Autor Thema: Pleurosigma angulatum und „Schiefe Beleuchtung“  (Gelesen 1520 mal)

Carlos

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Pleurosigma angulatum und „Schiefe Beleuchtung“
« am: November 08, 2019, 18:09:25 Nachmittag »
Hallo,
Mit schiefer Beleuchtung kann man das „Auflösungsvermögen“ in einem Teil des Sehfeldes erhöhen. Im anderen Teil des Sehfelds wird es dagegen verringert. Die Aufteilung des Sehfeldes in diese beiden Bereiche ist abhängig von Richtung aus der schief beleuchtet wird und dem Grad der Dezentrierung der Blende und deren Größe.
Mit einer drehbaren, und variabel einstellbaren Blende, einsetzbar im Lichtaustritt im Fuß eines Ortholux unter einem Kondensor sollte man so nacheinander praktisch alle Bereiche des Sehfeldes nach und nach in höherer Auflösung betrachtet können. Durch Zusammenlegung digitaler Bilder dieser Bereich mit üblicher Software sollte man so zu Bildern kommen, die das gesamte Sehfeld  in höherer Auflösung wiedergeben.
Dies hab ich mit einem geliehenen (Danke Wolfgang!), original Leitz-Zusatzteil für ein Ortholux, mit einer verstellbaren und drehbaren Irisblende, die in den Lichtaustritt im Fuß des Ortholux-Stativs eingesteckt wird, nachgestellt.
Nach vielen Versuchen mit unterschiedlichen Objekten und unterschiedlichen Objektiven und Kondensoren hat sich für die Demonstration der Effekte folgende Kombination als besonders geeignet erwiesen:
1.   Als Objekt:  die Diatomee „Pleurosigma angulatum“
Sie wird häufig als Testdiatomee in der Mikroskopie zur Prüfung des Auflösungsvermögens von Objektiven und Kondensoren benutzt. Betrachtet wird dabei, ob die Feinstruktur der Diatomee erkennbar („aufgelöst“) wird. Erst ab einer „wirksamen“  Mindest-Apertur von ca. 0,75, hier wirken die  Apertur des Kondensors und des Objektivs zusammen, ist die Feinstruktur erkennbar. ( Im verwendeten Präparat ist die chemisch gereinigte Pleurosigma angulatum Diatomee in einem Eindeckmittel mit hohem BrechungsIndex zwischen Objektträger und Deckglas eingedeckt.)

2.   Als Objektiv:  Achromat-Leitz-Objektiv 25-fach 170/0,18  A =0,5
Der Abbildungsmaßstab des Objektivs könnte im Sehfeld gerade noch die Feinstruktur erkennen lassen, aber die Apertur reicht hierzu nicht aus. (Nur in Kombination mit einem Kondensor mit deutlich höherer Apertur könnte es reichen.)
3.   Als Kondensor für Schiefe Beleuchtung:  Leitz-Phaco-Revolver-Kondensor in DL Stellung mit bei offener Aperturblende  A = 0,95
Mit diesem Kondensor und dem Objektiv sollte eine „wirksame Apertur“ von nahe 0,75 erreichbar sein. Die Feinstruktur der Diatomee sollte damit gerade noch erkennbar sein.
Vorgehensweise:  Zunächst wurde die im Fuß des Ortholux eingebaute Leuchtfeldblende in der Ebene der Diatomee abgebildet, zentriert und dann durch Öffnen der Leuchtfeldblende das Sehfeld bis an den Rand ausgeleuchtet. (Köhlern, die Zusatz-Blende für schiefe Beleuchtung war zentriert  und geöffnet.)
Bei den Versuchen hat sich gezeigt, dass bei schiefer Beleuchtung die Zusatzblende soweit geschlossen werden soll, dass die Dezentrierung der Blende über den Rand des Sehfeldes reichen soll und so weniger als die Hälfte der Schieflicht-Blende das Sehfeld beleuchtet. (Diese Beleuchtung sollte bis etwa ¼ des Durchmessers des Sehfeldes reichen. In dieser Stellung kann dann die Blende entlang des Randes des Sehfeldes gedreht werden, um so aus unterschiedlicher Richtung das Objekt  gleichartig „schief“ zu beleuchten.)
Nachfolgend einige Bilder:
Alle Bilder wurden mit einer 5 MP Touptek –Okularkamera mit „Zwischen-Optik“ aus 17 mm Plössl-Astro-Okular + 10 x Periplan Mikroskop-Okular aufgenommen.  Die Ausschnitts-Bilder wurden mit Piccasa 3 erstellt, Bild 7 wurde mit der ToupView 3.7 „EDF“-Funktion erstellt.
   
