Mikro-Forum

Liebe Kollegen,

wie ist denn im Moment der Stand der Technik was LED Beleuchtung für das Orthoplan angeht?

Ich möchte das mal mit einem Lampenhaus (LH 100) versuchen.
Ziel ist natürlich,
- die Einstell- und Zentriermöglichkeiten des LH 100 zu behalten,
- eine möglichst kohärente Beleuchtung, also einen Punktstrahler und keine grössere LED Punkt-Matrix
- Helligkeiten, die deutlich über der 100W Halogenlampe liegen
- sauber bis dunkel / aus dimmbar
- homogene Ausleuchtung bis Sehfeldzahl 28 (am liebsten), mind. aber bis SZ 26
- keine Lücken im Spektrum der LED, sondern möglichst ein Kontinuum ...

Der letzte Punkt ist besonders wichtig für mich in der Erzmikroskopie, da ein Spektrum mit peaks & dips die Erkennung der feinen Farbnuancen der Erze sicher erheblich erschwert, zumal ich mich da jahrelang mit der 100W Halogen "eingesehen" habe ...
(Inwieweit der bei weissen LEDs typischerweise fehlende "tiefrote" Bereich und eine Prädominanz im Blauen Unterschiede zum Farbeindruck der Halogenlampe in der Erzmikroskopie macht, muss ich dann sehen, mit meiner XBO 150 sieht das auch schon anders aus, deshalb nehme ich die nur für strukturelle Fragen beim lichtschluckenden Auflicht-Immersionskontrast ...)

Ich freue mich auf eure Einsichten :)
Holger

Holger,
an das Spektrum einer Halogenlampe kannst mit einer LED nicht herankommen, die LEDs haben alle den typischen Blau Peak und danach diesen relativ flachen Bereich über die anderen Farbanteile.
Als ich anfing meine Proben, wozu auch Erze gehören per LED zu untersuchen, also etwa 10 Jahren, hieß es von den Auflicht-Kollegen (nicht hier im Forum): Vergiss es.
Ich habe mich aber eingesehen, und betreibe es immer noch per LED. Es geht also schon. Die feinen Nuancen, sind aber natürlich andere also du es vom Halogenlicht kennen wirst. Inwiefern nun aber im Einzelnen etwas fehlt oder nicht musst du selber durch Ausprobieren in Erfahrung bringen.

Was die Leistung angeht, so habe ich meist 10W LED verwendet, die Steuerung die ich damals entwickelt hatte treibt aber auch mühelos eine 20W LED. Da will man selbstverständlich im Hellfeld NICHT mehr hinein sehen. Diu kannst mich auch per PM benachrichtigen, falls Du Fragen zu der LED Lösung haben solltest.
Soviel zunächst einmal.
Erzliche Grüße,
Bastian

Lichtspektrum von LED u.a. (nach Trump)
https://www.youtube.com/watch?v=nycAujdp708 (https://www.youtube.com/watch?v=nycAujdp708)
Tschuldigung, ist mir so reingerutscht in die Antwort ..

Lieber Holger,

schau mal hier (https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=33600.msg246763#msg2467635) - und in Sachen LED kann ich Stephan nur wärmstens empfehlen.

Herzliche Grüße,

Olaf

Hallo Holger,

die Forderung nach kohärenter Beleuchtung verwundert mich etwas.
Kohärente Beleuchtung verringert ja die Objektähnlichkeit des Bildes.
Die Dimension der Lichtquelle hat ja auch Einfluss auf die Beleuchtungsapertur, insbesondere sollte die Lichtquelle so gross sein, dass die Aperturblende voll ausgeleuchtet ist.

Viele Grüsse
Florian

Hallo Florian,

lass es mich mal so ausdrücken:
Ich halte es mit Herrn Husemann, der mal in einem früheren Thread gesagt hat:
,,Reale, flächenhafte Lichtquellen muß man sich zusammengesetzt denken aus untereinander inkohärenten (Quasi-)Punktqellen. Auf jede von diesen kann man für die mikroskopische Abbildung die ursprünglichen Abbe´schen Überlegungen anwenden und wegen der Inkohärenz alle einzelnen Ergebnisse überlagernd addieren. Da wegen der Flächenhaftigkeit alle Beleuchtungsarten von gerade (in der opt. Achse) bis schief (vom achsenfernen Rande der Lichtquelle) gemeinsam auftreten, und Letztere das höhere Auflösungsvermögen haben, ergibt sich hier für die Auflösungsgrenze d = lambda(v) / [NA(Obj.) + NA(Bel.)] , mit NA(Bel.) < =  NA(Obj.) und damit dmin = lambda(v) / 2NA(Obj.) als theoretisches Optimum.
Insbesondere mit Annäherung von NA(Bel.) an NA(Obj.), d.h. bei weiterer Öffnung der Kondensorblende, nimmt aber - auch das beschreibt die Theorie - der Bild-Kontrast für zunehmend feinere Objektstrukturen bis zum Erreichen von d kontinuierlich ! (außerdem recht flach!) auf Null ab."
Ende Zitat Husemann

Im Prinzip möchte ich keinen Fächen- / Matrix-Strahler, sondern eine homogene Lichtquelle, die vom Durchmesser zum Kollektor/ Kondensor-System meines Lampenhauses passt.
Dieses System wurde ja so konstruiert, dass es die Apertur aller Objektive ausleuchten kann.

