Grünfilter bei Phako unentbehrlich?

Siggi O. · Januar 21, 2009, 17:56:03 NACHMITTAGS

Hallo liebe Mikrofreunde,

warum ist ein Grünfilter beim Phako so unentbehrlich?

So steht es auf jedem Fall in der Bedienungsanleitung von Novex.

4.7b Grünfilter, zu verwenden beim Arbeiten mit Phasenkontrast
Der mitgelieferte Grünfilter ist beim Arbeiten mit Phasenkontrast unentbehrlich. Er wird auf die
Kollektorlinse des Lampengehäuses (J) gelegt.

Viele Grüße
Siggi

Wolfram Weisshuhn · Januar 21, 2009, 18:22:04 NACHMITTAGS

Hallo Siggi,

mach doch mal die Gegenprobe. Laß doch mal den Grünfilter weg. Was passiert dann?
Sollten Rauchwolken aufsteigen, dann hast du was falsch gemacht.
Ich bin jedenfalls weiterhin der Meinung, daß man auch ohne Grünfilter Phako machen kann.
mit Grüßen an die Wupper

Wolfram

Peter V. · Januar 21, 2009, 18:26:54 NACHMITTAGS

Hallo Siggi,

das ist schlichtweg Quatsch!
Ich glaube, das gehört zu den Dingen, die unreflektiert von Generation zu Generation übernommen werden und die einer vom anderen abschreibt.
Man sieht beim Phako ohne oder mit Grünfilter nicht mehr oder weniger und auch nichts anders.
Mir wurde es von einem erfahrenen Seviceleiter eines großen Mikroskopherstellers einmal so erklärt: das Auge empfindet das ganze Bild des Phako durch ein Grünfilter kontrastreicher und angenehmer. Das war's!
Das ist ungefähr so, als würde man schreiben: Bei der Verwendung von Glühlampen an Mikroskopen ist die Verwendung eines Blaufilters unerläßlich. Das ist in dieser Formulierung ein ebensolcher Unsinn. Durch ein Blaufilter wird zwar das rötlich-gelbe Licht "weißer", und wer das angenehmer empfindet, der nimmt halt einen Blaufilter. Aber deshalb ist er nicht unerläßlich.
Soweit auich meine eigene praktische Erfahrung. Ich zumindest empfinde das Bild ohne Grünfilter angenehmer.
Ob es noch andere "Geheimnisse" des Grünfilters beim Phako mit entsprechenden pyhsikalischen Erklärungen gibt, will ich nicht 100%ig ausschließen, mir sind sie aber nicht bekannt.
Richtiger wäre ggf. diese Formulierung: "Bei Anwendung des Phasenkontrastes kann die Verwendung eines Grünfilters hilfreich sein."

Herzliche Grüße
Peter

Detlef Kramer · Januar 21, 2009, 18:57:56 NACHMITTAGS

Hallo,

aus eigener Erfahrung meine ich, dass Ihr Alle Recht habt.

Detlef

Siggi O. · Januar 21, 2009, 21:52:50 NACHMITTAGS

Hallo Zusammen,

na dann bin ich ja beruhigt, denn auch mein Eindruck ist,
dass das Bild ohne Grünfilter viel angenehmer ist.

Viele Grüße
Siggi

Frank D. · Januar 21, 2009, 22:22:36 NACHMITTAGS

Auszug aus Gökes Lichtmikroskopie:

"Grünes Korrektionsfilter
....Auch die Filter VG 5/2mm (Kontrastfilter) und GG 10/2mm (Kompensationsfilter)
können zur Verminderung von Abbildungsfehlern in den Beleuchtungsstrahlengang gebracht werden.
Die Phasenringplatten der achromatischen Phasenkontrastobjektive sind für den mittleren Teil
des Spektrums korrigiert. (die Phasenringplatten oder die Objektive?)
Mit den genannten Filtern wird bei Phasenkontrastaufnahmen eine
deutliche Bildverbesserung erzielt.
Einige Hersteller liefern zu ihrer Phasenkontrasteinrichtung Metall-Interferenzfilter mit schmaler Bandbreite (530 bis 540nm),
mit dem die chromatischen Fehler der Objektive vollkommen unterdrückt werden können."

Meine 1995 hergestellte Lomo-Phasenkontrasteinrichtung besitzt zwar nur ein grünes Farbfilter,
die Aussage bezüglich der Korrektionsfunktion habe ich aber schon häufiger gelesen und sie wird auch an astronomischen Fernrohren praktiziert.

Freundliche Grüße
Frank

Peter V. · Januar 21, 2009, 22:46:44 NACHMITTAGS

Hallo Frank,

hääää?

Verstehe ich das richtig: Zur Korrektur von Farbfehlern dient das Grünfilter?