Bild 1,  normales DL


Bild 2,  normales DL, Ausschnitt aus Bild 1

Bild 3 DF, Ausschnitt


Bild 4,  Ausschnitt, Schiefe Beleuchtung, von „unten“ , kleine, dezentrierte Blende ( Licht 1/3 bis zur Sehfeldmitte reichend)


Bild 5,  Ausschnitt, Schiefe Beleuchtung, von „oben“, kleine, dezentrierte Blende ( Licht 1/3 bis zur Sehfeldmitte reichend)


Bild 6,  Ausschnitt, Schiefe Beleuchtung, von „links“, kleine, dezentrierte Blende ( Licht 1/3 bis zur Sehfeldmitte reichend)




Bild 7,  Ausschnitt, Schiefe Beleuchtung, von „rechts“, kleine, dezentrierte Blende ( Licht 1/3 bis zur Sehfeldmitte reichend)


Bild 8,  Ausschnitt, EDF-Bild aus Bild 3, Bild 4, Bild 5 und  Bild 6


Diese Art der „schiefen Beleuchtung“ ermöglicht m.E. reproduzierbar Details in Teilen von betrachteten Objekten zu erkennen, die bei gleicher Apertur von Objektiv und Kondensor nicht erkennbar sind. Auf welche Teile der Objekte dies zutrifft hängt von der Richtung des Schieflichts ab. Durch die Möglichkeit , mit entsprechender Software „Schieflicht-Bilder“ aus unterschiedlichen Richtungen beleuchtet zusammenzulegen, auch das gesamte, betrachtete  Objekt detailreicher darzustellen. Die hier zusammengestellten Bilder sind zwar nicht optimal und verbesserungsfähig, sie zeigen aber m.E. das Prinzip.
Gruß Carlos
« Letzte Änderung: November 22, 2019, 16:12:20 Nachmittag von Carlos »

d65

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Re: Pleurosigma angulatum und „Schiefe Beleuchtung“
« Antwort #1 am: November 10, 2019, 22:10:34 Nachmittag »
Hallo Carlos,

eine sehr schöne Beschreibung. Bilder 2,4 und 5 zeigen genau, was man bei einer hexagonalen Struktur bei erhöhter Auflösung in nur einer Richtung erwarten würde. Weißt Du zufällig, was die EDF-Funktion tatsächlich macht? Also so auf Bildverarbeitungsebene. EDF steht vermutlich für Extended Depth of Field, aber das erklärt ja nicht wirklich was.

Spannend wäre die Frage, ob das auch bei Objektiven mit einer NA von 1.4 noch zu einer Auflösungsverbesserung führt.

Noch zwei Anmerkungen: Eine Apertur von 0,75 ist für Pleurosigma nicht erfoderlich. Im Kurs verwende ich 40x0.65 Objektive um zu demonstrieren, dass bei geöffneter Kondensor-Apertur die Struktur zu sehen ist, bei geschlossener aber nicht mehr.

Du schreibst: "Nur in Kombination mit einem Kondensor mit deutlich höherer Apertur könnte es reichen." So wie ich das verstehe nützt es nichts, wenn die NA des Kondensors größer ist als die des Objektivs. Denn wenn der Strahlkegel des Kondensors breiter ist als was das Objektiv aufnehmen kann ist das wohl nutzlos. Von daher hilft bei niedriger NA des Objektivs auch ein guter Kondensor nichts.

