Tannennadel Picam

FotoHooK · Dezember 07, 2018, 23:31:39 NACHMITTAGS

Hallo,

zur beginnenden Adventszeit hier ein Bild einer Tannennadel.

Es handelt sich um meinen ersten Versuch, Mikrofotos mit der Raspberry Pi Kamera (noir, V2) aufzunehmen, die ich behelfsmäßig vor einem Brillenokular positioniert habe.

Ausschnitt aus der Originaldatei mit größerer Auflösung:

Die Aufnahme ist mit einem Zeiss 10/0,22 Achromaten entstanden. Bei höheren Vergrößerungen und Durchlichtaufnahmen machen sich die Nachteile meiner schlecht justierbaren Kamerabefestigung bemerkbar, falls jemand einen Bastelvorschlag hat, bin ich ganz Ohr.

Gruß
Robin

ewald · Dezember 08, 2018, 01:53:11 VORMITTAG

Hallo Robin,
ich habe nicht verstanden, wie die Aufnahme entstanden ist: Br.-Okular 10x und Achromat 10x gibt 100 fache Vergrößerung, aber die Tannennadel ist vollständig abgebildet.
Ich hatte mir einmal behelfsmäßig für ein Stereomikroskop so eine MicPiCam gebastelt: Von einer festeren Plastikflasche, ders Hals stramm über den Okularstutzen passte, das Oberteil abgeschnitten, eine runde Holzplatte in die große Öffnung eingepasst. Auf der Innenseite die Kameraplatine mit Langlöchern zentrisch aufgeschreubt und das breite Kabel durch einen Schlitz nach außen geführt. Das zentrisch Justieren war Fisselkram. Durch Verschieben auf dem Okularstutzen konnte die Austrittspupille des Okulars an die Eintrittspupille der kleinen Kamera problemlos angepasst werden.
Nicht sehr schön, aber es erfüllte seinen Zweck weil ich damals keinen Fotoansatz für die 30er Okularstutzrn hatte.
Du weißt, daß Du bei der NOIR-Cam nur mit LED-Beleuchtung arbeiten darfst wenn Du halbwegs natürliche Farnem bekommen willst und nicht mit Halogenlampen?
Weiterhin viel Freude mit Deinem Projekt. Der Anfang ist schon mal gut.
Beste Grüße
Ewald

Bob · Dezember 08, 2018, 08:27:41 VORMITTAG

Hallo Robin,
zeige mal mehr von Deiner Kameraadaption, so ganz kann ich mir das noch nicht vorstellen. Die Bilder sehen auf jeden Fall gut aus. Welche Eigenschaften hat so ein Raspi mit Kameramodul im Vergleich zu einer normalen Digitalkamera? Könnte man damit z.B. automatische Stacking-Fahrten machen, also Schrittmotor am Feintrieb, 3 Schritte, Foto usw....?

Viele Grüße,

Bob

FotoHooK · Dezember 08, 2018, 17:45:39 NACHMITTAGS

Guten Abend,

Anscheinend ist das letzte Bild im Anhang doch nicht in originalgröße geblieben.

Das Bild ist zusammengesetzt aus 5 oder 6 Ausschnitten, die mit jeweils etwa 40 Einzelbildern gestapelt sind.

Beleuchtet habe ich mit zwei IKEA Jansö LED Lampen, die hier so regelmäßig erwähnt werden.

Als Befestigung benutze ich eine Handyhalterung für Okulare, mit der ich bislang eher wenig Erfolg hatte.
Das Kameramodul genau an die Richtige Position zu bringen, ist schwer. Dann auch noch die Schräglage der Kamera auf der Platine zu kompensieren ist nahezu unmöglich.

Im Vergleich zu einer normalen Digitalkamera muss man beim Pi schon einiges an bastelbereitschaft mitbringen. Software für die Kamera muss meisstens selbst geschrieben werden. Natürlich gibt es hierzu aber viel Hilfe und Anleitung im Netz. Bei der NOIR Version ist die Kamera ausserdem für Infrarot-Licht empfindlich, das ist Praktisch für Nachtaufnahmen mit IR-Lampen, aber wie Ewald schon schrieb, sollte man für natürliche Farben Leuchtmittel mit IR-Anteil meiden.