Viele Grüße,
Holger

Hallo Holger,

die Forderung "möglichst kohärente Beleuchtung" ist bei der Frage der Lichtquelle irreführend. Bei köhlerscher Beleuchtung ist die Beleuchtung bei voller Kondensoraperturausleuchtung prinzipbedingt grundsätzlich inkohärent. Sie wird durch Schließen der Aperturblende zunehmend kohärent unter Zunahme der Beugungsartefakte und des scheinbaren Kontrastes. Die Art der Lichtquelle ändert nichts daran. Für die Wahl der Lichtquelle ist nur relevant dass sie, wie Du schon gesagt hast, in der Größe an das bestehende Kondensorsystem angepasst ist.

Hubert

Hallo Hubert & Florian,

Kohärent war in diesem Zusammenhang sicher nicht die ideale Wortwahl, das ist richtig.

Holger

Liebe Kollegen,

Ich brauche nun euren Rat:

ich habe mit Stephan Hiller gesprochen und er wird mir eine LED Lösung für das LH 100 bauen, die ich an verschiedenen Orthoplan-Stativen einsetzten kann, einfach durch einen rückwärtigen Einschub!
Wir haben über eine 18W XHP 50 LED gesprochen, die gibt mir bestimmt genug Licht in der Auflicht-Erzmikroskopie, incl. lichtschluckendem Immersionskontrast.


Ich bin mir aber nicht sicher welche Lichtfarbe ich nehmen soll. 4000K? 6000K?

Ziel ist, dem relativ ausgewogenen Licht einer CB12 gefilterten 100W Halogenlampe nahe zu kommen, die mit max. Leistung (bei 13,5 V) betrieben wird.
Ich habe mich lange in die "feinen Farbnuancen" der Erze im Auflicht eingesehen und möchte das Lichtspektrum am liebsten dahin "trimmen".

Hat jemand ein Spektrum, welches so eine Halogenlampe mit (und ohne?) CB bei max. Leistung zeigt? Das wäre das Ziel! Der liebe Peter Höbel vielleicht?

Gut, die LED hat Defizite im blau-violetten und blaugrünen Teil, mit stark dominantem Blau.
Mit dem Defizit im blau-violetten Bereich kann ich am ehesten Leben, da ist die Halogenlampe besser aber nicht great. Und ich muss auch damit Leben, da die LED dort noch keinen Output hat.

Frage ist also wie ich den blauen peak (Mittenfrequenz ca. 450 nm) reduziere und gleichzeitig den blaugrünen Bereich relativ dazu anhebe (Leistung dafür sollte ja genug da sein)....?

Irgendwelche Ideen?

Viele Grüße,
Holger

Hallo Holger,

persönlich empfinde ich die 4000K einer Halogenlampe ähnlicher als es die 6000K Variante ist. 6000K ist schon Xenonlicht  ;)

Viele Grüße

Erik

Vielleicht mit einem Langpassfilter, z. B. GG475 von Schott, evtl in Kombination mit den bläulichen Standardmikroskopfiltern, die Glühlampenlicht tageslichtähnlicher machen, um auch den Rotanteil entsprechend zu dämpfen.

Danke für die ersten Vorschläge  :)

@Erik: evt. die 4000K (oder 6000K?) Variante mit einem CC Yellow Filter betreiben, der so bei 435 nm seinen Peak hat?

@Florian: Hmmmm - der GG475 ist super steil links von der Kante, da schneide ich mir fast alles Blau weg ... ich wollte ja nur den Blau-Peak dämpfen, die anderen wichtigen Blauanteile des LED-Spektrums leiden mit dem LP Filter erheblich ....

H.

Hallo Holger,

ich möchte Dir noch eine Sache zu bedenken geben: Die einzelnen Emitter der XHP 50 sind relativ weit auseinander, sodass je nach Kollektoroptik eine kreuzförmige Abschattung im mikroskopischen Bild die Folge sein kann. Bei der neueren XHP50.2 sind die Emitter näher einander gerückt und die Fläche zwischen den Emittern scheint auch ein wenig zu leuchten. Zumindest habe ich mit der XHP70.2 am Olympus Vanox kein Problem mit einer Abschattung.

Viele Grüße
David

Vielen Dank David!

Ich denke da kann Stephan bestimmt etwas zu sagen .... ich könnte mir denken, dass er diese verbauen wird, sie hat ja auch 18W wie ich sehe!
... ah und lt. Datenblatt (im Vergleich zum Vorgänger): "unparalleled lumen density and longer lifetime at higher operating temperatures".