Liebe Grüße
Steffen

Carlos

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Re: Pleurosigma angulatum und „Schiefe Beleuchtung“
« Antwort #2 am: November 12, 2019, 08:39:08 Vormittag »
Hallo Steffen,
Mit der EDF-Funktion kann man „Stacken“.  M.W. werden dabei nur die scharfen Bereiche von Einzelbildern unterschiedlicher Ebenen des Objekts rechnerisch zu einem Bild zusammengelegt. Für „Stacken“ gibt es mehrere Programme z.B. „Picolay“ von Herbert Cypionka. Da die Steuerungssoftware „ToupView“ der Touptek-Okular-Kamera hierfür die EDF-Funktion hat, habe ich diese verwendet. (Damit könnte man vermutlich auch „normale“ Landschaftsaufnahmen einer Digital-Foto-Kamera „Stacken“,  also scharfe Bilder vom Nah-Bereich, Mittel-Bereich- und Hintergrund zu einem scharfen Bild zusammenlegen.)
Zitat
So wie ich das verstehe nützt es nichts, wenn die NA des Kondensors größer ist als die des Objektivs. Denn wenn der Strahlkegel des Kondensors breiter ist als was das Objektiv aufnehmen kann ist das wohl nutzlos. Von daher hilft bei niedriger NA des Objektivs auch ein guter Kondensor nichts.
Das habe ich lange Zeit ungeprüft auch geglaubt, hauptsächlich, weil bei der Erklärung des Auflösungsvermögens von Objektiven mit deren Objektiv-Apertur erklärt wird. Was im Sehfeld des Mikroskops aufgelöst wird, hängt auch von der Apertur des Kondensors ab. Eine m.E. sehr gute Erklärung hierzu findest Du in „Die Mikrofibel von Klaus Henkel“ (findest du im Forum ganz oben rechts) „Kapitel 3,Grundlagen der mikroskopischen Abbildung, S. 95 bis 106. Die Bedeutung der Kondensor-Apertur findet man explizit auf S. 102. (Eine bessere Erklärung habe ich bisher nicht gefunden.)
Welche Apertur hat denn der Kondensor bei deiner Demonstration mit dem 40ziger, A= 0,65 Objektiv? Wenn es ein Trocken-Kondensor ist, etwas kleiner als 1. Damit lägest Du mit dem 40ziger Objektiv und Kondensor bei einer „ wirksamen“ Apertur gesamt von A =  ca. 0,8.
Gruß Carlos 

konsonant

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Re: Pleurosigma angulatum und „Schiefe Beleuchtung“
« Antwort #3 am: November 12, 2019, 14:14:23 Nachmittag »
hallo ,
das Schieflicht könnte (so wage ich zu behaupten) auch von einer anderen Lichtquelle stammen und bräuchte dafür keinen Kondensor (der aber noch weitere Bildrichtungen (0-12Uhr) abdeckt) , es müßte nur eben aus dem gesuchten Aperturwinkel stammen .

Das Detail am Objekt könnte als Gitter verstanden werden , die Beugung am Gitter führt zu Überlagerung von Lichtkugelwellen was ein Interferenzmuster als gewünschtes aufgelöstes Bild erzeugt . Die Beugung am Gitter hat bei bestimmtem Gitterabstand das Auftreten der Interferenzmaxima in bestimmtem Winkeln , dh Haupt- und Nebenmaximum entstehen in bestimmtem Winkel mit Objektgitter als Zentrum voneinander . Geht das Hauptmaximum (0.ter Ordnung) durch die Objektivachse , verfehlt das Nebenmaximum wegen zu geringer Numerischer Apertur den Eingang ins Objektiv , ergo das Gitter wird nicht aufgelöst . Kommt das Licht von der Seite (Schieflicht) nutzt das Hauptmaximum eben einen in der Numerischen Apertur des Objektives noch möglichen Winkel und wenn man Glück hat reicht es auf der anderen Seite der Apertur noch für Einfang des Nebenmaximums , ergo das Gitter ist aufgelöst .

