Axiocam: wie macht Zeiss das eigentlich besser?

Michael Plewka · Mai 15, 2020, 20:11:14 NACHMITTAGS

Hallo zusammmen,

die Frage im Titel dieses Beitrags ist ja sehr suggestiv: es geht offenbar gar nicht darum, ob die Zeiss-Software besser ist (das ist als Fakt gegeben) , sondern das "Wie".

Müsste ich aufgrund der erste 3 Fotos eine Entscheidung treffen: die Zeiss-Software wäre für meine Arbeit mit dem Mikroskop völlig unbrauchbar.
Warum? Kay ist mir zuvorgekommen: ich hatte exakt dieselben Stellen in den Fotos markiert, um darauf hinzuweisen, welche Artefakte die Zeiss-Software produziert. Wenn das Zeiss-Bild mit dem Attribut "Gestochen scharf" charakterisiert wird, dann muss man sich natürlich fragen, wie die dazu gehörende Definition von "Schärfe" sein soll. Ginge es z.B. um die Fragestellung, wieviel Bakterienzellen in dem Bildausschnitt zu sehen sind, würde man mit Bildern "toup" und "canon" zu einem anderen Ergebnis kommen als mit dem Bild "axiocam". Wie sieht es da mit der Reproduzierbarkeit von Ergebnissen aus?

Die von Chris schon angesprochene "starke Schärfung" des Bildes , das ganz offensichtlich zusätzlich durch eine Rauschminderung gelaufen ist, hat zum Ergebnis, dass Abbildungen, die durch hochwertiges Objektiv entstanden sind, derartig vermatscht werden, dass von der ursprünglichen Apertur bzw. dem damit verbundenen Auflösungsvermögen weniger als die Hälfte übrig bleibt. Da kann man sich teure Planapos oder andere teure Verfahren sparen, wenn die Software solche Bilder liefert.

Noch ein Kommentar zu dem Treponemen-Bildern.

"wie die Augen sich unterscheiden"

genauso wie in den oberen Bildern sind bei dem "axiocam"- Bild Schärfungsartefakte sichtbar, die sich aber auch objektiv verifizieren lassen. Ganz deutlich wird das an den Ringen um die kleinen Körperchen ("Halos") rechts oben und links unten. Das hat nichts mit subjektiver Wahrnehmung zu tun.

Wohlgemerkt: dieser Kommentar bezieht sich auf die gelieferten Bilder, wobei in dem Beitrag wichtige Informationen zur Entstehung fehlen.

1. Angaben zum optischen Pfad im Mkroskop (Objektiv? Vergrößerung?)
2. ich persönlich kenne weder die "toup" noch die "axiocam" als Hardware bzw. die Software. Aber am Beispiel "canon", (deren Cameras ich selbst auch u.a. verwende,) wird folgendes deutlich: wird eine Canon-Camera mit der Software "Eos Utility" verwendet (da fehlen hier im Beitrag die Angaben) , hat man eine Anzahl von Parametern bei der Aufnahme zur Verfügung, die erheblichen Einfluss auf das endgültige Bild haben (z.B. ISO; jpg/ raw/ bit-Tiefe). Werden die Bilder bei der Canon im Raw-Format aufgenommen; gibt es immense Möglichkeiten der Weiterbearbeitung der Bilder. Die müssen bei einem solchen Vergleich natürlich angegeben werden!
Ebenso bleibt völlig offen, ob es bei der Zeiss-Software (genau wie bei Canon) eine Parametrisierung gibt, die vom User beeinflusst werden kann. Welche Parameter wurden verwendet? bei der Toupcam?

3. Natürlich muss auch dargestellt werden, welcher Größe der Bildausschnitt hat (was natürlich für die Beurteilung der Bildqualität ziemlich entscheidend ist). Wären die dargestellten Bilder die Original-Auflösung, könnte man bei einer Bildgröße von 24 Megapixeln sicherlich mit den Artefakten leben.

