Wie mache ich am Auflichtmikroskopieraufnahmen von Schneiden und Schleifsteinen

[Leonardo75]

Für meine Homepage (http://www.messer-machen.de) würde ich gerne eine Möglichkeit haben, hochwertige Detailaufnahmen von Schneidkanten von Messern, aber auch von Schleifsteinen verschiedenener Körnung zu machen. Bisher mache ich das auf absolut primitive Art und Weise (http://www.youtube.com/watch?v=R5GGCnahTX0), aber die Ergebnisse lassen zu wünschen übrig.

Folgende Dinge sollen dabei in aussagekräftigen Digitalbildern gezeigt werden:

1. Die Schliffgüte der Schneidfacette bis Körnungen im Bereich 12.000 und anschließende Behandlung mit Lederriemen und Polierpaste/Chromoxid (dabei entstehen wahrscheinlich fast polierte Schneiden).
2. Beim Schleifen entsteht ein Grat, dieser Grat soll auch bei feinen Steinen noch erkennbar sein (ein Stereomikroskop mit 40'facher Vergrößerung hatte ich bereits ausprobiert, hier reicht die Vergrößerung nicht).
3. Die Schnittgüte von Papierkanten mit unterschiedlich geschliffenen Schneiden.
4. Die Oberflächenstruktur von Schleifsteinen (größere sind bis zu 50 mm dick und müssten dann natürlich auch auf den Mikroskopiertisch passen) mit Körnungsgrößen von 200 µm bis 1 µm.
5. mit geringerer Vergrößerung die Oberflächenstruktur von Griffmaterialien von Messern zeigen.

Ist das utopisch, was ich mir vorstelle, oder bräuchte man dazu eine eierlegende Wollmilchsau?

Ursprünglich hatte ich daran gedacht mit einem Einstiegsdigitalmikroskop (ca. 180 Euro) von Bresser Stackingaufnahmen zu machen, aber das wollte einfach nicht klappen, da der Antrieb des Mikroskoptischs zu ungenau war, die Aufnahmequalität zu wünschen ließ, bei maximaler Vergrößerung das Objektiv einen Schatten im Betrachtungsbereich in das Licht der Auflichtquelle geworfen hat und dickere Objekte sowieso nicht zwischen Objektiv und Mikroskopiertisch passen.

Ich habe selbst keine großen Mikroskopiererfahrungen. In unserer Firma haben wir ein Stereomikroskop, neulich hatte ich mal die Gelegenheit einen Keyencemitarbeiter zu beobachten, wie gut eine gestackte Aufnahme sein kann. Das hatte mich wirklich beeindruckt. Allerdings wurde das Mikroskop dann doch nicht gekauft und somit bleibt nur das Träumen davon. Ich habe auch bei Herrn Jülich aus Bonn nach einem gebrauchten Stacking Auflichtmikroskop gefragt, aber auch gebraucht scheinen diese Mikroskope noch eine gute Menge Geld zu kosten.

[reblaus]

Hallo Leonardo -

für deine Zwecke solltest du Ausschau nach einem Messmikroskop halten. Das ist gelegentlich in eBay erhältlich (von Zeiss, je nach Ausrüstung, zwischen 200 und 400) und hat einen fantastischen Feintrieb. Wahrscheinlich gibt es das auch von anderen Firmen. Hier ein Stativ, auf das noch ein Tubus gesetzt werden muss. Im Zeitalter von live-view genügt eine kleiner Senkrechttubus mit Fotoadapter. Es ist mit einem Revolver für Auflicht-Objektive ausgestattet, die nicht teuer gehandelt werden (ca. 50.-) und ebenfalls laufend bei eBay ausgeschrieben sind.



Außerdem solltest du mal bei Heike "Rheinweib" rückfragen, wie sie ihre fantastischen Stackingaufnahmen zu einem Bruchteil der oben veranschlagten Kosten zu Wege bringt 


Gruß

Rolf

[Gerd Schmahl]

Hallo Leonhard,
das ist ja schon ein ganz schönes Spektrum an Vergrößerungen, das Du abdecken willst. Wahrscheinlich braucht Du schon ein richtiges Auflichtmikroskop, dass auch einen genügend großen Spielraum für dickere Proben zulässt, wie z.B. das VERTIVAL von Zeiss Jena (für Proben bis ca. 5cm Dicke, mit ein wenig Getrixe sogar noch etwas mehr), das besonders im Dunkelfeld recht beeindruckende Bilder liefert. Dazu brauchst Du dann aber auch wieder einen ganzen Satz an Objektiven und Spiegelkondensoren, um die verschiedenen Vergrößerungsbereiche ab zu decken.