Viele Grüße,
Holger

Hallo Holger,

gute Frage. Der bisherige Weg beim Halogenlicht war immer ein Aufhärten des langwelligen Spektrums mittels Blaufilter. Ich glaube wirklich nicht, dass dies bei 4000K erforderlich ist, aber es ist bestimmt besser als ein Langpassfilter bei 6000K.

Deine Augen werden die 4000K bevorzugen.

Viele Grüße,

Erik

Hallo Holger ,

Stephan Hiller hat an meinem Amplival POL einen Umbau mit der LED XHP-50 5000K
vorgenommen.
Bei einem Strom von 1 Ampere ( 135%) ergibt sich folgendes Spektrum:
Zum Vergleich Halogen-Wolfram 12 V 100W Volllast mit CB 12 Korrektur.
Beide Integration Zeiten sind gleich ( 10ms).

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/287467_30542218.jpg) (https://www.pic-upload.de)

LG
Jürgen

...

Zum Vergleich alle Spektren normiert um die Spektralverschiebung zu betonen , ohne die Einflüsse der Intensität hervorzuheben .

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/287469_6444509.jpg) (https://www.pic-upload.de)

Jürgen

... eine Korrektur mit CB 12 an der LED bringt nur Intensitätsverlust im 480nm bis 700nm Bereich.

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/287470_58000584.jpg) (https://www.pic-upload.de)

Hallo Jürgen,

das Spektometer ist offensichtlich bezüglich der Intensität nicht kalibriert. Das Halogenlicht hat im roten Bereich in der Darstellung einen viel zu starken Abfall, es müsste sogar ansteigen.

Hubert

Vielen Dank Jürgen,

das ist sehr aufschlussreich!

Zu Deiner ersten Abb.: Ich nehme an Du hast die 12V Variante und betreibst die mit 1A = 12W? Da geht ja dann noch etwas mehr Helligkeit bis 18W - oder? Ich weis zwar nicht wie sich der Anstieg der Intensität visuell niederschlägt, aber ich hatte eigentlich mit mehr Helligkeit der LED gegenüber der Halogenlampe vermutet - zumal ich meine bei Soft-Start problemlos und relativ langlebig bei 13,5 V betreibe, dann wird der Helligkeitsvorteil der LED ja noch geringer??

Zu Deiner zweiten Abb.: Was ist der Unterschied zwischen den beiden Halogen-Spektren?

3. Punkt: wäre interessant, hier den Effekt einer Dämpfung des blauen Peaks mittels CC Gelbfilter zu sehen - und da stellt sich die Frage ob man den CC Filter besser mit 6000K oder 4000K kombiniert um dem Spektrum der Halogenlampe näher zu kommen.....

Ach ja - hast Du noch einen Wärmeschutzfilter drin? Ich wundere mich dass der CB 12 so dermaßen den IR Anteil bei der Halogenlampe eliminiert ...
EDIT - und ich sehe gerade dass das Hubert auch aufgefallen ist ....


Viele Grüße, Holger

Hallo Hubert ,Holger
die Spektren sind am Mikroskop-System aufgenommen. Es ist deshalb möglich, dass die Objektive und Umlenk-Prismen diesen Bereich stärker absorbieren.
Der CCD TCD1304 fällt auch bei 700nm relativ schnell ab

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/287479_52243212.jpg) (https://www.pic-upload.de)

@Holger
Zu Frage 1 : Stimmt
,,Zu Deiner zweiten Abb.: Was ist der Unterschied zwischen den beiden Halogen-Spektren?"
Die rote Kurve ist mit CB12 aufgenommen.

Bei Betrachtung nur des sichtbaren Bereichs entsteht der Eindruck einer flacheren Kurve.

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/287479_426867.jpg) (https://www.pic-upload.de)

Aber es stimmt, Photometrische Messungen sind ohne Kalibrierung nicht möglich.
LG
Jürgen

Zitat von: Holger Adelmann in November 13, 2020, 12:19:37 NACHMITTAGS

@Florian: Hmmmm - der GG475 ist super steil links von der Kante, da schneide ich mir fast alles Blau weg ... ich wollte ja nur den Blau-Peak dämpfen, die anderen wichtigen Blauanteile des LED-Spektrums leiden mit dem LP Filter erheblich ....

Ich wollte ja auch GG455 schreiben.

Gruss
Florian

... alle meine Gelbfilter:
GG4 und GG9 kämen in Frage

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/287490_3841804.jpg) (https://www.pic-upload.de)

Hallo Jürgen,

wenn du den GG9 und den CB12 kombinierst?

Hallo Florian ,
es hebt Blau gegen Rot an

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/287494_34576242.jpg) (https://www.pic-upload.de)


dämpft aber unheimlich



(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/287494_42750725.jpg) (https://www.pic-upload.de)

Hallo Jürgen, vielen Dank für die Mühe, die Du Dir machst, und danke Florian & Hubert für Euren Input!