Beste Grüße
Michael Plewka

sushidelic · Mai 15, 2020, 20:39:38 NACHMITTAGS

Zitat von: Peter V. in Mai 15, 2020, 19:53:22 NACHMITTAGS
Hallo Michael,

ich verstehe das gerade nicht - Du zeigst doch hier kein Bild der Axiocam. Und wie sehen Dekonvolutionsartefakte aus?

Herzliche Grüße
Peter

Hallo Peter,

wie ich geschrieben habe, sind die drei Bilder nachgeschärft worden, und zeigen nun die selben Schärfungsartefakte wie die Axiocam (die schon erwähnten weißen Ränder um die dunklen Bereiche z. B.).

LG Michael

LG Michael

momotaro · Mai 15, 2020, 23:44:38 NACHMITTAGS

Hallo Lutz,

ich gratuliere Dir zum Kauf Deiner Axiocam 208 color (tongue in cheek). Ich besitze ein Axio Scope.A1 und auch eine Axiocam 208 color. Das Axio Scope.A1 gehört jetzt schon zu den hier im Forum so hochgeschätzten alten Schätzchen, denn es wurde durch das Axioscope 5/7 abgelöst. CCD Kameras sind obsolet weil keine CCD Chips mehr hergestellt werden.

Versuch der Beantwortung der eingangs gestellten Frage:
optimale Fotos gibt es nur mit optimalen Präparaten unter optimalen Bedingungen, z. B. Apochromatische Objektive optimale Beleuchtung... . Mit der sogenannten Snap Funktion gibt es brauchbare "Schnappschüsse" z.B. zur raschen Dokumentation, dafür könnte man auch Labscope verwenden.

Zeiss macht es insofern besser, weil die Axiocam keine Universalkamera ist und Kamera und Software speziell für die Mikrofotographie, insbesondere für Zeiss Mikroskope entwickelt wurde.

Im Locate Tab von Zen Lite gibt es folgende Tools:

Microscope Control
Camera
Movie Recorder
Live Panorama (zum stitchen)
Manual Extended Field (zum stacken)

Im Camera Tool gibt es die "Model Specific Section":
In this section you see additional, model-specific camera settings depending on which camera youuse on your system.
und hier findest Du die beiden Post Processing Options:
Noise Correction und Sharpness correction,
diese beiden Parameter sind standardmäßig eingeschaltet.
Das heißt die Fotos werden automatisch nachgeschärft.

Im Camera Tool gibt ves ferner noch Analog Gain, habe ich auf 2 eingestellt.
In der Post Processing Section solltest du eine Global Shading Correction durchführen.

in der Post Processiong Section gibt es noch die options:
Enable Noise Filter und Enable Unsharp Mask.
diese beiden options sollten nicht zusammen mit den entspechenden Parametern der model-specific camera settings verwendet werden. Das ergäbe dann wahrscheinlich zuviel Schärfung.

Wichtig wäre zu wissen wie Du das Bild scharf stellst, über die Okulare oder auf einem Monitor, Dein Monitor sollte 1920 x 1080 darstellen können und Farbkalibrierung sollte möglich sein. Scharfstellen empfield sich auf dem monitor im full screen, eventuell mit Focus Bar.

Aufnahme und Archivierung im Zeiss Format cxi, auch wegen der Metadaten; Konvertierung in tiff zur Bildbearbeitung; Veröffentlichung im Forum als jpg. Jedes Foto sollte einen Maßstabsbalken haben. Geht einfach in Graphics wenn in den Microscope Components das verwendete Opbjektiv ausgewählt wurde.
Welche Beleuchtung Hast Du HAL oder LED.

