Heine Spielereien

[peter-h]

Wenn man Farbe will, so hilft auch ein Heine Kondensor ausgezeichnet. Im Grenzgebiet zum Dunkelfeld ergeben sich tolle Effekte ( wers mag ).
Hier mit Plan Neofluar 63/1,2 W Korr. und Heine-Kondensor mit Immersionskappe.


Viel Spass
Peter

[Rawfoto]

Hallo Peter

Das Mintgrün gefällt mir, sich mit dem Heine zu beschäftigen steht auch auf meiner (langen) Wunschliste.
Kannst du bitte ein Foto von der Imersionskappe zeigen, die ist mir noch nie begegnet.

Einen Dreh/Frästeil um den Kondensor am Olympus BX zu befestigen habe ich vor Jahren in Australien aufgetrieben😁

Liebe Grüße aus Wien
Gerhard

[Thomas Böder]

Bitteschön...

[Rawfoto]

Dankeschön Peter, habe ich noch nie gesehen
Gerhard

[Rawfoto]

Natürlich auch an Thomas danke😃

[Spectrum]

Hallo Peter,
Interessante Spielerei!
Weiß jemand wie genau diese Farben im "Grenzdunkelfeld" entstehen?
Grüße Holger

[peter-h]

Halo Gerhard,

es gibt einige Schriften zum Heine. Anbei auch ein Bild wie ich den Heine fürs Olympus BH2 tauglich gemacht habe.



Selbst am Zeiss Junior funktioniert es gut.


Gruß
Peter

[purkinje]

Hallo Holger,
da ich mich von Peter vor etlichen  Jahren auch für den Heine begeistern ließ, und er die komfortabelste Weise zum Grenzdunkelfeld (GDF) darstellt, hier kurz meine Gedanken zur Funktionsweise:
Der Begriff ist in Mikroskopikerkreisen etwas schwammig; versteht man unter GDF die gerade nicht mehr direkte Beleuchtung der Objektivapertur (gerade kein Ring mehr im Hilfsmikroskop sichtbar), also die allseitig gerade Dunkelfeldbeleuchtung, so erkläre ich mir die Effekte so, dass das weiße Beleuchtungslicht je nach Brechungsindex und Wellenlänge unterschiedlich gebeugt wird und gerade noch in die Objektivapertur gelangt oder nicht, es fehlen also bestimmte Wellenlängen und es entsteht der unterschiedliche Farbeindruck. Dies ist wie beim zentralen Dunkelfeld oder dispersion staining.
Wird noch zusätzlich etwas (schmal) die Objektivapertur direkt mitbeleuchtet, kommen noch die Phasenkontrasteffekte der ringförmigen Beleuchtung an der Aperturgrenze hinzu, was die Färbungen u.U. reizvoller macht, die Erklärung des Phänomens aber recht kompliziert 
Beste Grüße Stefan

[Lupus]

Hallo Stefan,

Der Begriff ist in Mikroskopikerkreisen etwas schwammig

ja, ich vermute dass der Begriff von Göke eingeführt wurde - siehe seine Blätter Methodensammlung der Lichtmikroskopie veröffentlicht auf der Ínternetseite von Jürgen Stahlschmidt https://www.mikroskoptechnik-hagen.de/schriftreihen%201.htm

In seiner Nr. M4 wird Grenzdunkelfeld so beschrieben:
"Im allgemeinen wird beim Dunkelfeldverfahren das ganz schwach gestreute, von feinsten Strukturen ausgehende Licht nicht mehr vom 0bjektiv erfaßt. Wenn jedoch die innere Beleuchtungsapertur des Kondensors und die 0bjektivapertur fast gleich sind, gelangt auch noch ganz schwach gestreutes Licht ins 0bjektiv. Dieses Grenzdunkelfeld läßt sich mit dem beschriebenen Vario-Kondensor und mit dem heute nicht mehr hergestellten Heine-Kondensor erzielen, bei hoher Vergrößerung auch mit dem Kardioidkondensor. Im Grenzdunkelfeld kann man feinste Strukturen auflösen, z.B. die von Amphipleura pellucida mit einer Gitterkonstanten von weniger als 0,25 µm."
D.h. Grenzdunkelfeld sei danach echtes Dunkelfeld, also ohne eine Anteil von ringförmigem Hellfeld. Die Begründung dass feinste Strukturen allgemein beim Dunkelfeldverfahren nicht mehr vom Objektiv erfasst werden kann ich nicht nachvollziehen, im Gegenteil werden feine Strukturen stärker von der Beleuchtungsrichtung weg gebeugt - damit ist es nicht notwendig bezüglich der Beleuchtung knapp an die Grenze der NA des Objektivs zu gehen.