Ja nee, is klar! Wenn alles grün ist, gibts natürlich keinen Farbfehler mehr....

Damit wird der Farbfehler aber nicht korrigiert, sondern er entsteht deshlab gar nicht, weil es kein Licht in dem Spektrabereich gibt.
Das erscheint mir aber etwa so, als würde man eine farbstichige Farbaufnahme dadurch "korrigieren", daß man sie in ein Graustufenbild ( also ein Schwarzweißbild ) umwandelt.

Herzliche Grüße
Peter

PS: Hast Du eigentlich meine email bekommen?

chaosquante · Januar 21, 2009, 23:42:13 NACHMITTAGS

Hallo,

also so völlig abwegig ist die Sache mit dem Grünfiltern nun doch nicht.

So weit ich mich erinnern kann werden die chromatischen Fehler von Objektiven je nach Objektivklasse auf verschiedenen Wellenlängen korrigiert. Bei den einfachsten Objektiven nimmt man meines Wissens nur eine Wellenlänge im grünen Bereich, da das menschliche Auge hier am empfindlichsten ist. Entsprechend ist auch die Empfindlichkeit von Filmen oder Kameras eingestellt. Das übliche Bayerfilter von Farbkameras hat z.B. 2 grüne auf je ein blaues und 1 rotes Pixel.

Also mit einem Grünfilter habe ich die geringsten Störungen durch Objektivfehler und die beste Wahrnehmung des Kontrastumfangs durchs Auge und die Kamera. Ob man dieses theoretische mehr auch tatsächlich wahrnehmen kann muss wohl jeder für sich uns sein Equipment beurteilen. Mir selber ist trotz schmalbandigem Interferenzfilter im grünen Bereich noch nie ein signifikanter Unterschied aufgefallen. Aber wahrscheinlich hatte ich auch noch nie eine entsprechend grenzwertige Probe unter dem Mikroskop

Mit freundlichen Grüßen

chaosquante

Frank D. · Januar 21, 2009, 23:43:07 NACHMITTAGS

Zitat von: Peter V. in Januar 21, 2009, 22:46:44 NACHMITTAGS
Verstehe ich das richtig: Zur Korrektur von Farbfehlern dient das Grünfilter?

Ja richtig,
die unterschiedlichen Brennpunktlagen der einzelnen Wellenlängen bewirken ja ein unscharfes Bild.
Achromate sind für die Bereiche "Gelb" und "Grün" korrigiert d.h., die Brennpunktebenen dieser beiden Wellenlängen liegen sehr nahe beieinander. Sie wurden gewählt, weil unser Auge diese Farben besonders gut wahrnimmt.

Da bei einer Beleuchtung mit kürzerer Wellenlänge das Auflösungsverögen steigt, ist das Grünfilter dann die bessere Wahl.

Wir Hobby-Mikroskopiker werden ja hauptsächlich von der Ästhetik beeinflusst,
da ist ein "Detail-Gewinn im Grünen" eher nebensächlich.

Grün ist die Hoffnung
Frank

peter-h · Januar 22, 2009, 18:29:08 NACHMITTAGS

Bunt oder Grün ?

Ein kleiner Bildbeitrag von mir. Es ist schwer bei solchen Vergleichen die Schärfe möglichst nicht zu verändern und die Belichtung auch richtig anzupassen. Ob der hier gezeigte Vergleich etwas bringt ?

Schönen Abend
Peter Höbel

Jürgen Boschert · Januar 22, 2009, 19:42:12 NACHMITTAGS

Hallo zusammen, hallo Herr Höbel,

schöne Vergleichsfotos; wahrscheinlich dürfte der Unterschied deutlicher ausfallen, wenn Sie die Bilddateien in s/w konvertieren.

Meiner Vermutung nach stammt das mit dem Grünfilter aus der Zeit der S/W-Fotografie; denn wie hier ja schon angedeutet, sind die Objektive auf die Farbe unserer emfindlichsten Wahrnehmung optimiert, also Grün-Gelbgrün. Bei Verwendung eines strengen Grünfilters hat man dann monochromatische Beleuchtung im optimalen Korrekturbereich der Objektive und damit optimale Auflösung. Zusätzlich entsteht ein strenger Hell-Dunkel-Kontrast, was nicht nur bei der Beobachtung, sondern insbesondere im Falle von S/W-Fotos die detailgenaueste Abbildung bewirkt.

Gruß !

JB

peter-h · Januar 22, 2009, 20:15:36 NACHMITTAGS

Hallo Herr Boschert,

sicher stimmt das was Sie berichten. Zudem muß man heute sehr vorsichtig mit alten Empfehlungen sein. So ist das Olympus Interferezfilter IF 550 , welches zur Phasenkontrasteinrichtung gehört für das Auge oder den alten Film recht geeignet. Breiter Durchlaß = helles Bild.