LG Helmut

ammererlutz · Mai 16, 2020, 11:24:04 VORMITTAG

Danke Helmut,
Halogen Beleuchtung. Ja, mit der ZEN Software muss ich mich noch spielen, da gibt es sicher noch viel raus zu holen.
Danke für die Tipps.

smashIt · Mai 16, 2020, 11:43:03 VORMITTAG

eine kleine hilfe beim drehen an den reglern:
wenn man diese hellen oder dunklen höfe um strukturen hat wurde zu stark nachgeschärft.
wenn die feinen strukturen fehlen und das bild wie gemalt aussieht hat man zu stark entschärft.

handys und kompaktknipsen zeigen üblicherweise beide effekte

Peter V. · Mai 16, 2020, 12:01:57 NACHMITTAGS

Hallo Helmut,

was möchtest Du mit den beiden Bildern zeigen?

@Michael Plewka: Hir siehst Du einmal das Einstellnemü der Toupcam. Wie man sieht, gibt es (wie bei praktisch jeder c-mount-Kamera) umfangreiche Einstellmöglichkeiten, oft mit Reglern, deren genau Wirkung nicht wirklich klar ist. (Bei Motic gibt es einen Regler, der diffus "Verbesserung" heißt).
Es ist oft sehr komplex, hier die "richtige" Einstellung zu finden, vor allem wenn man einen fairen Vergleich zwischen verschiedenen Kameras zeigen möchte.

Ich selbst habe z.B. mit der Moticam 3000 immer nur sehr unbefriedigende Bilder zustande gebracht, Ronald Schulte hingegen wahre Meisterwerke (die meisten von ihm bekannten Histobilder wurden mit dieser Motic-Kamera angefertigt, was ich nicht für möglich gehalten hätte).

Herzliche Grüße
Peter

ammererlutz · Mai 16, 2020, 12:17:30 NACHMITTAGS

Zitat von: Michael Plewka in Mai 15, 2020, 20:11:14 NACHMITTAGS

1. Angaben zum optischen Pfad im Mkroskop (Objektiv? Vergrößerung?)
2. ich persönlich kenne weder die "toup" noch die "axiocam" als Hardware bzw. die Software. Aber am Beispiel "canon", (deren Cameras ich selbst auch u.a. verwende,) wird folgendes deutlich: wird eine Canon-Camera mit der Software "Eos Utility" verwendet (da fehlen hier im Beitrag die Angaben) , hat man eine Anzahl von Parametern bei der Aufnahme zur Verfügung, die erheblichen Einfluss auf das endgültige Bild haben (z.B. ISO; jpg/ raw/ bit-Tiefe). Werden die Bilder bei der Canon im Raw-Format aufgenommen; gibt es immense Möglichkeiten der Weiterbearbeitung der Bilder. Die müssen bei einem solchen Vergleich natürlich angegeben werden!
Ebenso bleibt völlig offen, ob es bei der Zeiss-Software (genau wie bei Canon) eine Parametrisierung gibt, die vom User beeinflusst werden kann. Welche Parameter wurden verwendet? bei der Toupcam?

3. Natürlich muss auch dargestellt werden, welcher Größe der Bildausschnitt hat (was natürlich für die Beurteilung der Bildqualität ziemlich entscheidend ist). Wären die dargestellten Bilder die Original-Auflösung, könnte man bei einer Bildgröße von 24 Megapixeln sicherlich mit den Artefakten leben.

Beste Grüße
Michael Plewka

Hallo Michael,

die Vegleichsbilder waren natürlich winzige Ausschnitte, sollte ja klar sein, wenn man an die Größe von Kokken denkt, hier die Original Bilder Canon und Axio ( Ränder etwas beschnitten) ohne die für die Vergleichsbilder oben vorgenommene Weißabgleichs Adaption

Objektiv PlanNeo 100, Vergr. daher 1000 (der Ausschnitt der Vergleichsbilder natürlich entsprechend massiv leer nachvergrößert)
Canon ohne Zwischenoptik, Axio mit 0.5x Zwischenoptik

Canon: aufgenommen mit Eos Utility, keine RAW Nachbearbeitung
Bei der ZEN software gibt es, wie Helmut beschrieben hat, sehr viele manuell zu verändernde Parameter, die ZEN software ist für nicht so Technik Affine jedoch nicht gerader einfach zu bedienen, die Aufnahme ist mit den Werkseinstellungen der software ohne manuelle Nachbearbeitung oder Veränderung der Parameter, wie Helmut die Möglichkeiten beschrieben hat.

