilter. Was ich damit sagen will: Ob die LED einem gefällt oder nicht ist äußerst subjektiv. Probiere sie also erst einmal aus, wechseln kannst du ja immer.

Viele Grüße
David
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: reblaus am Oktober 06, 2020, 11:06:37 Vormittag
Hallo Dirk -

die Leuchtfläche der 12 V/60 W-Lampenwendel ist 3,2 x 3,2 mm - dafür ist die Kollektoroptik der Leuchte 60 ausgelegt.
Hingegen ist die Leuchtfläche bei der 6 V/15 W-Lampe 1,6 x 1,8 mm - weshalb die Optik der Leuchte 15 bzw. des Kollektorrohrs so gut für Cree XM-L u.ä. passt.

Über die von Hubert erwähnte Lichtfarbe muss man gar nicht diskutieren - rote Farben werden von allen erschwinglichen LEDs m.o.w. schmutzig wiedergegeben, selbst solchen mit niedrigeren Farbtemperaturen.
Hängt aber von der Anwendung ab. Es ist kein Zufall, dass Pathologen fast ausschließlich mit Halogenlampen arbeiten - sie haben viel Rot in ihren Schnitten. Andererseits habe ich selbst (überwiegend Tümpler und Frischschnittbetrachter) vor 12 Jahren mit einer LED von 4000 K begonnen um dem gewohnten Halogen möglichst ähnlich zu sein und ziehe heute die Farben über 6000 immer vor, weil mir das 4000er LED-Licht bei meinen Objekten viel schmutziger vorkommt.

Weiterhin viel Spaß mit der Leuchtenkonstruktion.

Rolf
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Lupus am Oktober 06, 2020, 11:32:25 Vormittag
Hallo,

es ist ein großer Unterschied zwischen Farbtemperatur (das kann auch Geschmacksache sein) und der Farbwiedergabequalität.

Hubert
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Masterdark am Oktober 06, 2020, 12:05:21 Nachmittag
Hallo zusammen,

dass sich insbesondere rot Töne bei meinen pflanzlichen Schnitten bei LED Durchlicht ganz anders als mit Halogenbel. zeigen, ist mir auch sofort aufgefallen.
Dazu dann noch die nicht ideale Ausleuchtung.

Mal sehen ob sich noch eine LED findet, die das Problem der Ausleuchtung beseitigt und evtl. auch etwas besser/angenehmer bei der Farbwiedergabe ist.
Wenn nicht, war es in jedem Fall ein interessanter Versuch.


Grüße,
Dirk
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: reblaus am Oktober 06, 2020, 16:34:49 Nachmittag
Hallo -

na ja, beim Googeln waren schon LEDs mit einigermaßen gleichmäßigen Spektrum zu finden, allerdings aus zahlreichen verschiedenfarbigen Einzeldioden zusammengesetzt (nach dem Prinzip des LED-Leuchtschirms), auch farblich programmierbar, aber darum halt zu großflächig zum Einsatz in einer Mikroskopleuchte, abgesehen von dem Preis, der fast vierstellig war.

Wenn man das Spektrum einer normalen weißen LED mit dem einer guten alten Leuchtstoffröhre vergleicht, dann sieht man, dass deren Leuchtstoffe in den letzten 100 Jahren doch wesentliche Fortschritte gemacht haben. So besteht doch Hoffnung, dass in den nächsten Jahrzehnten für die weißen LEDs endlich eine Leuchtstoffkombination gefunden wird, welche die Blaugrünlücke beseitigt.

Viele Grüße

Rolf
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: jcs am Oktober 06, 2020, 16:54:57 Nachmittag
In Videobeamern werden Lichtmischstäbe verwendet, um die Abmessungen der Lichtaustrittsöffnung an die geforderten Maße anzupassen. Das könnte hier auch funktionieren, wenn die Leuchtfläche der LED zu klein ist. So ein Lichtmischstab kann z.B. aus vier rechteckigen Streifen aus verspiegeltem Glas hergestellt werden. Platz scheint im Lampengehäuse ja vorhanden zu sein.

Den Lichtmischstab müsste man dann zwischen LED und Kollimatoroptik platzieren.