Ja, ich denke GG 4 oder GG 9 wären ideal um den blauen Peak zu dämpfen.
Dann sollte ich vermutlich auf eine 5000K LED gehen und mit beiden GG Filtern spielen, welche Kombo am Besten zu dem visuellen Eindruck bei den Erzen passt.
Da ich ein Spiegelhaus habe könnte ich dann durch direktes Umschalten mit der 100W Halogen vergleichen!

Alternative wäre eine 6000K LED (die für sich alleine sicher zu hart / bläulich ist), kombiniert mit GG 4 oder GG 9 .... das ist dann wohl schwierig vorher zu entscheiden - oder?

Mal sehen, ob noch mehr Ideen kommen, bisher war das aber schon ein große Hilfe, ganz herzlichen Dank!

Grüße von Holger

Hallo Holger,

wenn es Dir auf die Farbqualität ankommt, würde ich persönlich nie eine LED mit hoher Farbtemperatur verwenden. Deren CRI, also der Farbwiedergabeindex, ist üblicherweise bei ansonsten gleichem LED Typ deutlich schlechter. D.h. man müsste viel intensiver eingreifen um dies zu korrigieren. Das liegt auch an dem früheren Einbruch der Rotintensität am langwelligen Ende des Spektrums. Neben der Rot- und Orangewiedergabe leiden dann auch bestimmte Blautöne, die meist einen charakteristischen Rotanteil besitzen.

Hubert

Danke für diese Info, Hubert - also sollte ich besser die 5000K Version nehmen? Und dann evt einen GG Filter?
Wenn ich da noch drunter gehe (3000K oder 4000K), ist das am Ende doch "wärmer" als meine Referenz (100W Halogen plus CB 12), auch ohne GG Filter, oder?

Danke, Holger

Hallo Holger,

ich kann Dir mangels praktischer Erfahrung mit so einem "zusammengebastelten" Filter-LED System keine wirkliche Empfehlung geben. Ich halte aber persönlich nicht so viel davon. Ich bin auch insgesamt kein Anhänger von Halogenbeleuchtung mit zu intensivem Korrekturfilter. Die Farbtemperatur hat nur bedingt etwas mit der differenzierten Farbwiedergabe zu tun. Ich persönlich bevorzuge (relativ) warme Beleuchtung mit warmer Umgebungsbeleuchtung. Dann adaptiert sich das Auge und das Licht wirkt fast neutral. Aber das ist jetzt absolut Geschmacksache.

Eine 3000 K LED ist natürlich wärmer als Halogen + Filter, weil der Filter ja geplant etwa 2000 K höhere Farbtemperatur erzielen soll.

Hubert

Zitat von: hugojun in November 13, 2020, 13:54:03 NACHMITTAGS
Hallo Hubert ,Holger
die Spektren sind am Mikroskop-System aufgenommen. Es ist deshalb möglich, dass die Objektive und Umlenk-Prismen diesen Bereich stärker absorbieren.
Der CCD TCD1304 fällt auch bei 700nm relativ schnell ab

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/287518_49212206.jpg) (https://www.pic-upload.de)

@Holger
Zu Frage 1 : Stimmt
,,Zu Deiner zweiten Abb.: Was ist der Unterschied zwischen den beiden Halogen-Spektren?"
Die rote Kurve ist mit CB12 aufgenommen.

Bei Betrachtung nur des sichtbaren Bereichs entsteht der Eindruck einer flacheren Kurve.

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/287518_40256670.jpg) (https://www.pic-upload.de)

Aber es stimmt, Photometrische Messungen sind ohne Kalibrierung nicht möglich.
LG
Jürgen

Hallo Jürgen,

die Kurven sollen die Intensität (Leistung) über der Wellenlänge zeigen.
Mir fällt auf, dass die Halogenlampe ihr Maximum bei 560 nm hat. Für Sonnenlicht trifft das zu.
Erwartet hätte ich eine größere Wellenlänge, denn die Temperatur des Glühfadens beträgt nur ca. 3000 K.

Gruß,
Rolf

Guten Morgen!

Hat jemand ein Spektrum einer CSI 250W Metallhalogen-Kurzbogenlampe zum Vergleich ?

Dankeschön,
Holger

Hat sich erledigt - habe ich gerade von junio bekommen- herzlichen Dank, Jürgen!
Ist keine Alternative zu meiner XBO 150 ....

Mal was anderes: Da ich ja eine starke Beleuchtung für die Erzmikroskopie im Auflicht brauche und das Beleuchtungslicht IMMER polarisiert ist (mittels effizientem Prismenpolarisator) interessiert mich natürlich auch die POL-Eignung der LED.
Es handelt sich ja um einen völlig anderen Emitter als bei der Glühlampe.

Ist die "Ausbeute" an polarisiertem Licht verleichbar mit der Halogenlampe? Größer? Kleiner?

