Fehleranalyse: Farbsäume auf Fotos aber nicht im Okular

[fabelfroh]

Hallo.

Mein erster Eintrag hier im Forum und gleich eine Frage.

Ich arbeite an einem Zeiss Axio Scope A1 mit normaler Grundausstattung für Hellfeld (relevante Daten stehen weiter unten). Das Bild im Okular ist wunderbar klar und eben. Wenn ich jedoch ein Foto zur Dokumentation machen möchte, dann unterscheidet sich das Foto dramatisch vom Eindruck den ich über das Okular bekomme. Normal ist sicherlich, dass die Schärfentiefe am Kamerabild geringer erscheint. Jedoch scheint auch die Schärfe (bzw. Kantenkontrast) geringer zu sein. Beides ist noch nicht weiter wild. Kontrast lässt sich per Software anheben, Schärfentiefe per Stacking ausgleichen.

Jedoch kommen auch noch teils starke Farbsäume (vermutlich chromatische Aberrationen) dazu. Diese stören im Bild recht stark und ich wundere mich, woher diese stammen. Diese optischen Fehler lassen sich per Software natürlich nicht korrigieren und sind auf dem Endbild (Bildschirmansicht und Ausdruck) manchmal sehr deutlich erkennbar. Daher frage ich mich, woher diese Farbsäume kommen, was da der Auslöser ist. Sind diese Farbsäume für das N-Achroplan schlichtweg "normal", oder gibt es anderswo im System einen optischen "Flaschenhals", der diese störenden Farbsäume hervorruft?

Denkbar sind natürlich alle Komponenten, die im Mikroskop so drin stecken. Ich habe unten mal eine Liste zusammengestellt. Könnte eventuell die Kamera auch zu hoch auflösen? 21 Megapixel sind ja schon eine Menge. Allerdings sollte das ja eigentlich gar keinen Einfluss auf einen etwa 6cm großen Ausdruck haben... Und, bevor solche Fragen aufkommen, den Einfluss der Aperturblende ist mir geläufig.

Wie auch immer. Meine Frage ans Forum: Welche der genutzten Komponenten hat wohl den größten Einfluss? :?: Und welche Komponente lohnt sich am ehesten zu ersetzen (zu "upgraden"), um diese Farbsäume zu reduzieren? :?: Ich würde auf's Objektiv tippen, aber ich warte besser Eure Meinung dazu ab.

Nun möchte ich noch ein "extremes" Beispielfoto mit dem 40x zeigen. Ich fotografiere meist Pflanzenzellen und keine Diatomeen (es diente dazu eine Diatomeen-Testplatte). Dennoch sind an den Zellwänden dort natürlich auch Farbsäume zu erkennen wenn auch nicht so stark sichtbar (Beispiel 2). Weitere Beispiele kann ich im Moment aus rechtlichen Gründen nicht liefern, kann aber gerne welche anfertigen.

Bild 1: Diatomee Bildschirmansicht (entspricht ungefähr einem Ausdruck)
Bild 2: Diatomee 100% Ansicht (nur um das Problem zu zeigen)
Bild 3: Pflanzenzellen Bildschirmansicht
Bild 4: Pflanzenzellen 100% Ansicht (um das Problem zu zeigen)

Flaschenhals? Objektiv (N-Achroplan 40x/0.65), Kondensor (0,9/1,25 H, a=0,8mm), Fototubus (30°/23 (50:50)), Kameraaufsatz (Zeiss-Adapter), Kamera (Canon 5Dmk2), oder ein Bedienfehler am Zeiss Axio Scope A1?

PS: Manchmal ist der Ton gegenüber Forums-Neulingen hier etwas harsch. Nur soviel zu meiner Person: Ich habe ein paar Jahre Erfahrungen mit Mikroskopie (überwiegend Hellfeld) und schon an so ein oder anderen Modell gesessen. Bitte also ein netter Umgang.

Viele Grüße.

[G. Helbig]

Hallo Andreas,

willkommen im Forum.