Jürgen
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Peter V. am Oktober 06, 2020, 22:16:33 Nachmittag
Hallo,

im "Schweineschwänzchen" des Variolum (https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=12199.msg91022#msg91022) von Leitz! wurde das Prinzip des Lichtmischstabes perfektioniert.

http://science-info.net/docs/leitz/The_VARIOLUM_new_Microscope_illumination_module_1985.pdf (http://science-info.net/docs/leitz/The_VARIOLUM_new_Microscope_illumination_module_1985.pdf)

Herzliche Grüße
Peter

PS @ Dirk: Stephan Hiller hat sich ja auch einmal in diesem Thread gemeldet, liest aber vielleicht nicht mehr mit. Kontaktier ihn doch einmal und frag ihn, welche LED er Dir empfiehlt. Wenn einer weiß, welche LED für welchen Zweck ideal ist, dann Stephan!
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: wilfried48 am Oktober 07, 2020, 19:19:57 Nachmittag


Wenn man das Spektrum einer normalen weißen LED mit dem einer guten alten Leuchtstoffröhre vergleicht, dann sieht man, dass deren Leuchtstoffe in den letzten 100 Jahren doch wesentliche Fortschritte gemacht haben. So besteht doch Hoffnung, dass in den nächsten Jahrzehnten für die weißen LEDs endlich eine Leuchtstoffkombination gefunden wird, welche die Blaugrünlücke beseitigt.

Viele Grüße

Rolf

Hallo Rolf,

solange man Bilder macht, die man nachher auf einem Bildschirm ansieht, dessen Hintergrundbeleuchtung ebenso die Blaugrünlücke aufweist ist die Diskussion bei der LED Beleuchtung obsolet.
Eine teure LED Beleuchutng mit höherem Farbwiedergabedex würde sich nur bei Betrachtung durch das Binokular oder mit einem teueren OLED Bildschirm mit ebenso guter Farbwiedergabe rentieren.

viele Grüsse
Wilfried

Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Lupus am Oktober 07, 2020, 20:36:45 Nachmittag
Hallo Wilfried,

da möchte ich doch wiedersprechen. Die Farbwiedergabe beim Betrachten des Bildschirms durch das Auge läuft ganz anders ab als bei der Aufnahme eines beleuchteten Objektes mit der Kamera. Auch gute Bildschirme haben eine Blaugrünlücke und sogar eine Rotgrünlücke, die stellt keinerlei Problem dar da man "nur" die drei Zapfenarten des Auges im richtigen Verhältnis anregen muss. Das geht auch mit einer üblichen engbandigen RGB-Monitorbeleuchtung. Wenn bei der Objektbeleuchtung ein Zwischenfarbbereich des Spektrums fehlt, kann dagegen die "Originalfarbe", die wir nach unserer Alltagserfahrung kennen und nur bei Beleuchtung mit einem lückenlosen Spektrum entsteht, nach der Aufnahme nicht mehr rekonstruiert werden.

Hubert
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: jcs am Oktober 07, 2020, 21:05:10 Nachmittag
Hallo,

im "Schweineschwänzchen" des Variolum (https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=12199.msg91022#msg91022) von Leitz! wurde das Prinzip des Lichtmischstabes perfektioniert.

Interessant, was es da schon alles gab! Der ursprünglichen Zweck, die Intensität ohne Änderung der Farbtemperatur zu regeln, ist mit der Verwendung von LEDs ja hinfällig. Aber für eine homogenere Ausleuchtung kann das immer noch nützlich sein.

Jürgen
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Peter Reil am Oktober 07, 2020, 21:10:31 Nachmittag
Hallo,

zu gerne würde ich den Beweis dafür sehen wollen, dass LED- oder Halogen-Beleuchtung nach der Aufnahme im fotografischen Bild am Monitor unterscheidbar sind.  ;)

Ich habe beide Beleuchtungen im Einsatz. Wenn ich in die Okulare sehe, kann ich das sofort unterscheiden. Wenn ich die gemachten Fotos ansehe, die ich mit unterschiedlicher Beleuchtung gemacht habe, kann ich das nicht mehr.

Freundliche Grüße
Peter

PS: Ich habe die Cree LED im Einsatz und würde sie jederzeit wieder einbauen.
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Peter V. am Oktober 07, 2020, 21:16:07 Nachmittag
Hallo Peter,

volle Zustimmung!