Peter V. · Mai 16, 2020, 12:29:28 NACHMITTAGS

Hallo,

was man übrigens nicht vergessen sollte: Diese Axiocam kostet um 2000 EUR, oder? Eine geeignete Canon EOS bekommt man gebarucht für ein Zehntel dieses Preises. Man muss sich halt fragen, ob die Axiocam 10x bessere Bilder liefert

Ich schrieb schon einmal, dass ich letztens freundlicherweise eine Jenoptik Subra zu Testzwecken überlassen bekam - sie hat mir sehr gut gefallen! Wenn man sie mir scheknken würde, würde ich sie nicht vom Adapter stoßen

Aber 3000 EUR? Hmmm....

Hezrliche Grüße
Peter

ammererlutz · Mai 16, 2020, 12:42:50 NACHMITTAGS

Zitat von: Peter V. in Mai 16, 2020, 12:29:28 NACHMITTAGS
Hallo,

was man übrigens nicht vergessen sollte: Diese Axiocam kostet um 2000 EUR, oder? Eine geeignete Canon EOS bekommt man gebarucht für ein Zehntel dieses Preises. Man muss sich halt fragen, ob die Axiocam 10x bessere Bilder liefert

Ich schrieb schon einmal, dasw ich letztens freundlicherweise eine Jenoptik Subra zu testzwecken überlassen bekam - sie hat mir sehr gut gefallen! Wenn man sie mir scheknken würde, würde ich sie nicht vom Adapter stoßen Aber 3000 EUR? Hmmm....

Hezrliche Grüße
Peter

Hallo Peter,

klar, die Preise darf man natürlich nicht einberechnen, ist natürllich ein riesen Unterschied, ob jemand als Hobby Pantoffeltierchen fotografieren möchte, oder ob man so etwas beruflich verwendet und auch steuerlich absetzen kann.
Das mit dem 10x besser stimmt natürlich nicht, wie du sicher weißt. Die Preisschere geht bei allen Produkten im oberen Bereich bei geringfügigen Besserungen massiv auf, eine Hifi Anlage kostet ca 700 €, eine High End Anlage, wo die Triangel ein bißchen sauberer klingt 20 000€, ein China-Pianino kostet 2000€ ein Flügel von Steinway & Sons 100 000 €, der klingt natürlich schöner , aber 50x besser ??, oder Kameras: eine Einsteiger Canon DSLR kostet ?, eine Canon EOS 1 D Mark III kostet ? Ist natürlich besser, Vollformat Sensor etc.... aber dieser Preisunterschied ?

Bob · Mai 16, 2020, 12:52:10 NACHMITTAGS

Hallo zusammen,
das ist ein Thema mit viel aktuellem Bezug! Wir leben in einer Zeit, in der das Bild zunehmend die Wirklichkeit übertrifft, zumindest in bestimmten Kriterien. Früher freute man sich, wenn das Bild (Fernseher, Computermonitor, Fernglas, Druck) nicht viel farbloser und kontrastärmer war, als die Wirklichkeit. Heute sind wir ständig mit optimierter Wirklichkeit konfrontiert, da muss man erstmal mit umgehen lernen. Neben Bildern sind ja auch Tonaufnahmen und Filme stark "optimiert". Wer sich da zu wenig mit der Wirklichkeit befasst, könnte schnell die Bodenhaftung verlieren.