Ich hoffe ich lehne mich nicht zu weit aus dem Fenster - es gibt qualifiziertere Forumsteilnehmer bezüglich Deiner Frage. Aber ich würde sagen die Farbsäume sind normal bei der verwendeten Objektiv-Klasse (Achroplan). Diese fallen gerade bei Diatomeen-Fotos einem gleich ins Auge.

Das Blattzellenfoto finde ich etwas unscharf, dies kann aber unterschiedliche Gründe haben: stimmt die Parfokalität zwischen Okularen und Fotoausgang (ist bei dem System anzunehmen), Schichtdicke des Präparates (ist wahrscheinlich der Grund), Deckglasdichte (Abweichung von 0,17mm?).

Gleich eine Gegenfrage, da ich darüber in der Objektiv-Zeiss-Broschüre darüber nichts gefunden habe: wofür steht das "N"?

Viele Grüße

Gerald

[Peter V.]

Hallo!

Schau Dir mal die beiden Diatomeenbilder in diesem Posting an:

http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=8965.msg63239#msg63239

Es zeigt eine Diatomee, aufgenommen mit einem N-Plan ( Planachromat ) und einem Planapochromaten von Leica bei identischer Kameraadaption. Auch hier siehst Du deutliche Farbfehler beim einfacher korrigierten Planachromaten ( der, wie ich vermute, von der Qualitätsstufe etwa dem N-Achroplan entsprechen dürfte ).

Am Anfang meiner Mikroskopikerkarriere habe ich mal sogar den fehlenden "Grünstich" bei einem hochkorrigierten Objektiv als "Fehler", angesehen ich wunderte mich, wieso dieses Objektiv das vermeintliche Chlorophyll in einer alten Algenprobe nicht darstellen könne. Ernsthaft! Bislang hatte ich den "Grünschimmer" an den Algenfäden für Chlorophyll gehalten, tatsächlich waren es Farbartefakte.

Ich vermute auch, dass die Ursache der Farbfehler das Objektiv ist. Bei Diatomeen fallen diese Artefakte immer sehr stark auf, bei Pflanzenschnitten eher nicht so. Ich finde auch, dass Du mit der Qualität des Pflanzenpräparates zu hart ins Gericht gehst.

Damit musst Du vermutlich leben - oder gaaaanz tief in die Tsche greifen und Plan-Neofluare oder gar Plan-Apochromate kaufen.

Übrigens:

PS: Manchmal ist der Ton gegenüber Forums-Neulingen hier etwas harsch.

.....aber niemals bei Leuten wie Dir, die sich - nachdem sie sich Gedanken gemacht haben - ein Problem vernünftig darstellen und formulieren!!! Leider findet man das eher selten so....
Barsch wird der Ton nur bei Fragestellern, denen man jeden Wurm einzeln aus der Nase ziehen muss und die trotz viel Geduld und vieler Hilfestellungen schlicht beratungsresistent sind. Der Thread, den ich oben zitiert habe, ist übrigens ein schönes Beispiel dafür, wie einem irgendwann trotz besten Willens der Geduldsfaden reißen kann..

Herzliche Grüße
Peter

[Detlef Kramer]

Hallo Andreas F.,

ob ich duzen soll oder darf, kann ich nicht ersehen, daher "klassisch".

Vorrede: wer hier so detailliert und profund sein Problem darlegt, ist noch nie überheblich oder arrogant abgefertigt worden.

Zu den Fotos: die sind eigentlich über jede Kritik erhaben und entsprechen dem, was man bei der Ausstattung erwarten kann. Ich frage: könnte es sein, dass Sie an die Fotos kritischer herangehen, als an das Bild im Mikroskop? Farbsäume sind das nicht. Das sind Farben, die durch Brechung im Objekt entstehen. Im Fall der Diatomeen entstehen die durch die Lichtbrechung an den SiO₂-Strukturen. Bei dem Moos-Blättchen gleicher Effekt an den Zellwänden. Dazu muss noch angemerkt sein, dass die Achroplane sehr gute, kontrastreich arbeitende Objektive sind, deren sekundäres Spektrum aber nicht oder nicht stark reduziert ist. erheblich besser wäre das Ergebnis mit Plan-Neofluaren oder Plan-Apochromaten. Aaber, die muss man bezahlen können.