Ich habe als (früherer  ;) ) LED-Gegner öfter versucht, den Unterschied - den man mit dem Auge wahrnimmt - fotografisch genau so klar zur Darstellung zu bringen; mir ist es nie überzeugend gelungen (außer, ich hätte mit PS gefaket und das Monitorbild dem Seheindruck angepasst). Offenbar schafft es die Kamerafirmware, die Defizite der LED wieder auszugleichen.
Bei gefärbten Präparaten ist Halogen m.E. immer noch unerreichbar, aber die Unterschiede sind bei einer guten LED-Auswahl mittlerweile so gering, dass ich inzwischen wohl den größten "Hiller-Zoo" forenweit besitze  ;).

Herzliche Grüße
Peter


Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: wilfried48 am Oktober 07, 2020, 23:19:37 Nachmittag
Hallo Hubert,

ja theoretisch könnte man natürlich durch entsprechende Ansteurung des LCDs die Blaugrünlücke der Hintergrundbeleuchtung ausgleichen um ein kontinuierliches Spektrum zu erhalten. Das könnte man jedoch bei der LED Beleuchtung durch ein entsprechendes Filter auch.
Es wird jedoch in Praxis offensichtlich nicht gemacht (vermutlich aus Intensitätsgründen).
Wenn ich z.B. an meinen LCD Bildschirmen die Farbe weiss einstelle und mit einem Spektrometer messe so erhalte ich ein Spektrum mit Blaugrünlücke. Wo ist also der Unterschied zur LED Beleuchtung mit einer LED wo ich bei Beleuchtung eines weissen Blatts das gleiche Spektrum messe ?

viele Grüsse
Wilfried
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Lupus am Oktober 08, 2020, 09:09:49 Vormittag
Hallo,

keiner hat gesagt dass die besagte Cree-LED ungeeignet für die Mikroskopbeleuchtung ist, aber das hängt eben von der Anwendung ab. Dass 95% der Anwender mangels entsprechend farbiger oder farbkritischer Objekte keinen Nachteil sehen ist mir klar. Das ändert nichts an meiner neutralen Aussage, dass diese LED eine schlechte Farbwiedergabe hat, im Datenblatt ist der CRI mit 70 angegeben. Wer sich mit Beleuchtung schon einmal beschäftig hat weiß was das bedeutet. Und es gibt ganz "normale" weiße LEDs mit CRI-Werten über 90. Mir ist auch klar dass die oft geometrisch nicht zum Beleuchtungsstrahlengang passen. Aber den könnte man auch anpassen.

Zitat
zu gerne würde ich den Beweis dafür sehen wollen, dass LED- oder Halogen-Beleuchtung nach der Aufnahme im fotografischen Bild am Monitor unterscheidbar sind.
Dass der Farbunterschied bei Fotografien am Monitor nicht so auffällt wie bei visueller Beobachtung ergibt sich u.a. aus der dazwischen geschalteten Übertragungskette Kamerasensor und Monitor. Beide sind fehlerbehaftet und führen zu einer Vermischung der originalen maximalen Farbtrennung.

Und wenn der Unterschied dann praktisch nicht mehr erkennbar ist kann es auch an der Art der jeweiligen Objektfarbigkeit liegen. Wenn z.B. neben farbschwachen transparenten Strukturen nur ein paar rote Objekte vorkommen, dann fällt die schwache Rotwiedergabe nicht auf, weil der Farbabgleich ebenfalls Einfluss ausübt (Im Sinne einer Farbtemperaturangleichung). Mangels anderer dominanter Farben kann es dabei keine signifikante Farbverfälschung zwischen den Farben geben. Der Unterschied kann bei solchen Objekten nur dann auffallen, wenn man einen manuellen Farbabgleich auf den objektlosen Hintergrund durchführt (als Graukartenersatz) und dann die Einstellung nicht mehr verändert. Ich vermute dass das wenige machen. Dass man den Unterschied allgemein nicht fotografisch zeigen kann halte ich für falsch.
In einem früheren Thread gab es zu dem Thema schon einmal eine emotionale Diskussion ;). Die Aufnahmen zeigen den Unterschied meiner Meinung nach deutlich, aber der besteht auch nicht bei allen Farben.
https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=26056.msg195870#msg195870  (https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=26056.msg195870#msg195870)

Zitat
Offenbar schafft es die Kamerafirmware, die Defizite der LED wieder auszugleichen. 
Da müsste die Software so intelligent sein dass sie erahnt wie das Objekt bei anderer Beleuchtung ausgesehen hätte.