Danke,
Holger

Hallo Holger,

Eine LED könnte sich da höchstens von einer Glühbirne darin unterscheiden, dass das Licht in einer bestimmten Richtung schon von vornherein zu einem gewissen Grad polarisiert ist. Dann wäre die Intensität von der relativen Position der LED zum Polarisator abhängig. Im Prinzip wäre das sogar von Vorteil, wenn Du die LED so drehst, dass die Intensität maximal wird. Soviel ich weiss ist das LED Licht aber weitgehend unpolarisiert, in dieser Hinsicht wird es sich nicht von dem einer Glühbirne unterscheiden.

Viele Grüsse
Florian

Hallo Holger,

ich nutze die Zeiss WL-Led Lösung von Stephan Hiller und konnte keine sichtbare Polarisierung der Led feststellen.

Viele Grüße,

Erik

Danke, Erik & Florian - na, solange die LED hier nicht schlechter abschneidet ist das OK für mich.

Übrigens arbeitet man an hi-brightness polarised LEDs:
https://www.nature.com/articles/lsa201222 (https://www.nature.com/articles/lsa201222)

Hallo Rolf,
es ist schon von anderen Forenmitgliedern darauf hingewiesen worden. Ein Spektral-Photometer würde die Strahlungs- Leistung berücksichtigen. Dazu kann man ein Spektrometer kalibrieren. Die kurve hätte dann den Verlauf der Strahlungsintensität eines schwarzen Körpers.
Für den Farbeindruck genügt das scheinbare Spektrum, da , wo das Auge auch seine Empfindlichkeit entwickelt.
Für die Verbindung von Spektrometer zum Mikroskop wird eine Glasfaser-Leitung verwendet, für die es ohnehin
eine sehr hohe Kopplungsempfindlichkeit gibt. Der Eintrittswinkel am Übergang ist deshalb bei Photometern
mit einem so genannten ,,cosine corrector" versehen.
Ein scheinbares Spektrum einer Halogen Wolfram Quelle aus einer Literatur: Fig 4

https://www.researchgate.net/publication/273454510_Experimenting_from_a_Distance_Optical_Spectrometry_via_the_Internet

@ Holger ,
Alternativ zum Spektrometer könnte man die Digitalkamera einsetzen und eine Standard Oberfläche fotografieren.
In verschiedenen Bildbearbeitungs-Programmen kann man dann entweder ein RGB-Histogramm erstellen oder
Ein Helligkeits-Histogramm, dann hat man sein eigenes Farb-empfinden digitalisiert und kann mit anderen Lichtquellen , bei sonst gleichen Versuch Bedingungen vergleichen.
Vor ab, das hat nicht mit Farbnormierung zu tun, es geht rein um das individuellen Farb-Empfinden.
LG
Jürgen

Hallo Zusammen,

noch ein Vergleich von 4150 und 4400K im Auflicht:

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/287566_25773083.jpg)

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/287566_30631159.jpg)

Für mich ist auch beim Blick durch den Bino kein Unterschied erkennbar.

Viele Grüße,

Erik

Hallo Erik ,
hätte ich jetzt bei nur 250K Unterschied nicht wirklich erwartet.
Was sagt denn das RGB-Histogramm?

LG
Jürgen

Hallo,

was soll den der Vergleich aussagen? Durch die natürliche teilweise Adaption des Auges an die Farbtemperatur wird man das nie so sehen.

Hubert

Hallo Hubert,

ich habe die Bilder ja nicht mit den Augen aufgenommen.

@Jürgen: habe kein Programm, was mir die RGB Daten anzeigt.

VG, Erik

Zitat von: hugojun in November 14, 2020, 11:25:56 VORMITTAG
....
Ein scheinbares Spektrum einer Halogen Wolfram Quelle aus einer Literatur: Fig 4

https://www.researchgate.net/publication/273454510_Experimenting_from_a_Distance_Optical_Spectrometry_via_the_Internet

Hallo Jürgen,

Deine Diagramme zeigen demnach "nur" die gemessenen Werte des speziellen Spektrometers. Diese müssen demnach noch mit Hilfe der "Empfindlichkeitskurve" korrigiert werden, um die Kurven der Intensität über der Wellenlänge zu zeigen (schwarze Kurve im Bild 4 der zitierten Quelle)? Dann liegt das Maximum auch nicht mehr bei 560 nm!