Bezogen auf die gezeigten Mikrofotos müsste man sich halt überlegen, ab wann die digitale Umsetzung manipulativ wirkt. Wollte ich mir von Lutz erwas zu den Bakterien erklären lassen, würden mir die Bilder der Axiocam gut gefallen, sie lenken den Blick auf das Wesentliche. Wollte ich mich eingehender mit diesen Strukturen an der Auflösunggrenze befassen wollen, wäre eine Artefakt-ärmere digitale Behandlung mir lieber.

Viele Grüße,

Bob

ammererlutz · Mai 16, 2020, 13:30:16 NACHMITTAGS

Zitat von: Bob in Mai 16, 2020, 12:52:10 NACHMITTAGS
Hallo zusammen,
das ist ein Thema mit viel aktuellem Bezug! Wir leben in einer Zeit, in der das Bild zunehmend die Wirklichkeit übertrifft, zumindest in bestimmten Kriterien. Früher freute man sich, wenn das Bild (Fernseher, Computermonitor, Fernglas, Druck) nicht viel farbloser und kontrastärmer war, als die Wirklichkeit. Heute sind wir ständig mit optimierter Wirklichkeit konfrontiert, da muss man erstmal mit umgehen lernen. Neben Bildern sind ja auch Tonaufnahmen und Filme stark "optimiert". Wer sich da zu wenig mit der Wirklichkeit befasst, könnte schnell die Bodenhaftung verlieren.

Bezogen auf die gezeigten Mikrofotos müsste man sich halt überlegen, ab wann die digitale Umsetzung manipulativ wirkt. Wollte ich mir von Lutz erwas zu den Bakterien erklären lassen, würden mir die Bilder der Axiocam gut gefallen, sie lenken den Blick auf das Wesentliche. Wollte ich mich eingehender mit diesen Strukturen an der Auflösunggrenze befassen wollen, wäre eine Artefakt-ärmere digitale Behandlung mir lieber.

Viele Grüße,

Bob

interessanter Ansatz. Man kann bei Zeiss natürlich die Werkseinstellungen übergehen und manuell die Schärfung zurück stellen, wie Helmut das ausführlich beschrieb.
Der Grund für die Bakterien Fotos war , dass auch die Canon ( ich weiß , das hört man hier gar nicht gerne) den Schärfe Eindruck dieser kleinsten Objekte, den sie im Okular bei 1000x bieten, einfach nicht lieferte, die Axiocam aber schon, wenn man andere Prioritäten wünscht , kann man das dann manuell in der ZEN Software ändern, in Bild unten sieht man aber, dass Zeisssche Werkseinstellung die Schärfung nicht immer gleich vornimmt, wie der Algorithmus da unterscheidet, weiß ich nicht.
Nach dem bisher geschriebenen gehe ich davon aus, dass die meisten hier den Schärfungs-Algorithmus für die - für mich- wesentlich zufriedenstellenderen Konturen der Bakterien verantwortlich machen, Helmut und Arnold meinen, dass sowohl die Zeiss Software als auch die Spezifität der Kamera das Ergebnis beeinflusst.
Hier noch ein anderes Beispiel, 1000x mit stark herausgezoomtem Detail: die Bänderung von Chromosomen ist für die Bestimmung/ Zählung entscheidend. Die ZEN software schärft hier aber offenbar wesentlich weniger stark nach als bei den Bakterien.
Evtl. versucht Zeiss die angesprochenen Probleme, nämlich Verlust an Auflösung durch starke Schärfung plus denoise, bei anderen Strukturen zu vermeiden, indem dort automatisch weniger geschärft und entrauscht wird ?

Peter V. · Mai 16, 2020, 13:42:10 NACHMITTAGS

Hallo Lutz,

zunächst einmal vielen dank für die - auch für mich - durchaus interessanten Test, für die ich immer zu faul bin

, obngleich ich diverse c-mount-Kameras aller möglichen Preisklassen hier habe (leide rnicht immer die optimalen Adapter).