Hubert

Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Lupus am Oktober 08, 2020, 10:12:05 Vormittag
Hallo Wilfried,

Zitat
ja theoretisch könnte man natürlich durch entsprechende Ansteurung des LCDs die Blaugrünlücke der Hintergrundbeleuchtung ausgleichen um ein kontinuierliches Spektrum zu erhalten 
das Prinzip des Monitors ist ja gerade, kein kontinuierliches Spektrum zu erzeugen sondern die drei Grundfarben möglichst zu trennen um sie isoliert anzusteuern. Umso sauberer die Trennung ist desto gesättigter können die Farben dargestellt werden. Beim LCD-Monitor, der üblicherweise mit weißem LED-Licht hinterleuchtet wird, ist das Problem eher die nicht so optimale Trennung des R-und G-Kanals durch die vorgesetzte Farbfiltermatrix.

Zitat
Wo ist also der Unterschied zur LED Beleuchtung mit einer LED wo ich bei Beleuchtung eines weissen Blatts das gleiche Spektrum messe ?
keiner. Ein weißes Blatt hat auch kein charakteristisches Farb-Reflexionsspektrum wie ein farbiges Objekt. Nach dem Weißabgleich ist das Blatt mit jeder Lichtquelle weiß.

Das Problem ist die Farbverschiebung, wenn das Objekt wie üblich ein über das ganze Spektrum stark schwankendes Reflexions- (oder im Durchlicht auch Absorptions-)verhalten aufweist und in einem charakteristischen engeren Spektralbereich mit höherer Reflexion eine Beleuchtungslücke entsteht. Die geänderte Objektfarbe entsteht dann durch die Wirkung der verbleibenden stärker beleuchteten Spektralbereiche mit höherer Reflexion auf die drei Farbrezeptoren des Auges.

Hubert
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: wilfried48 am Oktober 08, 2020, 12:36:54 Nachmittag
Hallo Hubert,

was ich einfach sagen wollte
Was nützt es mir, wenn ich das Objekt mit einer LED mit CRI >90 beleuchte, wenn ich das Bild nachher auf einem LCD Monitor mit einer LED Hintergrundbeleuchtung mit CRI 70 betrachte.
Bei einem kalibrierten RGB Monitor ist das natürlich etwas anderes, aber wer hat einen solchen Moloch heute noch. Am ehesten kommt dem ein OLED Bildschirm nahe aber die sind auch nicht billig.

viele Grüsse
Wilfried
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Lupus am Oktober 08, 2020, 15:06:33 Nachmittag
Hallo Wilfried,

Zitat
wenn ich das Bild nachher auf einem LCD Monitor mit einer LED Hintergrundbeleuchtung mit CRI 70 betrachte. 
ich hatte Deinen Einwand schon verstanden, und versucht zu erklären dass der CRI nur für die Objektbeleuchtung gilt. Für die RGB Dreifarbendarstellung des Monitorbildes sind die spektralen Lücken kein Mangel, jedenfalls haben diese funktional absolut nichts mit dem CRI-Wert zu tun. Beim OLED-Bildschirm sind die drei Grundfarben ebenfalls mit Lücken voneinander getrennt (kannst Du mit dem Spektrometer z.B. beim OLED-Bildschirm der Samsung Smartphones beobachten, beim iPhone gibt es OLED und LCD).