Wenn der Kondensor den benötigten Schieflichtwinkel nicht erlaubt , wird das Gitter nicht aufgelöst . Es reicht aber die dem Objektiv gleiche Kondensorapertur um das Hauptmaximum (0.ter ordnung (erstes Maximum)) an den Rand der Objektivapertur zu projizieren (mehr geht eh nicht) , ergo das Bild wäre aufgelöst , wenn das Nebenmaximum (Maximum 1. 2. 3.ter ... Ordnung ) es auch noch ins Objektiv schafft .

Die Winkelhalbierende von Haupt- und Nebenmaximum sei in der Objektivachse , die Hälfte des Winkels zwischen Haupt- und Nebenmaximum des Objektes(Gitters) muß der Numerischen Apertur des Objektives (also dem halben Öffnungswinkel) entsprechen um aufgelöst zu werden . 

( Wie sieht es aus , wenn man nur Nebenmaxima betrachten will ?( da bräuchte man wohl höhere Kondensorapertur .))

Wie Artefakt-belastet Schieflichtbilder sind kann man gut sehen , weshalb ja gern die wissenschaftliche Verwertbarkeit angezweifelt wird .

(Jetzt hätte ich gern ein paar einschätzend erklärende Worte zum Effekt der  "Spurios Resolution"  (siehe als Beispiel)  : https://www.dpreview.com/forums/thread/3970862 ) ((Kann ich es hier als Überschreitung der numerischen Apertur-Bedingung als scheinbare Auflösung erleben ?))

gruß konsonant 
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konsonant

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Re: Pleurosigma angulatum und „Schiefe Beleuchtung“
« Antwort #4 am: November 13, 2019, 21:40:00 Nachmittag »
Um die Spurious Resolution noch einmal zu verdeutlichen , hier ein Pdf von Paul van Walree im Anhang , der seine Internetseite leider nicht mehr aktualisiert hat , deshalb von meiner Festplatte die datei , ohne seine Erlaubnis (der Kontakt funktioniert auch nicht mehr ).

Man sieht wie sich aus dem Linienmuster in der Unschärfe (out of focus) ein weiteres mal ein Linienmuster bilden kann , aber mit anderer Linienanzahl . Kennt das Jemand ? ich will auch Carlos Thread nicht entern , sollte ich evtl einen neuen Thread dafür aufmachen ?
gruß konsonant
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Carlos

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Re: Pleurosigma angulatum und „Schiefe Beleuchtung“
« Antwort #5 am: November 21, 2019, 12:11:16 Nachmittag »
Hallo,
Bei meinen Versuchen zur „schiefen Beleuchtung“  habe ich geprüft, wie weit man die Blende dezentrieren kann. Beim „Trockenkondensor“ ist dies relativ begrenzt. (Hier sieht man Teile der dezentrierten Blende aus der Einstrahlrichtung im Sehfeld. Wird die Blende weiter dezentriert , bis im Sehfeld nicht mehr erkennbar, wird das betrachtete Objekt praktisch nicht mehr beleuchtet.
Jetzt habe ich den (trocken) Kondensor (mit einer Apertur von max. 0,95) gegen einen „geölten“ Kondensor mit einer max. Apertur von 1,25 getauscht. Das mit „schiefer Beleuchtung“  aus einer bestimmten Richtung betrachtete Objekt wird selbst dann noch hinreichend beleuchtet, wenn die Blende so weit  dezentriert  wird, dass sie vollständig außerhalb des Sehfeldes liegt. Bei dieser „extrem schiefen Beleuchtung“  entspricht das Bild einer Dunkelfeld-Beleuchtung, allerdings im Unterschied hierzu nicht ringförmig aus allen Richtungen „schief“ beleuchtet sondern lediglich aus der Richtung der dezentrierten Blende. (Die Blendenöffnung kann bei dieser Vorgehensweise sehr klein sein. Ich habe mit einem Durchmesser der Blendenöffnung mit ca. 2,5 mm und ca. 5 mm gearbeitet.)
Die der Blende zugewandte Fläche des Objekts wird dabei stärker beleuchtet als die abgewandte Seite. Die Feinstruktur des Objekts ist m.E. besser zu erkennen als bei einer Dunkelfeld-Beleuchtung. Durch Wechsel der Richtung der Einstrahlung in „Opposition“ erhält man ein Bild, das die gegenüber liegende Seite des Objekts ausleuchtet und ebenfalls sehr gut erkennbarer Feinstruktur.
Hier nun einige Bilder.