Was mich tatsächlich überrascht, ist eher, dass die doch recht preiswerete ToupTek gar nicht so viel schlechter abschneidet als die Axiocam oder die Canon. Ich hätte eher deutlichere Unterschiede erwartet.

Herzliche Grüße
Peter

ammererlutz · Mai 16, 2020, 13:56:13 NACHMITTAGS

Zitat von: Peter V. in Mai 16, 2020, 13:42:10 NACHMITTAGS

Was mich tatsächlich überrascht, ist eher, dass die doch irecht preiswerete ToupTek gar nicht so viel schlechter abschneidet als die Axiocam oder die Canon. Ich hätte eher deutlichere Unterschiede erwartet.

Herzliche Grüße
Peter

stimmt, da kann ich nur zustimmen

wilfried48 · Mai 16, 2020, 14:55:49 NACHMITTAGS

Hallo,

ich möchte der Kritik von Michael Plewka an diesem Kameravergleich mit nicht geigneten Bildern zustimmen.

Die Auflösung in diesen Bildern ist bei dieser leeren Übervergrösserung bei weitem durch das Mikroskobjektiv bestimmt und sagt nichts über die Kameraqualität aus. Also kann es höchstens noch um eine Bildnachbearbeitung durch die Software gehen.
Bei der Zeiss ZEN Software bei den Werkseinstellungen zumindest in der Vergleichsserie mit den Bakterien deutlich überschärft und die Bilder verlieren sogar an Auflösung und es werden sogar Artefakte erzeugt.
Diese Kontrastnachbearbeitung kann bei der Canon natürlich genauso erfolgen, wenn man die RAW Daten aufnimmt und ich möchte behaupten in wesentlich besserer Form, wie die Superbilder von Michael ja laufend beweisen.
Und dann möchte ich noch auf den von Michael schon erwähnten Bildausschnitt (Sehfeld) hinweisen. Die Canon nimmt natürlich bei der 1x Adaption den vollen Bildausschnitt mit den man auch im Okular sieht. Bei der Axiocam wären das bei 1x Adaption gerade mal knapp 10 mm Sehfelddiagonale. Und das ist natürlich auch ein entscheidendes Qualitätsmerkmal für eine Kamera.

viele Grüsse
Wilfried

mhaardt · Mai 17, 2020, 12:24:24 NACHMITTAGS

Man kann sich natürlich auf den Standpunkt stellen, nur das originale Bild ist das Wahre. Dabei übersieht man aber was:

Vignettierung dunkelt den Bildrand ab. Streulicht hellt evtl. das Zentrum auf. Staub erzeugt Donuts. Die Optik führt zu einer Konvolution. Das originale Bild kriegt man leider nicht zu sehen. Nie.

Flat frames können Vignettierung, einen Teil Streulicht und Staub weitgehend korrigieren. Man kommt also näher an das originale Bild heran. Dekonvolution mit der PSF der Optik ist ebenfalls hilfreich. Blinde Dekonvolution ist evtl. zu stark und Schärfungsalgorithmen wie unscharfes Maskieren sind eher dekorativ zu sehen und wenn man erst damit etwas sieht, ist immer zu hinterfragen, ob man etwas im Bild sieht, oder ob es ein Artefakt ist. Die Grenze ist nicht einfach zu bestimmen, bis wohin man das originale Bild herstellt und ab wo man es verfremdet.

Wenn aus zwei trennbaren Objekten eins wird, ist diese Grenze überschritten, aber das bedeutet nicht, dass Bildverarbeitung generell abzulehnen ist.

Der Sensor kann übrigens durchaus einen Einfluss auf die Bildschärfe haben, weil auch Bildsensoren eine MTF haben, die vom Hersteller normalerweise nicht angegeben wird. Eine Auflösung im Bereich der Leervergrößerung mit anschließender Verkleinerung kann helfen, bessere Bilder zu bekommen. Moderne Kameras, die weit mehr auflösen, als das Mikroskop liefern kann, sind darum nicht abzulehnen.

Michael