Wenn Du allerdings nur ein paar Fotos für die Homepage brauchst, findet sich vielleicht auch in Deiner Nähe ein freundlicher Mikroskopiker oder ein geologisches oder metallographisches Labor, bei dem Du solche Aufnahmen machen lassen kannst, ohne selber ein solches Gerät zu erwerben und dessen Bedienung zu erlernen. Das Fotografieren ist sowieso noch mal ein Thema für sich, das einiger Einarbeitung und einer guten Adaption von Kamera und Mikroskop bedarf, die auch nochmal kostet. Sicher wirst Du auch etwas Geld in die Hand nehmen müssen, wenn Du die Aufnahmen von anderen machen lässt, aber das sollte sich vielleicht doch in einem überschaubarem Rahmen halten. Am unproblematischsten sind wahrscheinlich die Papierschnitte, die mit einem normalen Durchlichtmikroskop betrachtet werden können.
Grüße
Gerd

[Rawfoto]

Hallo Leonhard

Ich habe im Vorjahr für einen Dreiteiler im Mikrokosmos Mikrotommesser in den unterschiedlichen Aufbereitungsschritten fotografiert (die letzten 3 Hefte des Vorjahrs).

Da hast Du am Mikroskop so um die 600 Fokus-Schichten zu fotografieren. Ich habe drei meiner Mikroskope auf Schrittmotor umgebaut (habe ich auch schon im Forum gezeigt).

Es ist immer eine Frage der Details die Du sehen willst und da hast Du sehr hohe Vorstellungen. Auch wenn wenn Du die Aufnahmegeräte selbst zusammenbaust, mit 180.- Euro wirst Du nicht weit kommen ..

Der Schrittmotor und das Steuerungsgerät kosten schon ein vielfaches, von dem PC/MAC der das steuert sprechen wir gar nicht ...

Du brauchst eine Auflichteinheit, zusätzliche Kaltlichtleuchte mit entsprechenden Lichtformern, eine Fotoadaption, entsprechende Objektive ...

Liebe Grüße

Gerhard

Ps: die Kühr ist sicher die Schnitte im Papier richtig zu fotografieren, bei so einem Auftrag würde ich mir so richtig in die Hosen machen, die entsprechende Ausrüstung vorausgesetzt sind da sicher mehrere Anläufe notwendig um das auch nur einigermaßen hin zu bekommen. Ich befürchte da werden Abstriche in der Vorstellung nötig sein. Bin gespannt wie die Ergebnisse aussehen ...

[mikromeister]

Ich bin nicht schlecht ausgerüstet, aber ich bekomme nicht mal bei der direkten mikroskopischen Betrachtung einer Schneide einen wirklich guten Eindruck deren Qualität.
Kurz: Man sieht es der Schneide schwer an, wie scharf sie ist.

Viel Aussagekräftiger sind in meinen Augen qualitative Tests . Z.B. Haare spalten.

Das Problem bei der Optik liegt z.B. an der unangenehm glänzenden Oberfläche und, dass auch die schneidenferneren Flanken einen Einfluss auf das Schnittverhalten haben.
Bei Schleifsteinen muss man die Oberflächentopologie im Raum abbbilden. Eine  Draufsicht sagt quasi garnichts aus.

Sehr viel aussagekräftiger wären REM Aufnahmen, wegen der phantastischen Tiefenschärfe.
Das kostet ca. 200 EUR/h bei einem Dienstleister.

[Rawfoto]

Guten Abend

Also ich finde schon das man einen Unterschied sieht:



Links ==> der Grat ist noch vorhanden
rechts ==> er ist teilweise weg ...

Die Aufnahme stammt aus der oben zitierten Artikelserie ...

500x Vergrößerung. Links nach der Behandlung mit der 1200er und rechts 3000er Körnung ...

