Nochmal Kontrast

[peter-h]

Liebe Mikrooptiker,

angeregt durch Angies Bilder mit einem unbekannten Achromat, habe ich noch einmal einige Tests unternommen. Ein CZJ Apo 40/0,95 K als Objektiv. Als Test ein versilbertes Deckglas mit freigeritztem Spalt. Der Übergang ist also sehr hart und die ausgesuchte Stelle macht einen sehr scharfen Eindruck. Aufgekittet auf einen Objektträger als kleiner Teststreifen.
Beleuchtung über eine weisse LED mit Interferenzfilter Olympus IF 550 (grün) , Kondensor achr. aplan. 0,1 ... 1,4.
Adaption über ein Kpl W 10x/20 und 50mm Objektiv an eine monochrome Kamera mit Pixel von 2,2µm x 2,2µm. Somit Tubusfaktor = 2x. Ein Pixel der Kamera "sieht" somit auf die Objektebene gerechnet 27,5 nm !

Im ersten Bild ist der Kondensor weit zugezogen auf NA = 0,1 !


Die Kamera kann 255 Graustufen darstellen. Es wird für vergleichbare Messungen ein Wert von 100 Stufen gewählt und hierfür die Pixelzahl gezählt, bzw. die Strecke berechnet.

Nächstes Bild mit geöffneter Kondensorblende. Wieso aber eine geringfügige Verschlechterung ? Den Kontrastsprung hatte ich in anderer Weise erwartet.


Und noch einmal Verwunderung, denn selbst mit immergiertem PlanNeofluar und richtig geköhlert wird die Steilheit des Kontrastsprungs nicht verbessert. Tubusfaktor ist dem Objektiv angepaßt.



Wo liegen die Fehler ? Was könnte in der Anordnung falsch sein ? Schwer vorstellbar, dass die Silberkante "verrundet" ist.
Ich freue mich auf Anregungen 

Schönen Abend
Peter

[Stefan_O]

Hallo Peter,

ich oute mich hiermit mal wieder als Optik-Pappnase, aber was siehst/misst Du mit deinem Aufbau eigentlich? Ist das eiegntlich nicht nur die Beugung am Spalt, die unabhängig von der vergrössernden Optik ist? Oder liege ich da voll daneben?

Gruss,
Stefan

[treinisch]

Hallo Peter,

ich habe ja auch solche Untersuchungen gemacht und bin unter anderem
zu dem Befund gekommen, dass in den jpegs die meine Kamera macht,
die Sprünge sehr viel steiler sind, als in den RAW Daten (etwas Faktor 2)

Hypothese: Vielleicht sind die Sprünge steiler als optisch möglich und
man misst im wesentlichen eine Eigenschaft des Schärfungsalgorithmus?

Viele liebe Grüße

Timm

[peter-h]

Hallo Timm,

die Kamera von ImagingSource DMK72 kann ich auf BMP stellen. Damit sind keine JPG Späße dabei. Und um die Kamerafehler auszuschalten, habe ich extra dieses Oversampling gemacht. Es muß also an einer anderen Stelle etwas nicht stimmen.

@Stefan
ich kanns nicht sagen , keine Ahnung

Gruß
Peter

[treinisch]

Hallo Peter,

• ich meinte ja keine jpeg Artefakte, sondern eingebaut Schärfungsalgorithmen, die
irgendwo stecken. Wenn Fotokameras 8-Bit Bilder liefern, sind die ja immer durch eine
ganze Reihe von Software gelaufen. Ob das bei Deiner auch so ist, weiss ich nicht, aber
es wäre doch sehr ungewöhnlich, wenn nicht?

• diese Strecken sind ja alle kleiner als das Auflösungsvermögen der Objektive! Beweist
das nicht, dass da was im Busch ist?