63-fach, A=0,85, Beleuchtung aus 10Uhr 30

63-fach, Beleuchtung aus 4Uhr 30

63-fach, EDF ToupView

40-fach, A=0,65

40-fach

40-fach, EDF

25-fach, A=0,5, sonst wie 4 bis 6

25-fach

25-fach, EDF
M.E. zeigen die Bilder, dass „schiefe Beleuchtung“ eine zu Unrecht vernachlässigte Beleuchtungsmethode ist.
Gruß Carlos

Florian D.

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Re: Pleurosigma angulatum und „Schiefe Beleuchtung“
« Antwort #6 am: November 21, 2019, 13:00:47 Nachmittag »
Man sieht wie sich aus dem Linienmuster in der Unschärfe (out of focus) ein weiteres mal ein Linienmuster bilden kann , aber mit anderer Linienanzahl . Kennt das Jemand ? ich will auch Carlos Thread nicht entern , sollte ich evtl einen neuen Thread dafür aufmachen ?
gruß konsonant

Hallo konsonant,

ich würde hier nicht von anderer Linienzahl sprechen sondern von einer Phasenumkehr die schwarze in weisse Linien verwandelt. Diese erklärt sich aus dem zusätzlichen Phasenunterschied zwischen verschiedenen Beugungsordnungen bei Defokussierung. Ich sehe da keinen direkten Bezug zur Schiefen Beleuchtung.

Gruss
Florian

konsonant

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Re: Pleurosigma angulatum und „Schiefe Beleuchtung“
« Antwort #7 am: November 22, 2019, 09:58:18 Vormittag »
hallo Carlos ,
 
Vorab : ich kann die älteren Bilder schon nicht mehr laden . Kein Gesamtabspeichern , Ausdrucken mehr möglich , schade . (Bilder
 als Anhang oder https://picr.de/)

Das sind ja gute Bilder geworden , sehr schön !
 
Was bedeutet es denn jetzt ? (Du läßt hier klasse Beweisbilder ab , und kommentierst es nicht einmal frohlockend ?)
Ist der Kondensor ist wichtiger als das Objektiv ?
Heißt es , ich kann mit dem 25x und nur 0,5 NA die Pleurosigma auflösen , wenn der Kondensor nur genügend Apertur besitzt .
Und sind das jetzt Interferenzmaxima 0. und 1. Ordnung oder schon Interferenzmaxima 1. und 2. Ordnung .
Wenn man nun eine ringförmige hochaperturige Schieflichtbeleuchtung , quasi Dunkelfeld (mit Hellfeld) hätte würden man die Pleurosigma im 25x doch auch aufgelöst sehen können .
 
Das Augenmerk  für einen guten Kondensor könnte darin liegen , das direkte Licht zu mindern und den Anteil des Seitenlichtes zu steigern .
Meine Meinung ist auch seit längerem , daß ein schlechter Kondensor die ganze Freude am Mikroskopieren nehmen kann .

Man kann auch ein Objektiv als Kondensor benützen , die Optik ist ja meist etwas besser und in Fotos kann sich das bezahlt machen , allerdings ist einem der längere Weg durch das dickere Objektträgerglas hinderlich um das Präparat in den (dann Beleuchtungs-)Fokus zu bringen . Zwischen zwei Deckgläsern ließe sich das eher realisieren .

Nochmal , schön dargestellt ! Danke .

gruß konsonant
« Letzte Änderung: November 22, 2019, 10:03:35 Vormittag von konsonant »
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Carlos