Ich gebe bezüglich des Moos-Fotos meinem Freund Gerald recht, dass man eventuell noch etwas erreichen könnte, wenn die Parfokalität optimiert würde: mit der Dioptrien-Kontrolle an den Okularen spielen, bzw. Fokusserien anfertigen. Aber das ist Fein-Tuning. Das schaffen Sie!

Herzliche Grüße
Detlef

[fabelfroh]

Also ein "Du" wäre mir ganz lieb. Das schafft gleich eine bessere Atmosphäre. Was aber nicht heißen soll das fehlender Respekt da wäre.

Erstmal vorneweg: Vom Axio Scope erwarte ich natürlich schon die besten Ergebnisse schließlich ist das die Königsklasse bei Zeiss momentan. Da sollten die Komponenten schon aufeinander abgestimmt sein und Abweichungen in der Parfokalität nicht auftreten. Ein "Upgrade" ist wohl nicht so das Problem, nur dass ich meinem Geldgeber die Investition auch gut begründen können muss. 

Die beiden Beispiele habe ich mit Bedacht ausgewählt. Bei der Diatomee stimmt der Kontrast, aber die Farbsäume sind sehr stark. Beim Moosblättchen fehlt der Kontrast, aber die Farbsäume sind wegen der Strukturen nicht so stark ausgeprägt. Das sich Licht an Strukturen unterschiedlich beugt ist mir auch schon in den Sinn gekommen (schließlich wird das bei bestimmten Kontrastverfahren ja auch zunutze gemacht). Allerdings habe ich es an anderen Mikroskopen bisher so stark noch nicht gesehen (wenn man mal die günstigen Routinemikroskope außen vor lässt). Aber zumindest an dem älteren Nikon im anderen Labor sind auch Fluare dran (genaue Bezeichnung müsste ich dann nachschauen) und dort ist das Bild besser (also mit weniger Farbsäumen). Aber das ist auch nicht vornehmlich für Pflanzenpräparate gedacht.

Als Deckglas habe ich nur die Standard verwendet. Hochpräzise mit 0,17mm nicht. Diese sollen ja eigentlich für diese Objektivklasse noch gar nicht nötig sein.

Wenn man im (wirklich informativen) Zeiss-Shop sich über die ganzen Objektive informiert, so gibt es auch eine Angabe zur Farbkorrektur. Bei den N-Achroplans gibt es da zwei Sterne, bei den EC-Neofluaren schon 4 Sterne. Aber darunter kann ich mir schwer etwas vorstellen.

Das andere Posting ist ja sehr umfangreich. Da gibt es auch wirklich schöne Beispiele. Im Moment bin ich aber etwas verwirrt und erschlagen von den ganzen Informationen. Im 40x-Bereich ist ein "Upgrade" auf Apochromaten schon eine große Investition. Ich fürchte aber, dass sich ein Upgrade auf ein Neofluar vielleicht in der Qualität nur geringfügig bemerkbar macht. Was sagen da Eure Erfahrungen?

Mit den kleineren Vergrößerungen bin ich übrigens relativ zufrieden.

[peter-h]

Hallo,

hier als Vergleich mit Einschränkungen ein Bild mit einem alten Zeiss PlanApo


Grüße
Peter

[Werner Jülich]

Ein Axio Scope.A1 mit N-Achroplanen ist solider Standard, mehr nicht, was aber für sehr viele Anwendungen auch ausreicht, Mikroskope müssen wirtschaftlich sein.
Man kann die Farbsäume minimieren durch den Einsatz der EC Plan-Neofluare und fast völlig vermeiden durch den Einsatz von Planapochromaten. Da diese Objektive jedoch höhere Aperturen haben, muß man zwingend auf die passende Deckglasdicke achten.
Soweit zur Technik.
Zur Sicherheit wäre noch zu Prüfen, ob das Axio Scope wirklich in Ordnung ist, da kann es auf Kleinigkeiten ankommen, Anwender tun manchmal die wunderlichsten Dinge.
Können Sie einmal ein Objektmikrometer fotografieren? dazu noch eine Aufnahme mit einem anderen Objektiv?