Für automatische Stapelfahrten müsste sich der Pi bestens eignen. Nachdem ich eine bessere Kameraadaption gefunden habe, werde ich das auch einmal versuchen und davon berichten.

Lungu · Dezember 08, 2018, 21:38:32 NACHMITTAGS

Hallo Robin,

ein interessantes Projekt. Aber wenn ich es richtig verstehe, brauchst Du doch das ganze Gelump am Okular gar nicht. Es müsste doch reichen wenn Du nur die Kamera an Okular befestigst. Den Raspberry kannst Du doch auch über das Flachbandkabel räumlich von Mikroskop trennen. Was Du bräuchtest wäre ein Adapter Okular - Raspberry. Ob da eine rein mechanische Ausführung reicht, oder ob Du eine Optik brauchst, kann ich nicht beurteilen. Aber Du hast ja den Vorteil sofort die Ergebnisse auf dem Bildschirm zu sehen.

Ich bin schon auf die weiteren Schritte gespannt.

Grüße Lungu

FotoHooK · Dezember 08, 2018, 23:29:46 NACHMITTAGS

Hallo Lungu,

besonders lang ist das mitgelieferte Flachbandkabel nicht. Es wäre wohl möglich, den Pi am Stativ zu befestigen, anstelle ihn mit am Okular hängen zu haben.

Solange die PiCamera an genau der richtigen Stelle ist, macht das Bild ohne zusätzliche Optik einen sehr brauchbaren Eindruck. Die aktuelle Befestigung habe ich in wenigen Minuten Arbeit improvisiert, um die Kamera zu testen.

Gruß
Robin

Lungu · Dezember 09, 2018, 23:07:53 NACHMITTAGS

Hallo Robin,

es gibt natürlich im Netz jede Menge Anleitungen, was mir gut gefällt: https://publiclab.org/notes/partsandcrafts/02-15-2018/2-attaching-your-raspberry-pi-camera-to-a-microscope-objective-lens aber da fehlt jede Menge Wissen über die Optik. Ein 40er und 100er Objektiv halte ich erst einmal nicht für die optimalen Einsteiger Objektive.

Grüße Lungu

FotoHooK · Dezember 10, 2018, 15:19:52 NACHMITTAGS

Hallo Lungu,

Zitatdas ganze Gelump am Okular

Achso, damit meintest du mein Standard 14 Stativ.

Aber du hast natürlich recht, es gibt enige 3D-Druck-Vorlagen für Okularbefestigungen im Internet.
Ich brauche noch ein wenig Zeit, werde meine Lösung aber dann auch hier vorstellen.

Gruß
Robin

plaenerdd · Dezember 10, 2018, 17:59:23 NACHMITTAGS

Hallo Lugo,
das verlinkte Projekt verstehe ich nicht so richtig. Da werden stark vergrößernde Objektive direkt über die Kamera gestülpt (eines davon sogar ein Oel-Immersionsobjektiv), aber wie bekomme ich denn dann die Objekte beleuchtet. Der Arbeitsabstand ist für Auflicht viel zu gering und für Durchlicht fehlt der Kondensor, um die Beleuchtungsapertur zu erzielen, die ein solches Objektiv benötigt. Und: Warum zeigt dort keiner ein Bild, dass mit dieser Konstruktion aufgenommen wurde? Ich bin da skeptisch, ob das wirklich funktioniert, obwohl man ja sagt: "Ein BIld gibt's immer."

Beste Grüße
Gerd

Lungu · Dezember 10, 2018, 20:24:29 NACHMITTAGS

Hallo Gerd,

ich wollte schreiben das ich die beiden erwähnten Objektive für nicht optimal halte. Ich würde ein 10er Objektiv oder weniger nehmen.