Viele Grüße,
Rolf

Hallo Rolf ,
hier wird beschrieben , wie ein Spektrometer richtig kalibriert wird.
https://tech.ebu.ch/docs/tech/tech3355s1.pdf
Zufällig handelt es sich dabei um das gleiche Model wie meines.
Das ,,ASEQ LR1".
@ Hubert und die anderen guten Beobachter habe ich eine gute Nachricht.
Da ich an meinem Amplival schon das LED Lampenhaus installiert hatte , habe ich die Wolfram-Halogen Spektren an meinem Vertival aufgenommen , in der Annahme , es handelt sich um das gleiche Lampenhaus wie zuvor am Amplival. Nach euren Einwenden habe ich nochmal in meinem Spektren-Archiv nachgesehen und das Lampenhaus
des Vertival untersucht, und sie da , ein BG17 Filter   befand sich zwischen der Lampenhaus-Linse und dem
Montage-Flansch.
Deshalb nochmal zum Vergleich Wolfram-Halogen mit und ohne BG17 Filter:


(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/287628_63208015.jpg) (https://www.pic-upload.de)


LG
Jürgen

Zitat von: hugojun in November 15, 2020, 11:32:32 VORMITTAG
Hallo Rolf ,
hier wird beschrieben , wie ein Spektrometer richtig kalibriert wird.
https://tech.ebu.ch/docs/tech/tech3355s1.pdf
Zufällig handelt es sich dabei um das gleiche Model wie meines.
Das ,,ASEQ LR1".

Hallo Jürgen,

danke für diesen Hinweis. Leider wird aber nicht auf die Sensoren und deren spektrale Empfindlichkeit eingegangen. Die von Dir gezeigte Kurve

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/287479_52243212.jpg) (https://www.pic-upload.de)

taucht nicht auf. Sie ist nicht typisch für eine Silizium Fotozelle. Ich vermute eine grün-gelbe Aufdampfschicht.

Viele Grüße,
Rolf

Hallo Rolf ,

den verbauten Chip findest Du hier mit (fast) allen Angaben.

http://www.datasheet-pdf.com/PDF/TCD1304AP-Datasheet-Toshiba-377038

LG
Jürgen

Hallo,

in einem Leitz Prospekt zum Mikroskop Photometer aus dem Jahr 1974 habe ich diese Spektrogramme gefunden.
(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/287729_63208015.jpg)

Zufällig bin ich beim Kauf eines Ergolux Mikroskops an ein Leitz Spektralphotometer gekommen. Dieses habe ich auseinander genommen und mit den optischen Teilen auf einer Fischertechnik Platte in den letzten Tagen dieses Spektrometer gebastelt.

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/287729_32001227.jpg)

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/287729_19575591.jpg)

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/287729_41962596.jpg)

Damit erhalte ich diese Kurven:

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/287729_42119052.jpg)

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/287729_43527150.jpg)

Viele Grüße,
Rolf

Hallo Rolf,

die Kurven entsprechen recht gut den typischen realen Emissionen. Lediglich der Intensitätssprung ab 650 nm ist seltsam. Könnte da noch eine selektive Beschichtung auf einem der optischen Elemente sein?

Hubert

Hallo Rolf,

alle Achtung, so mal aus dem Ärmel geschüttelt.

Jürgen

Erst einmal herzlichen Dank an alle die hier so eifrig gepostet haben, jetzt  bin ich doch mehr erhellt was dieses Thema angeht (mein ehemaliger Prof hätte gesagt "I'm still confused, but at a much higher level")
Nein- jetzt im Ernst, das war alles schon sehr hilfreich.
Stephan sendet mir eine LED und von einem Kollegen bekomme ich noch eine weitere zum Test gegen die Halogenlampe ... ich werden dann berichten!

Gute Nacht,
Holger

... noch einige Gedanken zum Thema.
Wenn man auf Grundlage der CIE 1931 des  Standard -Farb-Raums

https://en.wikipedia.org/wiki/CIE_1931_color_space#/media/File:CIE_1931_XYZ_Color_Matching_Functions.svg

den Spektren ( rote Linien ) eine Wichtung erteilt , ergibt sich in der Summe ( blaue Linien ) immer ein Bild
, dass dem der LED-Spektren gleicht, mal erhöht im blauen Bereich mal im Roten.
Dabei ist immer eine tiefe Lücke um 500nm zu beobachten, die durch die Kurven der RGB-Verteilung des Standard-Farbraumes verursacht werden , obwohl es beim Tageslicht-Spektrum und beim Halogen-Wolfram-Spektrum kontinuierlich zu sein scheint.
Die hohe Empfindlichkeit des menschlichen Auges um 500nm , schlisst diese Lücke anscheinend , weshalb die Konstrukteure der LED diesen Spektralverlauf gewählt haben . Nur durch die Verlagerung der Intensität in den blauen oder roten Bereich, scheint die Farbtemperatur geregelt zu sein.

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/287789_22687807.jpg) (https://www.pic-upload.de)

LG
Jürgen

Hallo Jürgen,

die Lücke bei 500 nm ist technisch bedingt. Die Anregung des rotgrünen Farbstoffes erfolgt durch eine blaue LED, die Anregungsphotonen müssen energiereicher und damit kurzwelliger als das Lumineszenzspektrum sein. Und diese Lücke versucht man bei den neuesten LEDs mit hohem Farbwiedergabeindex weitgehend zu schließen und das Spektrum je nach gewünschter Farbtemperatur dem Tageslicht oder Halogenlicht anzugleichen.