Hubert
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: wilfried48 am Oktober 08, 2020, 21:41:12 Nachmittag
Hallo Hubert,

warum sehe ich dann mit dem Spektrometer bei einem LCD Bildschirm bei der Farbe weiss nicht RGB sondern genau das Spektrum der Hintergrundbeleuchtung mit blaugrün Lücke. Bei einem älteren LCD Laptop sieht man sogar noch diskrete Linien damaligen Gasentladungs
Hintergrundbeleuchtung.

viele Grüsse
Wilfried
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Lupus am Oktober 09, 2020, 01:10:15 Vormittag
Hallo Wilfried,

Zitat
warum sehe ich dann mit dem Spektrometer bei einem LCD Bildschirm bei der Farbe weiss nicht RGB sondern genau das Spektrum der Hintergrundbeleuchtung mit blaugrün Lücke.
ich verstehe die Frage nicht ganz, man sieht bei weiß doch rot, grün und blau? Wie sauber die Farben getrennt sind hängt von der jeweiligen Technik des Herstellers ab. Die weiße Hintergrundbeleuchtung durch (heutzutage) LED wird mit einem vorgelagerten RGB-Filterraster in die drei Grundfarben aufgeteilt und dann mit der darüber liegenden LC-Maske pixelweise in der Helligkeit geschaltet.
Ich habe auf die Schnelle das Raster meines PC-Bildschirms mit dem Smartphone fotografiert (Bild 1) und verschiedene Farbflächen mit einem Spektroskop aufgenommen (Bild 2). Da sieht man doch gut das Spektrum als ganzes und für einzelne Farben. Dass es bei weiß dem Spektrum einer weißen LED mit Blaugrünlücke ähnlich sieht liegt natürlich daran dass diese Ausgangspunkt der Beleuchtung ist.

Hubert
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: reblaus am Oktober 09, 2020, 10:31:10 Vormittag
Hallo Hubert -

Vielen Dank für Deine Mühe mit den Klarstellungen, die mir vieles bisher Unbekanntes oder falsch Begriffenes klargemacht haben.
Trotzdem habe ich eine dumme Frage:
Wenn ich mit meinem Taschenspektrometer das Halogenspektrum fotografiere, dann sollte doch auf dem Kameradisplay bzw. auf dem Foto trotzdem eine Blaugrünlücke erscheinen, weil die Hintergrundbeleuchtung der Kamera oder des Monitors diese mitbringt - wie ich aus der bisherigen Diskussion erst erfahren habe. Das Spektrum erscheint aber doch einigermaßen kontinuierlich:
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/284970_32347029.jpg)
Spektrum Cree XML

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/284970_22687807.jpg)
Spektrum Hal12V

Viele fragende Grüße

Rolf

P.S. Nebenfrage: Im Blaubereich (Foto1 450 nm) wird das Blau beim Fotografieren bei Überbelichtung zu pink/purpur, was ist der Grund?
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: wilfried48 am Oktober 09, 2020, 11:12:11 Vormittag
Hallo Hubert,

zeig doch mal ein direktes Spektrum von einer weissen Fläche (nicht einem Farbpixel) ohne Umweg über die Handyfotografie, dann wirst du sehen, was ich meine.

Ich meine übrgens auch schon in deiner gezeigten Fotografie des RGB Farbtripels von weiss die typische LED Hintergrundbeleuchtung
erkennen zu können. Es müssten ja alle drei Farben zu gleichen Anteilen und Wellenlängenbereichen da sein. zumindest die Rotschwäche der Hintergrundbeleuchtung kann man klar erkennen. Leider hast du weiss das RGB Spektrum nicht gezeigt.
Ich bin heute am Schülerforschungszentrum und werde mit dem Gitterspektrometer mal direkt ein Spektrum vom LCD Bildschirm aufnehmen um zu zeigen was ich meine.

viele Grüsse
Wilfried
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Lupus am Oktober 09, 2020, 14:46:33 Nachmittag
Hallo Rolf,