Liebe Grüße

Gerhard

[mikromeister]

Ich sehe da nirgendwo einen Grat (im Sinne von umgelegten Schneidkantenteilen)

Natürlich ist links die Struktur viel gröber, das ist klar und man darf wohl auch im direkten Vergleich rechts eine bessere Schneide vermuten.

Da man aber keine Tiefeninformation hat und die Schneidkante nur von einer Seite sieht, hat man keine Aussage über den Keilwinkel und die Konstanz desselben.
Damit ist aber das tatsächliche Schneidverhalten nur beurteilbar, wenn man weitere Informationen hat.

[Leonardo75]

Vielen Dank ersteinmal für die vielen Antworten. Fotografie schreckt mich nun nicht so sehr ab, das mache ich eigentlich recht gerne. Ein wenig Equipment habe ich auch.
180 Euro waren ja nur der Preis, den ich für das Bresser Mikroskop gezahlt hatte, mit dem ich nicht richtig warm geworden bin. Das eine vernünftige Lösung mehr kostet, ist mir klar.

Die Bilder, die ich von den Schneiden bisher gemacht habe spielen natürlich ligamäßig kilometerweit unter den Bildern, die ich hier zu sehen bekommen habe. Das Problem beim Grat ist, dass man ihn nur schwer zeigen kann, da der Unterschied zwischen Grat und rauher Schneidkante nicht immer in einer einzelnen Aufnahme erkennbar ist. Wenn ich mit dem bloßen Auge durch mein Taschenmikroskop schaue, kann es es besser sehen, als wenn ich ein Bild dadurch davon mache. Daher denke ich, dass das Auge ein wenig interpoliert und sich im Hirn die richtige Ansicht zusammensetzt.

Um einen ähnlichen Eindruck bildlich so festhalten zu können, dass er vergleichbar dem ist, war ich mit dem bloßen Auge sehe, ist schon ein wenig mehr Aufwand von nöten. Ich vermute, da muss man ordentlich mit der Lichtrichtung spielen, etc.

Was bräuchte man denn, wenn man mit einer Spiegelreflexkamera sich an das Thema heranwagen will? Ich hätte vermutet:

- DSLR
- Balgenadapter
- Objektiv (was für welche bräuchte man für den genannten Auflösungsbereich?)
- Licht (würdet Ihr hierzu eher Dauerlicht, oder Blitzlicht nehmen?)
- einen Verstellmechanismus, der sehr genau und sehr reproduzierbar kleinste Wege anfahren kann
- idealerweise einen Schrittmotor, der den Verstellmechanismus betreibt (was nehmt Ihr da für Motoren, welche Winkelbewegungen sollten diese noch auflösen können)
- einen Rechner, der den Schrittmotor ansteuert (wie erfolgt so eine Ansteuerung? Über eine Spannung und der Schrittmotor dreht sich linear zur Spannung immer ein wenig weiter, oder muss man Impulse vorgeben und bei jedem Impuls dreht sich der Schrittmotor um die vorgegebene Schrittweite?)
- Software, die die Bilder aus der Kamera ausliest und online verarbeitet (ist aber wahrscheinlich nicht notwendig, da man das auch im nachhinein machen kann)
- Stacking Software, die dann die Bilder zusammensetzt

Wie sieht das eigentlich mit kontrastarmen Proben aus, werden auf diesen die Schärfeebenen richtig erkannt?

Mit welcher Software zum Stacken arbeitet Ihr, was könnt Ihr da empfehlen?

[Rawfoto]

Hallo Leonardo

Ich behandle das Thema Fokusstacking, von der Aufnahme, die Ausrüstung, die Beleuchtung und wie die Bearbeitung erfolgt in einer fünfteiligen Serie im Mikrokosmos. Da wird auf ca 70 vollen Seiten ein Überblick gegeben.

Ich empfehle ein Probeabo, da bekommst Du 2 Hefte sehr günstig und wenn Dir die Zeitschrift gefällt ...

Ich freue mich jedes Mal riesig wenn er endlich in der Post ist (alle 2 Monate) da ist für mich immer etwas spannendes drin und damit meine ich nicht meine eigenen Artikel .-)

Mit dem Balgen wirst Du nicht weit kommen, max. 20x sind da realisierbar - da bist Du Lichtjahre von einer für Deinen Verwendungszweck benötigten Vergrößerung weg ... ==> zwischen 100x und 500x wirst Du liegen ...

Liebe Grüße

Gerhard