Hoffman Modulationskontrast (Hoffman Modulation Contrast, HMC) - Beispielbilder

[Peter V.]

Hallo,

Da letztens einmal dieses Thema aufkam:

In Hobbyistenkreisen weniger verbreitet, im Laborbereich (Arbeit mit Zellkulturen und z.B. bei der in vitro Fertilisation) durchaus häufiger anzutreffen ist der "Hoffman modulation contrast" (HMC). Hierbei handelt es sich um eine Mischung aus einem speziellen Verfahren der Schiefen Beleuchtung mit Polarisation. Der gelegentlich als "DIK für Arme" benannte Kontrast kommt dann zum Einsatz, wenn DIK-Verfahren nicht angewendet werden kann, z.B. bei der Verwendung von Kunststoff-Petrischalen. Wobei es "DIK für Arme" nicht ganz trifft, denn eine HMC-Ausstattung hat ebenfalls einen durchaus stattlichen Preis. Der HMC wurde 1975 von Robert Hoffman und Leo Gross entwickelt und setzt spezielle Objektive voraus, die, ähnlich wie beim Phasenkontrast, mit sogenannten in das Objektiv eingearbeiteten "Modulatoren" ausgerüstet sind. Nachfolgende Links zeigen die Modulatoren in Kondensor und Objektiv, hier zunächst in einem Users Guide zum HMC.

http://www.google.de/imgres?imgurl=http%3A%2F%2Fmicro.magnet.fsu.edu%2Fprimer%2Ftechniques%2Fhoffman%2Fimages%2Fmodulator.jpg&imgrefurl=http%3A%2F%2Fmicro.magnet.fsu.edu%2Fprimer%2Ftechniques%2Fhoffman%2Fhoffmanintro.html&h=256&w=348&tbnid=vyRNJLIgEl5TfM%3A&zoom=1&docid=lQ50RTETGgfLXM&ei=z0LSVOO4B4e67ga6jIG4Bg&tbm=isch&iact=rc&uact=3&dur=936&page=1&start=0&ndsp=31&ved=0CDEQrQMwBQ

http://www.google.de/imgres?imgurl=http%3A%2F%2Fi1191.photobucket.com%2Falbums%2Fz464%2FJHaus1103%2FWilovert-KitHMC_zps44dae71d.jpg&imgrefurl=http%3A%2F%2Fwww.mikroskopie-forum.de%2Findex.php%3Ftopic%3D21901.0&h=1024&w=946&tbnid=PAJvvqCuU5WhhM%3A&zoom=1&docid=q6hq-qrvEf57QM&itg=1&ei=z0LSVOO4B4e67ga6jIG4Bg&tbm=isch&iact=rc&uact=3&dur=2857&page=1&start=0&ndsp=31&ved=0CCgQrQMwAg

Soweit mir bekannt ist, wurden und werden diese Objektive nicht von den verschiedenen Objektivherstellern selbst gefertigt, sondern werden ausschließlich bei "Modulation Optics" (heute aufgegangen in dem Unternehmen Navitar) mit diesen Modulatoren ausgestattet. Allerdings gibt es jetzt wohl auch eine Zusammenarbeit mit Zeiss.

http://www.navitar.com/company/news_zeiss_hmc_10.28.11.html

Eine technische Fortentwicklung dieses Verfahrens leistete Leica mit seinem "Integrierten Modulationskontrast", bei dem die Modulatoren nicht mehr in die Objektive eingebaut werden müssen, sondern sich an anderer Stelle im Strahlengang befinden. Somit sind keine speziellen HMC-Objektive erforderlich,  sodass verschiedenste unmodofizierte "normale" Objektive für dieses Verfahren eingesetzt werden können.

http://www.analytik-news.de/Fachartikel/Volltext/Leica4.pdf

Ich habe nun einmal einige Beispielbilder mit dem HMC angefertigt. Generell ergibt sich ein Bildeindruck ähnlich dem DIK, wobei man beim HMC deutlich die für schiefe Beleuchtungsverfahren typischen azimutalen Effekte (schräge dunkle Streifen) sehen kann. Meines Erachtens lässt sich der "3-D-Effekt" bei Diatomeen mit dem HMC deutlicher und kontrastreicher darstellen als mit DIK. Generell kann die Stärke des Kontrastes beim HMC durch die Drehung eines Polarisators zwischen Lichtaustritt und den Lichtschlitzen im Kondensor (einer davon ist ebenfalls mit einem Polarisator belegt) variiert werden. Zwischen Kondensor und Objektiv findet - im Gegensatz zum DIK - keine Polarisierung mehr statt (deshalb ist ja auch die Verwendung von Kunststoff-Petrischalen möglich). Auch können mit dem HMC für DIK ungeeignete Präparate (Kristallisationen etc.) "dreidiemnsional" dargestellt werden.

Hier nun einige Beispiele. Verwendet wurde dieser Revolverkondensor mit verschiedenen Schlitzblenden und den jeweils passenden HMC-Objektiven (10, 20 und 40).  Die Originialfotos sind etwas knackiger und der Hintergrund beim zweiten Bild auch homogen. Da ich aber - um zahlreiche Fotos zu zeigen  - diese stark komprimiert habe (damit sie auch Foristen mit weniger schnellem Internet sehen können), für die JPG-Kompression zu dem deutlichen Qualitätsverlust.


Gelegte Diatomeen von Dominique Prades HMC 10 (bearbeitet)



Diatomee HMC 40 (bearbeitet)



Jetzt alle Bilder unbearbeitet:

HMC 10





HMC 10 (gezoomt)




HMC 20







HMC 20 gezoomt




HMC 40





Herzliche Grüße
Peter

[chishoro]

Hallo,

Ich habe dann auch etwas mit dem Verfahren experimentiert - habe allerdings nur ein 10 x Objektiv mit Kondensor kann das Verfahren also nicht systematisch mit DIK vergleichen.

Zur Quelle der Objektive kann ich noch folgendes anfuegen.

Urspruenglich also die Firma Modulation Optics noch unabhaengig war hat die Firma sowohl eigene Objektive mit HMC Modulator in der hinteren Brennebene der Objektive  vermarktet als auch handelsuebliche Objektive der grosen Herstellerfirmen (Zeiss, Nikon, Olympus) gegen Aufpreis
mit einem solchen Modulator ausgestattet.

Dazu hat man z.B. ein Objektiv der Firma Zeiss eingeschickt - fuer ca 600 USD wurde ein HMC Modulator in die Brennebene eingeloetet - so ist das auch bei meinem Zeiss 10 x plan Objektiv mit HMC gemacht worden.

Seitdem die Firma MO Optics zu Navitar gehoert scheinen die die Technologie direkt an die grossen Hersteller lizenziert zu haben - Zeiss, Olympus etc. bieten jetzt alle Objektive an, die fabrikseiting fuer das HMC Verfahren modifiziert wurden.

Das Verfahren selber ist eigentlich eine Art optimierte schiefe Beleuchtung - und hier bestens beschrieben:

http://micro.magnet.fsu.edu/primer/techniques/hoffman/hoffmanindex.html

                               Gruss,

                                      Rory