Aber wehe man benutzt dieses Filter mit einer Halogenleuchte und einer monochromen CCD-Kamera !!!

CCD-Chips habe ihre maximale Empfindlichkeit meist bei 800 - 900nm. Die Kamera bekommt nun einen Mix aus grün und Infrarot, wobei der IR-Anteil noch überwiegt. Und nun sucht man Fehler, warum und wieso das Bild nicht besser wird.

Es ist schon teuflich, wenn man alte und neue Technik mixt und nicht von jedem Teil seine genaue Eigenschaft kennt.

Das noch als Ergänzung zu Farbfilter für besondere Techniken.

Viele Grüße
Peter Höbel

Christian Linkenheld · Januar 22, 2009, 20:54:36 NACHMITTAGS

Zitat von: peter-h in Januar 22, 2009, 20:15:36 NACHMITTAGS
CCD-Chips habe ihre maximale Empfindlichkeit meist bei 800 - 900nm. Die Kamera bekommt nun einen Mix aus grün und Infrarot, wobei der IR-Anteil noch überwiegt. Und nun sucht man Fehler, warum und wieso das Bild nicht besser wird.

Hallo Herr Höbel,

ich habe besagtes IF550. Gelegentlich habe ich mit einer SW-Videokamera schon kleine Videos im Phasenkontrast gedreht. Wenn ich dieses Filter hierzu verwende bemerke ich einen deutlichen Zuwachs an Schärfe (Olympus SPlan-Phasenachromate).

viele Grüße

Christian Linkenheld

peter-h · Januar 22, 2009, 22:28:52 NACHMITTAGS

Hallo Herr Linkenheld,

was Sie schreiben will ich nicht bestreiten. Es kommt darauf an, ob diese Kameras ein IR-Sperrfilter integriert haben oder nicht. Ich habe absichtlich auch eine CCD-Kamera ohne jedes Filter um auch mit Schott RG 830 oder Schott RG 1000 Filter im IR-Bereich arbeiten zu können. Es wird also sehr von den Komponenten abhängen.
Klar ist aber, dass jede Optik bei monochromatischer Strahlung ein schärferes Bild liefert, auch wenn die sphärochromatischen Korrekturen nicht ganz erfüllt sind. Somit also kein Widerspruch.

Viele Grüße
Peter Höbel

Amb08 · Januar 25, 2009, 12:08:51 NACHMITTAGS

Hallo zusammen,

nachdem ein recht großes Interesse am Phasenkontrast besteht, möchte ich an dieser Stelle auf das Funktionsprinzip zur Klärung der Frage hinweisen.
Das Phasenobjekt verursacht wie dessen Name schon sagt einen Gangunterschied (Phasendifferenz) zwischen dem ungebeugten Licht und dem durch das Phasenobjekt transmittierte Licht (direktes Lichts). Da weder das Auge noch eine CCD- oder CMOS-Kamera phasensensitiv ist, bedarf es einer Transformation der Phasenunterschiede in Amplitudenunterschiede. Hierzu befindet sich in der hinteren Fokusebene des Objektivs ein Phasenplättchen (die praktische Realisierung ist ein Phasenring aufgrud der Symmetrie des Strahlengangs relativ zur optischen Achse), welches die Phase zwischen dem direkten Licht (ist an dieser Stelle nämlich fokussiert - also in der Mitte des Phasenrings und nicht auf dem Ring wodurch dieses nicht verändert wird. Das gebeugte Licht hingegen durchläuft die Ringfläche und wird um pi/4 als 90° phasenverschoben. Dies entspricht gerade einer Wegdifferenz von lambda/4 oder mit anderen Worten - maximaler Amplitudenkontrast.
Dies ist auch ein Beispiel dafür ob jemand die Beleuchtung richtig geköhlert hat oder nicht denn andernfalls wird der Phasenring nicht vollständig vom ungebeugten Licht durchleuchtet, was sofort zu einer merklichen Verschlechterung des Kontrastes im Bild führt.
Die Schicht des Phasenrings weist ebenfalls Dispersion auf, d.h. der Brechungsindex ist Wellenlängenabhängig, weshalb die optimale Phasenverschiebung von pi/4 nur für ein sehr schmales Wellenlängenintervall erfüllt ist und folglich auch nur in diesem Intervall ein maximaler Amplitudenkontrast erreicht wird.
Somit erklärt sich auch von selbst, warum mit einem Kreisring anstatt homogen beleuchtet wird.
Mit den Korrekturen der Objektive hat dies also nichts zu tun - obgleich natürlich jeder Hersteller als Designwellenlänge für den Phasenring das grüne Spektrum wählt, da für dieses zusätzlich auch die Objektive weitestgehend korrigiert sind (was jedoch an anderer Stelle mehrfach ausführlich dikutiert wurde).

Viele Grüße
Roman