Hubert

Hallo Hubert,
die CIE 1931 Standard-Kurven sind ja durch Versuche an Probanden entstanden, denen man zur Aufgabe machte,
aus den 3 Farben (RGB) eine bestimmte, immer die gleiche, Mischfarbe herzustellen.
Aus der Vielzahl der Versuche (Probanden) hat sich diese Verteilung ergeben,
die seitdem die Reizgröße der roten, grünen und blauen Zäpfchen am menschlichen gesunden Auge
darstellen" Wright und Guild um 1930 ,,.
Mich wundert nur, welches Hindernis in der Natur zu diesem Ergebnis geführt hat und wie die Technik dies jetzt
beheben will? Und warum man beim Sonnenaufgang (-Untergang) das Farbspiel von Rot über Gelb nach Blau beobachten kann, aber nur ganz selten ein Grün zu sehen bekommt.
OK ist jetzt aber ein anderes Thema
LG
Jürgen

Zitat von: hugojun in November 17, 2020, 17:05:43 NACHMITTAGS
Mich wundert nur, welches Hindernis in der Natur zu diesem Ergebnis geführt hat und wie die Technik dies jetzt
beheben will? Und warum man beim Sonnenaufgang (-Untergang) das Farbspiel von Rot über Gelb nach Blau beobachten kann, aber nur ganz selten ein Grün zu sehen bekommt.

https://de.wikipedia.org/wiki/Gr%C3%BCner_Blitz

Viele Grüsse,
Florian

Hallo Jürgen,

ZitatMich wundert nur, welches Hindernis in der Natur zu diesem Ergebnis geführt hat und wie die Technik dies jetzt
beheben will?

was meinst Du damit, dass die Technik "dies" beheben will?

Hubert

Hallo Florian,
danke für die prompte Bedienung. Ich dachte schon,
mit dem grünen Sonnenuntergang ist es so wie mit Bielefeld.
Aber mal Spaß bei Seite, irgendwo habe ich mal gelesen, dass der Mensch nicht immer drei Farbzapfen hatte.
Die Natur hat es erst viel später für nötig gehalten, den dritten Zapfen für die Grün-Sensorik zu schaffen.
Vielleicht eine Anpassung auf die veränderten Lebens-, Lichtbedingungen in grauer Vorzeit.
LG
Jürgen
PS.: @Hubert

Zitat von: Lupus in November 17, 2020, 18:15:08 NACHMITTAGS
Hallo Jürgen,

was meinst Du damit, dass die Technik "dies" beheben will?

Hubert

Wie oben gesagt , gab es Gründe , weshalb das Grünsehen unnötig war ?

oder anders, braucht man einen grünen Strahler um grün zu sehen ?

https://en.wikipedia.org/wiki/Laser_pointer

Abschnitt "Green"

Hallo Jürgen,

über die evolutionären Gründe der Entwicklung des Farbsehens könnte man jetzt lange Diskussionen führen. Soviel ich weiß hat sich beim ursprünglichen helligkeitssensible Pigment der "Uraugen" durch Genveränderung eine Variation der Absorptionskurven in langwellige und kurzwellige Absorptionsmaxima ergeben. Und später hat sich das Gen für das langwellige Pigment weiter aufgespaltet, daher die enge Überlappung der roten und grünen Empfindlichkeitskurven. Ich verstehe nur die letzte Frage nicht. Was hat der grüne Laserpointer damit zu tun?

Hubert

Hallo Hubert ,

wenn ein Gegenstand sich auf natürliche Weise als Grün zu erkennen gibt, ist dass das Resultat seiner Strahlungsbilanz zwischen reflektiertem und absorbiertem Licht und der Farb-Wahrnehmung des Auges.
Der Laser-Pointer strahlt auch kein grünes Licht, sondern es ist das Resultat der Einwirkung der Einstrahlung
eines andersfarbigen Lasers auf einen Körper der mit Nd ( III) dotiert ist und sich somit als grün zu erkennen gibt, indem er Energie absorbiert und fluoresziert.
Dieser Aufwand wird nur betrieben, um im Zweifelsfall einen anders gefärbten Gegenstand durch das grüne Licht einzufärben.
Die Entwicklung eines ,,Schwarzen Strahlers"  aus LED- oder Lasertechnik nur um diese Lücken zu schließen ,halte ich nicht für erstrebenswert und zu Energieintensiv. Raman -Spektroskopie , als Beispiel, ging auch schon vor dem grünen Laser.