Eine zusätzliche Erklärung aus der Ergänzung zu M4 (M5) zum Vario-Dunkelfeldkondensor lautet:
"Kurz bevor das Grenzdunkelfeld erreicht ist, der mit dem Hilfsmikroskop sichtbare Lichtring gerade verschwindet, wird noch ein weiterer Beleuchtungseffekt erzielt. Phasenobjekte erhalten einen gewissen Hell-Dunkel-Kontrast, wobei das Sehfeld merklich dunkler wird als beim gewöhnlichen ringförmigen Hellfeld. Diese Art der Beleuchtung wurde von STERRENBURG als ,,Quasiphasenkontrast" bezeichnet."
Das ist die Methode die von manchen Mikroskopikern eher als Grenzdunkelfeld bezeichnet wird. Dass das Sehfeld (der Hintergrund) dabei dunkler wird als bei ringförmiger Hellfeldbeleuchtung liegt einfach daran, dass die Hintergrundhelligkeit eine Mischung (Mittelwert) aus Dunkelfeld- und Hellfeldbeleuchtung darstellt, während die Objekthelligkeit beider Beleuchtungsmethoden durch Interferenz addiert wird.

Die Entstehung von Farbeffekten transparenter, farbloser Phasenobjekte ist ziemlich komplex. Ein Beispiel ist bereits der Unterschied zwischen achromatischen und apochromatischen Objektiven. Hier ein Beispiel von Rolf aus einem ganz anderen Diskussionsthema  https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=51175.0
Ich habe daraus zwei Diatomeenfotos mit gleicher Beleuchtungsart, gleicher NA der Objektive, aber unterschiedlicher optischer Qualität (Achromat-Apochromat) nebeneinander gestellt.

Normalerweise verbindet man mit diesen Objektiven eher unterschiedliche farbige Säume an Objektkanten, aber dadurch dass der Farbrestfehler der Objektive auch von der Einfallshöhe der Objekt-Lichtstrahlen (deren NA) abhängt, ergeben sich solche flächigeren Farbeffekte wenn man nahe dem Grenzauflösungsbereich der Objektive arbeitet. Hier ein Beitrag über die zonenabhängige sphärische Aberration:
https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=48001.msg365031;topicseen#msg365031
Abgebildet sind in dem verlinkten Beitrag typische Beispiele der chromatischen Aberration in Abhängigkeit von der Einfallshöhe der Lichtstrahlen, d.h. dass je nach Fokussierung bei schlechter korrigierten Objektiven Objektflächen mit feineren Strukturen (und damit in einem größeren Winkel gebeugten Strahlen) einen anderen Farbstich erhalten können als gröbere Strukturen.



Zusätzlich können aber auch chromatische Aberrationen des Kondensors eine Rolle spielen, gerade bei hoher NA der Beleuchtung und Verwendung enger Beleuchtungsbündel wie hier im "Grenzdunkelfeld", wo der Bildhintergrund die Färbung aus dem Beleuchtungswinkel der Hellfeldbeleuchtung annimmt, während die Objektstrukturen wie beschrieben eher der Summe und damit dem Mittelwert aus der Färbung von Hellfeld- und Dunkelfeldbeleuchtung entsprechen.