Werner Jülich

Noch ein Satz zu Ihrer Einschätzung, ein Imager ist noch oberhalb vom Scope angesiedelt, auch optisch.

[fabelfroh]

Vielen Dank für die Antworten und die Bildbeispiele bisher! 

Ursprünglich war das Axio Scope auch als Routine-Mikroskop mit Fotografie-Einrichtung gedacht. Aber mit der Zeit ergeben sich halt andere Ansprüche und Verwendungszwecke. So kann man schnell an die Grenzen kommen.

Ich werde morgen mal weitere Beispiele machen und einmal sämtliche Komponenten auf Fehleinstellung prüfen (irgendwelche Tipps?). Vielleicht können wir so noch etwas mehr heraus holen.

[Werner Jülich]

Meine Vermutung ist, das Scope ist OK und Sie verlangen zuviel.
Wenn nicht, sind Ihre Möglichkeiten begrenzt und da sollte der Service dran.
Werner Jülich

[Peter V.]

Hallo!

ich antworte nochmal, obgleich es natürlich hier jetzt wesentlich Kompetentere gibt ( z.B. Herr Jülich ).

Nur soviel von mir:

@ Herrn Jülich: Andreas schrieb ja auch nur "Königsklasse" - Der Imager ist eben die "Kaiserklasse"  

Ansonsten:

1) Das Stativ mag Königklasse sein, aber ein Stativ ist nicht mehr als...ein Stativ! Und wenn sich daran "Durchschnittsoptik" befindet, bekommt man auch nur Durchschnittsqualität.

2) Qualitätsstufe 2 oder 4....was soll man sich darunter vorstellen? Kann man nicht - und deshlab kann ich nur das wiederholen, was auch die japanische Rentnerin vor geraumer Zeit einfach nicht begreifen wollte: Das muss man einfach "mit eigenen Augen" sehen! Sprich, man muss die Objektive selbst vergleichen. Was der Eine kaum sieht, ist für den Anderen ein "Riesenunterschied". Und wenn Du für ein Institut anfragst, dürfte es seitens Zeiss sicher irgendeine Möglichkeit geben, so etwas einmal selbst zu testen.

3) Du bezeichnest die Pflanzenfotos als "flau". Das liegt sicher zum Teil auch an der Kamera. Da das aber fast immer so ist, werden sicherlich gut 99% aller geschossenen Mikrofotos nachbearbeitet. Ich kenne hier im Forum eigentlich nur zwei Leute, von denen es einer nur "sehr sanft" und der andere kategorisch gar nicht macht. Aber zwei oder drei Klicks in PS und Dein Foto wäre tadellos. Ich meine, dass Dein Pflanzenfoto genau so ist, wie man es von einem durchschnittlich guten unbearbeiteten Mikrofoto erwartet.

4) Mich wundert es nicht, wenn ein älteren Nikon mit sehr guter Optik bessere Ergebnisse liefert als ein neueres Axio Scope von Zeiss mit "Durchschnittsoptik".
Nikon ist zwar wenig verbreitet ( in Europ und Deutschland kaum mehr erwähnenswert ), aber es gibt Stimmen, dass die Nikon-Optik die Beste war/ist, die gebaut wurde. Aber wie schon bei VHS und Betamax: Das evtl. Bessere setzt sich nicht immer durch.

Herzliche Grüße
Peter

[Klaus Herrmann]

Hallo Andreas,

willkommen im Club!

Du führst dich als "Neuer" angenehm anders ein, wie mancher andere, der hier nach einigem Ping-Pong dann doch ruppig behandelt wurde, weil nicht belehrbar, oder schlicht schwer von Begriff, das bringt dann auch besonnene Fachleute auf die Palme!

Bei dir ist die Gefahr gering

Ich setze mal voraus, dass die Fotoadaption original Zeiss ist und mit Kameraassistenten herausgesucht?

Wenn sonst alles ok ist, dann können es nur die Objektive sein, wie auch Werner Jülich vermutet.