Bei den verlinktem Artikel ging es mir nur um die Befestigung. Hier mehr von dem Projekt.

https://publiclab.org/notes/partsandcrafts/01-22-2018/building-the-microscope-stage

Grüße Lungu

Bob · Dezember 10, 2018, 20:49:12 NACHMITTAGS

Hallo zusammen,
ich denke, dass von solchen neuartigen Technik-Kombinationen interessante Impulse ausgehen können. Aber um wirklich etwas zu erreichen, muss man da schon Arbeit reinstecken, und dazu gehört eben, sich eingehend über Komponenten zu informieren, mit denen man nicht vertraut ist, hier Mikroskop-Optik. Die Lösung mit dem aufgesteckten 100:1-Objektiv fängt leistungsmäßig eben nicht in der Nähe von dem an, was es schon gibt, sondern wird eher beim Wassertropfen-Mikroskop liegen. Wenn die Entwickler erstmal den Kondensor, Tubus und das Kompensationsokular entdeckt haben, dann können da sehr spannende Dinge bei rauskommen: Schrittmotoren sind direkt ansteuerbar, also automatisches Stacken und Stitchen nicht weit weg. Da braucht man dann nichtmal beste Qualität im Einzelbild um ein herausragendes Gesamtergebnis zu bekommen.

Viele Grüße,

Bob

plaenerdd · Dezember 10, 2018, 21:05:53 NACHMITTAGS

Hallo,
was Robin da zeigt (Pi-Cam am ordentlichen Mikrokop) sieht vom Ergebnis her ja auch ganz ordentlich aus, aber die verlinkte Konstruktion sieht schon abendteuerlich aus und ich wundere mich, dass die beim 100er Objektiv überhaupt ein Bild zu stande gebracht haben. Von Immersion war da nirgentwo die Rede, oder hab ich das überlesen?
Beste Grüße
Gerd

Bob · Dezember 10, 2018, 22:13:49 NACHMITTAGS

Hallo Gerd,
Robins Lösung ist ja auch richtig gedacht: Die Mikroskopoptik arbeitet, wie sie soll, man fängt also nicht auf YPS-Niveau an. zu kurz gedacht fand ich aber die doch recht vereinfachte Version mit direkt angesteckten 40er und 100er Objektiven. Ich vermute, dass in Apparaten für Massenuntersuchungen solche Lösungen schon im Einsatz sind, aber eben mit angepasster Optik. In dem Moment, wo da kein tapsiger Mensch mehr anfasst, lässt sich die Mechanik sicherlich auch deutlich abspecken.
Im Bereich der Kameras ist das heute schon üblich: Die Objektive korrigieren nicht mehr alle Fehler, sondern liefern nur ein gut per Software korrigierbares Bild ab, und die macht den Rest. Nachteil ist, dass es einen Moment dauert.

Viele Grüße,

Bob

MikroTux · Dezember 11, 2018, 02:58:34 VORMITTAG

Zitat von: Lungu in Dezember 08, 2018, 21:38:32 NACHMITTAGS
ein interessantes Projekt. Aber wenn ich es richtig verstehe, brauchst Du doch das ganze Gelump am Okular gar nicht. Es müsste doch reichen wenn Du nur die Kamera an Okular befestigst. Den Raspberry kannst Du doch auch über das Flachbandkabel räumlich von Mikroskop trennen.

Mein erster Gedanke auch. Nur das kleine Kamera-Modul justieren müsste die Sache einfacher machen.
Helfen kann da sowas (gibts wahrscheinlich auch woanders):
https://www.ebay.de/itm/Fuer-Raspberry-Pi-Kamera-Verlaengerungskabel-15Pin-Verlaengernder-Kabel-/263124440695

Zitat von: FotoHooK in Dezember 08, 2018, 17:45:39 NACHMITTAGS
Im Vergleich zu einer normalen Digitalkamera muss man beim Pi schon einiges an bastelbereitschaft mitbringen

Das ist ja Sinn und Zweck des RasPis, schliesslich soll er wieder junge Leute zum Informatik-Studium animieren.

Lungu · Dezember 11, 2018, 19:36:10 NACHMITTAGS

Hallo,
.
der verwendete Sensor ist recht klein. 3.67 x 2.74 mm (1/4" format), Pixel Count: 2592 x 1944. Pixel Size: 1.4 x 1.4 µm. Die Optik hat f=3.6 mm, f/2.9.

Damit müsste man (wenn man es kann) die notwendige Anpass Optik berechnen können. Ich kann es leider nicht.

Die Sensoren sind sehr preiswert, so um die 5 € in China.

Grüße Lungu