Zitat
Wenn ich mit meinem Taschenspektrometer das Halogenspektrum fotografiere, dann sollte doch auf dem Kameradisplay bzw. auf dem Foto trotzdem eine Blaugrünlücke erscheinen, weil die Hintergrundbeleuchtung der Kamera oder des Monitors diese mitbringt - wie ich aus der bisherigen Diskussion erst erfahren habe.
das Display oder der Monitor haben immer Lücken sowohl zwischen ihrem blauen und grünen als auch zwischen ihrem grünen und roten Spektralbereich. Das gilt für einen LCD Bildschirm, der mit weißem LED Licht hinterleuchtet ist, genauso wie für einen LED bzw. OLED Bildschirm, deren Bildpixel durch rote, grüne und blaue LEDs direkt gebildet werden. Aber man sieht doch beim Betrachten des Bildschirms diese Lücken nicht sondern nur einzelne Bildpixel, die eine rote, grüne oder blaue Farbe haben, mit unterschiedlicher Intensität (wie mein erstes Bild). Ob das Blau nun breitbandig ist oder engbandig ist nicht entscheidend und vom Betrachter nicht erkennbar. Das Auge erhält pro betrachteten Bildpixel lediglich ein integrales Signal, das die zugehörigen Zapfen des Auges proportional seiner Intensität und der spektralen Überlappung mit der Zapfenempfindlichkeit anregt. Durch die unterschiedlich starke Anregung mehrer benachbarter rot-, grün- oder blauempfindlicher Zapfen entsteht dann der subjektive Gesamfarbeindruck einer Fläche als Mischfarbe. Farblücken im Emissionsspektrum des Bildschirm werden nicht als erkennbare Information übertragen.

Im fotografierten Spektrum sind aber trotzdem aus anderem Grund Intensitätseinbrüche zu erkennen: Die drei Kamera-Farbsensoren sind i.d.R. nicht so abgestimmt, dass sie bei Aufnahme einer konstanten spektralen Lichtintensität wieder eine konstante Signalintensität ergeben. Das sieht man am besten wenn man ein bekanntes kontinuierliches Spektrum wie z.B. das einer Halogenlampe aufnimmt. Dann sind sowohl zwischen blau und grün als auch zwischen grün und rot und an den spektralen Bildrändern Intensitätseinbrüche zu sehen, die man nur durch nachträgliche rechnerische Kalibrierung kompensieren kann.

Hubert
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Lupus am Oktober 09, 2020, 17:10:19 Nachmittag
Hallo Wilfried,

wie soll ich ein Spektrum einer weißen Fläche ohne Fotografie zeigen? Meine gezeigten Spektren bilden kein Farbpixel ab sondern eine größere Teilfläche des Monitors, die ich in einem Grafikprogramm eingefärbt habe.

Zitat
Ich meine übrgens auch schon in deiner gezeigten Fotografie des RGB Farbtripels von weiss die typische LED Hintergrundbeleuchtung
erkennen zu können. 
das habe ich in #46 bereits bestätigt.

Zitat
Es müssten ja alle drei Farben zu gleichen Anteilen und Wellenlängenbereichen da sein. zumindest die Rotschwäche der Hintergrundbeleuchtung kann man klar erkennen.
wie ich bereits im Beitrag #49 erwähnt habe, wird das am Monitor sichtbare Spektrum auch durch die Empfindlichkeitsverteilung der drei Kamera-Farbsensoren bestimmt. Eine Kamera ist kein kalibriertes Messinstrument zur genauen Darstellung der Intensitätsverteilung. Die natürlich vorhandene "Rotschwäche" der Hintergrundbeleuchtung wird dadurch verstärkt. Das ist übrigens mit dem Auge nicht anders, da der rote Zapfen einen (je nach Kamera) ähnlichen Empfindlichkeitsabfall am langwelligen Ende hat. Aber das hat wiederum wenig mit der Farbwiedergabequalität des Monitors zu tun.

Zitat
Leider hast du weiss das RGB Spektrum nicht gezeigt.
Meinst Du eine Intensitätsverteilung wie in der rechten Grafik?

Hubert
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Lupus am Oktober 10, 2020, 13:45:21 Nachmittag
Hallo Rolf,

ich habe gesehen dass Du noch eine Frage gestellt hast
Zitat
P.S. Nebenfrage: Im Blaubereich (Foto1 450 nm) wird das Blau beim Fotografieren bei Überbelichtung zu pink/purpur, was ist der Grund? 
Ich kann da nur eine Vermutung äußern: Ich habe schon spektrale Empfindlichkeitskurven von Kamerasensoren gesehen, wo der Rotsensor im kurzwelligeren Blaubereich nochmals eine geringe Empfindlichkeit aufweist. Bei spektraler Überbelichtung, die bei der Cree LED durch den sehr hohen Blaupeak auftreten kann, würde dann aufgrund beginnender Sättigung des Blausignals ein merklicher Rotanteil dazu gemischt, und das würde natürlich violett/purpur ergeben.