Ich kenne Fotos mit "Grenzdunkelfeld" die relativ farblos sind im Vergleich zu Peters Bild, vielleicht liegt die Farbe auch an der spezifischen, unterschiedlichen Erzeugung der beiden Lichtbündel und deren chromatischen Aberration beim Heine-Kondensor.

Hubert

[purkinje]

Hallo Hubert,
wir hatten uns zu dieser Thematik des Phasenkontrasteffekts der ringförmigen Beleuchtung, also den COL oder RFB-Effekt schon  einmal ausführlich ausgetauscht: RFB / COL welche Erfahrungen habt ihr?. (Nachtrag:gerade gesehen hattest Du bereits verlinkt)

Genau diese Frage ob man gerade noch direkt (mit-)beleuchtet oder sich schon ganz im Dunkelfeld befindet, meinte ich mit "schwammig" bei der landläufig verwendeten Begrifflichkeit und Anwendung.

In der deutschen Anleitung zum Heine-Kondensor (1957) findet sich folgende Umschreibungen für den RFB-Phasenkontrast (III) bzw des "strengen" Grenzdunkelfelds (IV)

III: "ergibt sehr kontrastreiche Hellfeldbilder"
IV: "entsteht..ein Dunkelfeld, das verglichen mit dem normalen Dunkelfeld in vielen Fällen besondere Strukturen klar hervortreten läßt"
V. "entsteht normale Dunkelfeldbeleuchtung"

Im Beyer Riesenberg findet sich übrigens der Begriff Grenzdunkelfeld  auch bereits, im strengen Sinne des allseitig geraden Dunkelfeldes.

Beim Heine dürfte sich die chromatische Aberation solange er ohne die Immersionskappe, also als reiner Kardioid-Kondensor, verwendet wird, sehr in Grenzen halten. Die Immersionskappe jedoch, mit ihrer einteiligen halbkugeligen Linse, ist sicher nicht weiter chromatisch korrigiert.

Aber wie Peter schon sagte eine wunderbare Spielwiese, gerade bei farblosen Präparaten   
Beste Grüße Stefan

[Lupus]

Hallo Stefan,

Beim Heine dürfte sich die chromatische Aberation solange er ohne die Immersionskappe, also als reiner Kardioid-Kondensor, verwendet wird, sehr in Grenzen halten. Die Immersionskappe jedoch, mit ihrer einteiligen halbkugeligen Linse, ist sicher nicht weiter chromatisch korrigiert.

neben der Immersionskappe gibt es nach der Patentschrift noch weitere brechende Elemente, die Kollektorlinse (10) und die Ein- und Austrittsflächen am Kondensorkörper, aber mir fehlt die praktische Erfahrung über deren Auswirkung.



Hubert

[rhamvossen]

Hallo Hubert,

Ein Beispiel ist bereits der Unterschied zwischen achromatischen und apochromatischen Objektiven. Hier ein Beispiel von Rolf aus einem ganz anderen Diskussionsthema  https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=51175.0
Ich habe daraus zwei Diatomeenfotos mit gleicher Beleuchtungsart, gleicher NA der Objektive, aber unterschiedlicher optischer Qualität (Achromat-Apochromat) nebeneinander gestellt.

Zeiss-Winkel Achromate geben andere Farbsäume als Carl Zeiss/Zeiss Achromate, wie man sehen kan in diesem Vergleich, wo ich Carl Zeiss/Zeiss Achromate 40/0.65 (blaue Farbsäume) verglichen habe mit ein ZW 40/0.65:



Vergleiche mal die Stauroneis oben vom Planapo 25/0.65 mit das Bild hier von ZW 40/0.65. Das sieht doch ziemlich änhlich aus.

Die Carl Zeiss/Zeiss 160mm Achromaten haben in Algemeinen sehr stärke blaue Farbsäume, stärker als bei Leitz und sicherlich Zeiss-Winkel. Sie sind nicht meine Favorite Objektive. Also, es gibt auch Unterschiede zwischen Achromate verschiedener Hersteller. Beste Grüsse,

Rolf