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Re: Pleurosigma angulatum und „Schiefe Beleuchtung“
« Antwort #8 am: November 22, 2019, 18:04:30 Nachmittag »
Hallo konsonant,
Zitat
ich kann die älteren Bilder schon nicht mehr laden .
Habe leider beim „Aufräumen“ die Bilder versehentlich gelöscht. Jetzt müsste es aber wieder gehen.
Zitat
Ist der Kondensor ist wichtiger als das Objektiv ? Heißt es , ich kann mit dem 25x und nur 0,5 NA die Pleurosigma auflösen , wenn der Kondensor nur genügend Apertur besitzt .
Bei „klassischer Dunkelfeld-Beleuchtung“ wird das Objekt nur indirekt beleuchtet (ringförmig von allen Seiten). Die direkten Strahlen werden von einer zentrierten, zum Objektiv passenden  Kreisscheibe  „abgedeckt“. (Dezentriert man die Scheibe, z.B. durch Drehen am Kondensor-Revolver, erhält man „schiefe Beleuchtung“ aus einer bestimmten Richtung.)
Das Prinzip der Leitz- Apparatur zur Erzeugung von „ schiefer Beleuchtung“ habe ich versucht, im Eingangsbeitrag zu beschreiben.
Zitat
Wenn man nun eine ringförmige hochaperturige Schieflichtbeleuchtung , quasi Dunkelfeld (mit Hellfeld) hätte würden man die Pleurosigma im 25x doch auch aufgelöst sehen können .
Einen solchen Leitz-Dunkelfeld-Kondensor mit (geölt)  A = 1,20 habe ich. Damit erhält man allerdings „ringförmige Dunkelfeld-Beleuchtung“.
Mir ging es darum, die richtungsabhängigen Effekte von  „schiefer Beleuchtung“ zu prüfen. Dabei stellte sich heraus, dass mit einem Kondensor mit hoher Apertur die „Schieflicht-Blende“ so weit dezentriert werden kann, dass eine Dunkelfeld-Beleuchtung entsteht.
Gruß Carlos

Lupus

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Re: Pleurosigma angulatum und „Schiefe Beleuchtung“
« Antwort #9 am: November 24, 2019, 07:53:48 Vormittag »
Hallo Carlos,

ich kann eigentlich keinen grundsätzlichen Unterschied zu Dunkelfeld erkennen. Auch da erreicht man prinzipiell eine höhere Auflösung, aber wie bei allen Phasenkontrastverfahren auf Kosten der objektgetreuen Abbildung.

Hubert

konsonant

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Re: Pleurosigma angulatum und „Schiefe Beleuchtung“
« Antwort #10 am: November 24, 2019, 15:37:09 Nachmittag »
hallo Carlos
Die Bilder sind wieder sichtbar (und abgespeichert ), danke .
Die Erstbeitragsbilder sind alle mit dem 25x gemacht , und man sieht gegenüber dem Hellfeld mehr , eben fast gänzliche Auflösung wenn man die guten Bereiche aus allen Bildern zusammenrechnet . Klar , das Schieflicht zeigt Artefakte , aber beim Zusammenrechnen stört es anscheinend nicht .
Bei den Bildern im 6. Beitrag (den neuen ) verwendest du erstmal andere Objektive . Erst unten die letzten 2 Bilder sind mit dem 25x . Das nachträgliche Zusammenrechnen (edf) zeigt aber nicht mehr Detail als die Erstberichtsbilder , finde ich .

Nun habe ich ein bisschen überlegt , war schon versucht den Ablenkwinkel des 1. Maximums auszurechnen , was aber nicht meine Stärke ist , also nicht gemacht . Aber unter einem Schieflichtwinkel , also dem nicht senkrechten Auftreten des Lichtes auf ein Gitter , erscheinen die Abstände der Gitterlücken dem Licht natürlich kleiner , das bedeutet , das Gitter wird feiner , die Ablenkwinkel der Maxima werden größer , und die Wellenlänge des Lichtes wird im Verhältnis zu groß ( müßte kurzwelliger werden) . Vielleicht erklärt das die etwas schlechtere Auflösung , wahrscheinlich gibt es einen Kompromis anzustreben . Für mich eine Erkenntnis zum Mitnehmen .