In dem Zusammenhang noch eine Ergänzung zu der von mir schon angedeuteten nichtlinearen Farbdarstellung des Kamerasensors: Bei Deinem Halogenspektrum fehlt sowohl die Farbe cyan zwischen blau und grün und gelb zwischen grün und rot (bzw. ist nur minimal schmal angedeutet), wenn man die Lampe visuell mit dem Spektroskop betrachtet ist das nicht der Fall. Auch hier dürfte das Sättigungsverhalten der Kamera Ursache sein.

Die spektralen Empfindlichkeiten der drei Farbsensoren überlappen jeweils am Rand (wie natürlich auch beim Auge). Gelb entsteht dann für das Auge, wenn grün und rot fast gleich stark angeregt wird, also im schmalen Bereich genau mittig zwischen den Empfindlichkeitsmaxima zweier Farbsensoren und damit im Bereich stark abfallender Empfindlichkeit an den Flanken der jeweiligen Kennlinienkurven.

Wenn man eher unterbelichtet wie am schwach ausgeleuchteten Spektroskop dominieren die Empfindlichkeitsmaxima der drei Farbsensoren und werden von der Kameraelektronik - wahrscheinlich bei der nicht so hochwertigen Smartphonekamera ausgeprägter - überproportional verstärkt. Der Übergangsbereich mit gleicher Anregung benachbarter Farbsensoren erhält einen steileren Kennlinienverlauf und wird daher sehr schmal in der Ausdehnung oder sogar unterdrückt.

Wenn man eher überbelichtet gehen die Kennlinienmaxima in Sättigung und die Flanken werden angehoben und der Kurvenverlauf flacher, der Überschneidungsbereich also breiter und damit auch z.B. der gelb sichtbare Bereich. Damit kein Missverständnis entsteht: Der Bildbereich ist nicht gelber ausgeleuchtet, aber die Bildfläche die etwa gleiche Intensität der angeregten Grundfarbensensoren für grün und rot aufweist wird breiter.

Das kann man am folgenden Bild erkennen, ich habe eine Halogenlampe mit höherer Intensität aufgenommen und dabei die Intensität durch asymmetrische Ausleuchtung über die Spalthöhe verändert. Man sieht bei hoher Beleuchtungsintensität einen breiten gelben und auch einen cyanfarbigen Bereich. Aufnahme mit Smartphone und 7 € Kartonspektroskop.

Der Effekt tritt nur am Spektroskop so ausgeprägt auf, nicht wenn ich eine gelbe Farbfläche fotografiere. In der Natur entsteht die gelbe Farbe durch spektral breitbandiges gleich starkes grünes und rotes Reflexions-/Absorptionspektrum des Objektes, ist also unempfindlich gegenüber den beschriebenen Sättigungseffekten. Dagegen ist gelb in der Physik ein engbandiger Spektralbereich des Lichtes.

Hubert
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: reblaus am Oktober 10, 2020, 14:05:38 Nachmittag
Hallo Hubert -

das habe ich jetzt begriffen - vielen Dank für deine Mühe! Ich habe mich auch schon früher gewundert, dass man bei all diesen sich überlagernden Effekten und Farblücken überhaupt solch tolle Fotos herstellen kann - zumal, wenn man sie auch noch ausdruckt. Aber bei Farbabzügen war das früher schließlich nicht weniger verwunderlich ...
     Das Spektrum wurde übrigens mit einer EOS 5D Mk2 oder R fotografiert und ich habe beim Wühlen im Internet die Klage eines Fotografen gefunden, der sich bei der EOS R über diese Farbverfälschung bei seinen Fotos in eine "Bar" o.ä. (dunkel - also die farbigen Leuchtröhren überbelichtet) beklagt hat.