Ich fürchte aber, dass sich ein Upgrade auf ein Neofluar vielleicht in der Qualität nur geringfügig bemerkbar macht. Was sagen da Eure Erfahrungen?

Das bezweifle ich. Ich hatte gerade von Leica unendliche N-PL mit Planfluotaren und Planapos verglichen - da gehen einem die Augen auf!

Bei Zeiss-unendlich habe ich nur die PlanNeos und PlanApos, die sehr gut sind, aber selbst noch nie ein Achro-Plan gehabt, deshalb kann ich da nichts dazu sagen.

Aber warum gehst du nicht ganz pragmatisch vor und lässt dir ein Vorführ Plan-Neo geben um gegeneinander zu testen. Dann kannst du mit den Ergebnissen auch deinen Finanzjongleur überzeugen.

[Eckhard]

Hallo Andreas,

erst mal herzlichen Glückwunsch zu dem schönen Axio Scope A1  

Du hast die Kamera mit einem T2-Olympus an dem Zeiss Adapter angeflanscht. Diese Adapterringe sind in ihrer Dicke nicht so präzise gefertigt, wie unsere Optik das gern hätte. Deswegen heisst parfokal nur "in etwa parfokal" - Du musst die Parfokalität mit dem von Dir benutzen T2 Adapter präzise einstellen.

Dazu gehst Du einfach wie folgt vor: benutze einen Computer, schliesse die Canon 5dMk2 an. Benutze ein Objektmikrometer oder eine wirklich ganz dünne Probe. Stelle für die Kamera mittels der Vergrösserungsfunktion Deines Live-Views auf dem Computer scharf. Dann blicke durch die Okulare und verändere die Schärfe über die Dioptrien Einstellung der Okulare. Einstellung, bei der beides perfekt passt, aufschreiben!

Wenn Du danach etwas im Okular scharf hast, ist es auch in der Canon scharf.

Die N-Achroplane sind zwar nicht so auskorrigiert wie ein Plan Neofluar oder ein Plan-Apochromat, aber immer noch sehr gute Objektive - und eben vollkommen unkritisch, was Schichtdichte etc. angeht. Die Tatsache, dass Du im Okular besser siehst als auf dem Bild, entlastet sofort Deine Objektive zu Lasten anderer Faktoren.

Ich benutze auch ein Axio Scope A1, eine Canon 5DMk2 und habe u.A. auch N-Achroplane. Wenn alles scharf ist, dann geben auch die N-Achroplane ein sehr gutes Bild.

Herzliche Grüsse
Eckhard

[Klaus Herrmann]

Wenn alles scharf ist, dann geben auch die N-Achroplane ein sehr gutes Bild.

Ich hatte aber verstanden, das die Parfokalität nicht das eigentliche Problem ist, sondern die Farbsäume, die man auf dem Bild oft besser sieht, als im Okular. Also der Vergleichstest würde klären!

[Eckhard]

Guten Morgen,

Ich hatte aber verstanden, das die Parfokalität nicht das eigentliche Problem ist, sondern die Farbsäume, die man auf dem Bild oft besser sieht, als im Okular.

Im Titel steht: Farbsäume auf Fotos aber nicht im Okular.

Da sollten die Komponenten schon aufeinander abgestimmt sein und Abweichungen in der Parfokalität nicht auftreten.

Diese Aussage lässt mich glauben, dass die Parfokalität nicht präzise justiert wurde sondern einfach "angenommen" wurde.

Herzliche Grüsse
Eckhard

[Peter V.]

Hallo!

Wenn es nicht nur ein subjektiver Endruck ist und die Farbsäume beim Blick durch das Okular tatsächlich nicht vorhanden sind, sondern nur auf den Fotos - dann steht Andreas vermutlich vor einem ähnlichen Problem wie ich seinerzeit hier:

http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=4785.msg31937#msg31937

Damals hat sich auch nie eine Erklärung für das Phänomen gefunden.....
Mich würde allerdings auch sehr ein Foto eines Objektmikrometers mit Andreas' Setup interessieren.

Herzliche Grüße
Peter