gruß konsonant
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Carlos

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Re: Pleurosigma angulatum und „Schiefe Beleuchtung“
« Antwort #11 am: November 28, 2019, 18:34:12 Nachmittag »
Hallo Hubert,
Zitat
ich kann eigentlich keinen grundsätzlichen Unterschied zu Dunkelfeld erkennen. Auch da erreicht man prinzipiell eine höhere Auflösung, aber wie bei allen Phasenkontrastverfahren auf Kosten der objektgetreuen Abbildung.
Normales DF erzeugt man m.W. mit einer zentrierten Blende, die verhindert, dass kein „direktes Durchlicht“ in die Frontlinse des Objektivs gelangt. Das Objekt wird dabei von einem  „kreisförmigen Schieflicht“ von allen Seiten gleichartig beleuchtet. Dabei kommt es zwangsläufig zu Überstrahlungen.
Bei der von mir gewählten „extremen Schieflichtbeleuchtung“ mit einer sehr kleinen Irisblendenöffnung aus einer bestimmten Richtung dagegen fallen diese „Überstrahlungen“ aus anderen Richtungen weg. Dabei ergibt sich allerdings zwangsläufig ein „Helligkeitsgradient“ zwischen der Lichtquelle zugewandten und der abgewandten Seite des Objekts.
Bringt man dann die beleuchtende Irisblende in Opposition, verläuft der „Helligkeitsgradient“ in „Gegenrichtung“. Auf diese Weise kann man die Feinstruktur (weitgehend) überstrahlungsfrei erfassen. M.E. zeigen dies die gezeigten Bilder. 
Aufgrund deines Kommentars habe ich zur Überprüfung die gleiche Diatomee noch einmal mit einem (geöltem) Leitz-DF-Kondensor (A = 1,20) und zwei ÖL-Objektiven, einem 54-fach Objektiv mit A = 0,95 und einem 100-fach Objektiv mit Einhängeblende  A = 1,20, betrachtet. (Beim 100-fach Objektiv erreicht man DF nur mit einer „Einhänge-Blende, die die Apertur des Objektivs auf 1,20 reduziert. Ohne Blende erhält man kein DF.) Verglichen mit dem oben gezeigten DF-Bild des 63-fach (trocken) Objektiv  (A = 0,85) bei extrem schiefer Beleuchtung und einem geöltem Normalkondensor (A = 1,25)  war die Feinstruktur der Diatomee in beiden Fällen schlechter erkennbar. (Ob die Bilder wirklich objektgetreu sind, sei dahingestellt.)
Noch eine Bemerkung zur EDF-Funktion der ToupView-Software:
Diese Funktion dient dem „Stacken“. Dabei werden scharf abgebildete „Tiefenschnitte“ rechnerisch mit einem Programm zusammengelegt. Im vorliegenden Fall, dem zusammenlegen von Bildern  von extrem schiefer Beleuchtung aus gleicher Ebene sind die Bedingungen allerdings etwas anders. Zwar ist das Ergebnis  ganz passabel (siehe bereits eingestellte Bilder), zeigt m.E. aber, dass das zugrunde liegende „Zusammenlegungs-Programm“ hierfür nicht optimal ist.
Meine ersten Versuche mit dem Programm „Picolay“, das ebenfalls zum „Stacken“ eingesetzt werden kann, zeigen ein wesentlich besseres Ergebnis. (Dieses Programm beherrsche ich allerdings nicht ausreichend. Deshalb habe ich auch keine Bilder hierzu eingestellt.) Ich werde mich deshalb intensiver mit Picolay beschäftigen.
 
Gruß Carlos 

konsonant

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Re: Pleurosigma angulatum und „Schiefe Beleuchtung“
« Antwort #12 am: November 28, 2019, 19:32:45 Nachmittag »
hallo Carlos
die Darstellung der Gitterstruktur der Diatomee sei also mit Öl-Dunkelfeldkondensor (NA1,2) bei geölten Objektiven (54x NA0,85 + 100x NA1,2)  schlechter als bei Schieflicht (nicht Dunkelfeld!) vom Öl-Kondensor(NA1,25) und ungeöltem Objektiv(63x NA0,85). Durch die Brechung an der Deckglas-Luft Grenzfäche erfahren die Interferenzmaxima natürlich eine Richtungsänderung zum Objektiv hin und außerdem eine Stauchung kurz vor der Totalreflektionsgrenze in einen kleineren Raumwinkel.