LG
Jürgen

Die LEDs hier sehen ja vom Spektrum her vielversprechend aus, sind aber NOCH nicht wirklich stark!

https://www.ccs-grp.com/natural_led/ (https://www.ccs-grp.com/natural_led/)

Hallo Holger,

LEDs mit einem sehr gutem CRI und damit fast tageslichtgetreuer Farbwiedergabe gibt es auch mit hoher Lichtleistung. Das Problem ist nur dass sie aufgrund der großen Leuchtfläche nicht zum Strahlengang der köhlerschen Beleuchtung passen. Eine solche LED mit einer Lichtleistung einer 100 W Halogenlampe hat dann typischerweise über 10 mm Leuchtflächendurchmesser. Ich verwende in einem ähnlichen Fall eine optisch vollständig umgebaute Beleuchtungseinheit.

Hubert

Zitat von: Lupus in November 16, 2020, 17:07:26 NACHMITTAGS
Lediglich der Intensitätssprung ab 650 nm ist seltsam.

Hallo Hubert,

auf der Suche nach möglichen Ursachen habe ich alle zwischen Lampe und Empfänger befindlichen Gläser und Linsen untersucht. Der Intensitätssprung bleibt ungeklärt. Vielleicht ist es eine Eigenschaft des Reflexionsgitters mit 1200 Lp/mm.
Die Delle nach unten wird durch Wärmeschutzgläser verursacht.

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/287949_41962596.jpg)

(https://www.mikroskopie-forum.de/pictures010/287949_42119052.jpg)





Gruß,
Rolf

Hallo Rolf,

das Reflexionsgitter könnte ich mir auch als Grund vorstellen. Wenn der UV Anteil der Lampe und die Sensorempfindlichkeit im UV deutlich höher wären könnte man sogar eine beginnende Überlappung der 1. und 2. Beugungsordnung annehmen.

Hubert

Hat jemand evtl. mal mit diesen LED's experimentiert ?

https://www.mouser.de/ProductDetail/Cree-Inc/CMT1420-0000-000N0Z0AL5A?qs=F5EMLAvA7IAyLEfYzUXMfg%3D%3D

Lt. Datenblatt bei 4000K ein CRI von Min. 95 und Typ. 98.


Grüße,
Dirk

Der Durchmesser des Emitters der LED ist mit 9.8 mm für die meisten Anwendungen am Mikroskop zu groß, Dirk.

Man sollte unter 5mm liegen, damit eine optimale Anpassung and das Lichtführungssystem des Mikroskops gegeben ist.

Grüße,
Holger

Hallo Holger,

ich habe mich an einem LED Umbau versucht und hatte/habe das Problem, dass u.A. das Leuchtfeld in meinem Fall mit den meist
genannten 5mm LED's zu klein ist. Daher habe ich bewusst nach einer LED mit größerer Leuchtfläche gefragt.

Hier der Post zu meinem Umbau:
https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=38537.0


Grüße,
Dirk

Danke für die Info Dirk, erstaunlich, dass es bei Dir geht! Hattest Du nicht von Inhomogenitäten gesprochen??

Ich hatte mit Florian D gesprochen, er hat das Orthoplan mit der CBT LED von Ronald übernommen.
Er sagte mir kurz, dass die LED zu groß wäre!? Wir hatten das aber nicht mehr vertieft - vielleicht liest er ja hier mit.
Ansonsten wäre es toll wenn Du Dich mit ihm kurz austauschen könntet ... ich habe ja keine Erfahrungen mit LEDs am Mikroskop / Orthoplan ....

Viele Grüße,
Holger

Hallo Dirk,

ich wäre mir in Deinem Fall nicht sicher ob der optische Strahlengang komplett ist. Die Größe der Glühwendel der Originalbeleuchtung ist ja bekannt, und darauf wurde alles abgestimmt. Warum Du eine so große LED benötigst erschließt sich mir nicht. Hast Du schon einmal mit einem Stück Papier überprüft wie gut der Kondensor ausgeleuchtet ist? Die Leuchtfeldblendenebene sollte immer gut ausgeleuchtet sein, egal wie klein die Leuchtfläche der Lampe ist. Andernfalls stimmt meiner Meinung nach etwas anderes am Strahlengang nicht.

Hubert

@Holger:

Vorsorglich und um hier keine Verwirrung zu stiften, in meinem Fall ging es um eine LED Umrüstung bei einem Zeiss Axiophot.
Sehr gut möglich, dass es bei einem Orthoplan diesbezüglich überhaupt keine Probleme gibt.

Meine Frage in diesem Post zielte eher darauf ab, wie gut die Cree CMT1420 mit einem CRI > 95 bzgl. der Farbwiedergabe sein mag ?

@Hubert:

Die Glühwendel der Originalbeleuchtung ist deutlich größer als die Leuchtfläche der 5x5mm messenden LED's. Die Leuchtfläche dieser LED's
ist ja eher nur ca. 3x3mm. Die Cree CMT1420 wird das Problem der zu kleinen Leuchtfläche sicher lösen. Ich weiß aber nicht, wie die CMT1420
aufgebaut ist. Wenn sie einzelne weit auseinander sitzende LED's hat, wird dies sicher zu einer ungleichmäßigen Ausleuchtung führen.


Grüße,
Dirk