Viele liebe Grüße

Timm

[Rene]

Hi Peter, the Verschlechterung of the contrast with higher condenser aperture is because of the Spalt being bigger then the wavelength of light. With a sub-wavelength Spaltbreite I do not expect to see a difference when playing with the condenser aperture.

Best wishes, René

[peter-h]

Liebe, von mir genervte Optiker,

um Fehler bei der Kameraadaption auszuschließen habe ich

1. Kontakt mit TIS aufgenommen und mir bestätigen lassen, dass kein Kompressions- oder Schärfungsalgorithmus, weder per Hard- noch Software die Bilddaten verfälscht. Die Kamera überträgt also 1:1 !

2. eine kleine Testtafel mit Linienraster gedruckt und versucht darüber eine Aussage zur Auflösung zu erhalten.


Diese Tafel wurde mit einem Xenon f=25mm 1:1,4 bei Bl. 2,0 + Grünfilter aufgenommen. Die großen schwarz und weiss Felder dienen als 100% Referenzpunkte. Aus dem Abstand Tafel - Objektiv errechnet sich ein Faktor, welcher dann den Bezug zu Linienpaare/mm auf dem Chip zuläßt. Auch wenn es nur sehr wenige Meßpunkte sind, so ergibt sich doch ein plausibles Bild.



D.h.: diese Kombination als Aufnahmesystem hinter dem Mikroskopokular bringt sicher keine negativen Einflüsse, weder in Kontrast noch in Auflösung.

Wie im Bilderbuch kann man zeigen, dass durch Schärfungsalgorithmen die MÜF in einem bestimmten Bereich angehoben wird und so den Bildeindruck verändert.


Warum die Sprungfunktion (an einer Kante) , wie eingangs gezeigt, sich so verhält ist noch unklar. Versteckter Fehler im System ?

Wer solche Tests nachbauen möchte, der sollte vorher prüfen ob die Kamera auch linear arbeitet und keine eigenwillige Algorithmen etwas dazu, oder wegzaubern. Hier zeigt sich der unbestrittene Vorteil einer Industriekamera.

Viele Grüße
Peter

[treinisch]

Hallo Peter,

ich bin sehr beeindruckt, wie gewissenhaft Du die Bildverarbeitungshypothese
überprüft hast!

Da noch keine weiteren Vorschläge gekommen sind, hier noch eine weitere
Hypothese von mir:

Bei kleinerer Apertur = zugezogener Aperturblende ist der Sprung steiler,
als bei größerer Apertur = weiter offener Aperturblende.

Wenn man in Auflösung denkt, ist das merkwürdig (wobei die Werte an sich
ja auch schon merkwürdig sind).

Aber wenn man in Kontrast denkt, ist das nicht genau das, was man erwarten
würde? Kleine Apertur = höherer Kontrast, große Aperturblende = geringerer Kontrast.

Viele Grüße

Timm

[Eckhard F. H.]

Kleine Apertur = höherer Kontrast, große Aperturblende = geringerer Kontrast.

Hallo Timm,
der Satz ist unstrittig. Was oft verwirrt ist, daß höhere Apertur höhere Auflösung bewirkt, es aber augenscheinlich nicht tut. Im Gegenteil, Details verschwinden mit größerer Blende (nicht höherer!). Um mit der Theorie Frieden zu schließen, habe ich mir folgendes zurechtgelegt: Mit höherer Apertur erscheinen zwar mehr Details, sie bleiben aber latent, weil die ebenfalls steigende Bildhelligkeit sie überstrahlt. Etwa so, wie Drauflicht Details im Dia unsichtbar macht.
Gruß - EFH

[treinisch]

Hallo Eckhard,

prima! Aber macht das Peters Befund nicht durchaus plausibel?

Viele Grüße

Timm

[Eckhard F. H.]

Aber macht das Peters Befund nicht durchaus plausibel?

Hallo Timm,
zumindest erkenne ich darin eher Bestätigung denn Widerspruch zur Theorie.
Gruß - EFH