Gegenbeweis : Wäre das Ölkondensor-Dunkelfeld + Luft-Objektiv-Bild auch schlechter als das Schieflichtbild ?
 
Durch einseitiges Abdecken am Dunkelfeldkondensoreinlaß kann man doch auch (Dunkelfeld-)Schieflicht (extremes Schieflicht) bewerkstelligen ?
gruß konsonant
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Lupus

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Re: Pleurosigma angulatum und „Schiefe Beleuchtung“
« Antwort #13 am: November 28, 2019, 19:50:39 Nachmittag »
Hallo Carlos,

ich verstehe nicht ganz was Du unter "Überstrahlung" verstehst. Das klingt wie ein Bildfehler, ist aber nur das Ergebnis der Bildentstehung aus dem gebeugten Licht höherer Beugungsordnung bei DF.

Das Bild entsteht bei DF durch Interferenz höherer Beugungsordnungen, die Nullte und großteils geringere Beugungsordnungen fehlen. Durch die hohen Beugungsordnungen hat DF grundsätzlich eine hohe Auflösung, aber eben nicht objektgetreu weil die ebenfalls notwendigen Informationen über die gröbere Helligkeitsverteilung zur "Rekonstruktion" des Objektes fehlen. Dafür ist der Kantenkontrast unnatürlich hoch, und zwar speziell bei Phasenobjekten.

Bei Deinem extremen Schieflicht ist die Bildentstehung praktisch identisch, mit qualitativ vergleichbaren Abweichungen des Bildes von der Realität. Durch das Schieflicht kommt noch der Effekt hinzu, dass bei der Bildentstehung ja die symmetrisch gegenüberliegenden gebeugten Wellen fehlen, der an sich schwache Kontrast von Phasenobjekten dadurch verstärkt wird und der bekannte Reliefeffekt zustande kommt. Durch Stacking der aus verschiedenen Beleuchtungsrichtungen aufgenommenen Bilder wird der Reliefeffekt im Idealfall durch Mittelung großteils wieder aufgehoben. Dass das Bild dann etwas anders aussieht wie DF liegt schon allein daran, dass bei DF die Intensität durch Addition der Lichtwellenamplitude mit Berücksichtigung der Phasenlage (Interferenz) entsteht, bei dem gestackten Schieflicht durch Addition der phasenlosen Lichtintensität. Und das Stacken verändert ja auch den Bildkontrast.

Angenommen dass das "extreme Schieflicht" den gleichen NA-Bereich abdeckt wie das DF (Du hast ja davon gesprochen dass die Schieflichtblende außerhalb des Hellfeldes liegt), nur eben in einem geringen Azimutwinkel statt 360°, dann wird das Bild im Prinzip aus den gleichen höheren Beugungsordnungen gebildet, nur wie beschrieben anders aufaddiert.

Hubert

Carlos

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Re: Pleurosigma angulatum und „Schiefe Beleuchtung“
« Antwort #14 am: November 28, 2019, 20:11:49 Nachmittag »
Hallo konsonant,
Zitat
Wäre das Ölkondensor-Dunkelfeld + Luft-Objektiv-Bild auch schlechter als das Schieflichtbild ?
Ja, eindeutig bei extremen Schieflicht, wie beschrieben.! Nur mit geöltem Dunkelfeld-Kondensor (zentrierte Ringbeleuchtung) + trocken 63-fach Objektiv (A = 0,85) konnte ich bisher ein Dunkelfeld-Bild erhalten. Das war deutlich „schlechter“, wie erwartet, als das mit dem 100-fach Objektiv mit Einhängeblende (A = 1,20) und geöltem Dunkelfeld-Kondensor (A = 1,20).
Zitat
Durch einseitiges Abdecken am Dunkelfeldkondensoreinlaß kann man doch auch (Dunkelfeld-)Schieflicht (extremes Schieflicht) bewerkstelligen ?
Nein, dazu müsste der Dunkelfeld-Kondensor dezentriert und weitestgehend abgedeckt werden. Dann sieht man im Sehfeld und auf dem Monitor nichts mehr (kein Scharfstellen mehr möglich).
Gruß Carlos