Viele Grüße

Rolf
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: wilfried48 am Oktober 10, 2020, 14:11:06 Nachmittag
.....
Ich bin heute am Schülerforschungszentrum und werde mit dem Gitterspektrometer mal direkt ein Spektrum vom LCD Bildschirm aufnehmen um zu zeigen was ich meine.

viele Grüsse
Wilfried

Hallo,
gestern hat es zeitlich leider nicht mehr gereicht. Ich werde es gelegentlich nachholen und ein neues Thema zu der Frage "Farbqualität"
von Bildschirmen eröffnen.
Oder vielleicht kann ein Moderator die Diskussion hierüber abtrennen, denn mit dem obigen Thema hat es ja nicht mehr viel zu tun.

viele Grüsse
Wilfried
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: mhaardt am Oktober 10, 2020, 21:42:45 Nachmittag
Kamerasensoren mit Bayermaske haben prinzipbedingt keine Möglichkeit, monochromatisches Licht korrekt zu erfassen.  Normale farbige LEDs sind fast monochromatisch und wenn man sie mit einer DSLR fotografiert, kommen da selten korrekte Bilder bei heraus.

Man bekommt den Effekt aber nur selten zu sehen, weil man im Alltag normalerweise kein monochromatisches Licht hat.

Michael
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Masterdark am Oktober 19, 2020, 11:53:33 Vormittag
Hallo zusammen,

zunächst danke für zahlreichen, weiterführenden Informationen bzgl. der LED Beleuchtung.

Da für kleines Geld zu bekommen, habe ich aus Interesse ein Handspektroskop (Pappversion) besorgt.
Mit diesem habe ich das Spektrum der CREE XM-L2 U4 betrachtet und durch das Okular mit dem Handy fotografiert.
Gleiches mit der Zeiss Halogen 100 Beleuchtung.

Wie in den Verläufen der Spektren zu erkennen, ist der von der Halogenbeleuchtung deutlich homogener/gleichmäßiger.

Außerdem habe ich eine COB LED mit "scheinbar" recht großer Leuchtfläche besorgt. Bei kleiner Vergrößerung (5x Obj.) und
ohne Kondensor, wird das gesamte Bildfeld sehr schön homogen ausgeleuchtet. Mit 10x Obj. und Kondensor zeigen sich aber
im Bildfeld sehr unschöne blau/gelbe Ringe um die einzelnen LED's herum, so dass diese LED-Art eher ungeeignet ist.

Werde zunächst bei meiner Halogen-Beleuchtung bleiben, sie leuchtet das Bildfeld komplett aus und zeigt für mein Empfinden
gegenüber den LED's die angenehmeren Farben insbesondere was rot angeht.


Grüße,
Dirk

Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Mikroman am Oktober 19, 2020, 12:05:39 Nachmittag
Hallo Dirk,

das Phänomen der blaugelben Ringen bei COB-LEDs kenne ich auch. Wenn die Einzel-Leds nicht zu weit auseinander liegen, kann ein Mattierungsfilter bei der Homogenisierung helfen. Ersatzweise tut es auch Magic Tape von 3M, mit dem man z.B. die untere Kollektorlinse beklebt. Mitunter verbessert sich dadurch auch der Kontrast.

Gruß
Peter
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: reblaus am Oktober 19, 2020, 13:05:05 Nachmittag
Hallo Dirk -

Deine Spektrumaufnahmen illustrieren nochmals deutlich die Fotoproblematik, die Hubert et al. weiter oben ausführlich dikutiert haben. Bei Deinem Spektrum mit Handy fotografiert ist die Blaugrün-Lücke der Cree XM-L kaum sichtbar, bei meinem Foto (Canon EOS) weiter oben im thread hingegen sehr ausgeprägt.

Viele Grüße

Rolf
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Masterdark am Oktober 19, 2020, 14:06:56 Nachmittag
Hallo Rolf,

das Abfotografiern von Farben oder gar Farbverläufen ist sicher sehr problematisch.

Aber ich war erstaunt, dass die Bilder gar nicht so weit vom direkten Einblick entfernt waren.
Mein Spektrum zur Cree LED zeigt bei ca. 450nm eine recht hohe Intensität. Würde man diese
etwas absenken, werden die Lücken sicher deutlicher und analog zu deinen Bildern erscheinen.

Grüße,
Dirk
Titel: Re: Zeiss Lampenhaus auf LED für Auflicht und Floureszenz umrüsten ?
Beitrag von: Lupus am Oktober 19, 2020, 15:18:32 Nachmittag
Hallo,

man muss doch nur die bekannten, gemessenen Intensitätsverteilungen direkt vergleichen um die Blaugrünlücke und den starken Rotmangel der LED zu erkennen.

Hubert