Testlauf virtuelle Mikroskopie im Webbrowser

[Noch so'n Michael]

Liebe Mikroskopiker,

nachdem es zwischenzeitlich etwas stiller um mein Projekt für ,,digitale virtuelle Mikroskopie" geworden war, soll es nun endlich weitergehen. Hierfür möchte ich euch gerne dazu einladen, das Ganze anzuschauen, auszutesten und Feedback dazu zu geben (weiteres s.u.).

Bei "UDE BioSLiDES" handelt es sich um eine Sammlung von aktuell ca. 200 großformatig in hoher Auflösung und über viele Fokus-Ebenen digitalisieren Präparaten; diese stammen von über 70 unterschiedlichen Organismen-Arten und sind größtenteils botanische Dünnschnitte, es gibt aber auch einige zoologische Gewebeschnitte, Totalpräparate und Mikroorganismen.
Diese digitalen Präparate können im Webbrowser ähnlich wie direkt am Mikroskop betrachtet werden, wobei im Gegensatz zu anderen Präparate-Scans auch durchfokussiert werden kann. Außerdem sind die Präparate um Informationen zu Organismus, Präparation, Färbung, Mikroskop-Optik etc. ergänzt. In den nächsten Monaten sollen dann noch in einzelnen Präparaten individuelle Gewebetypen markiert und beschrieben werden.

Alle Inhalte stehen unter einer Open-Source-Lizenz als sog. "Open Educational Resources" frei zur Verfügung und sollen mittelfristig zu einer Lehrplattform für Mikroskopie ausgebaut werden.

Ich würde gerne ein paar Testläufe absolvieren, um zu schauen, ob der aktuell aufgesetzte Server ausreichend dimensioniert ist. Aus diesem Grund möchte ich gerne möglichst viele von Euch dazu einladen, UDE BioSLiDES einmal auszuprobieren.

Am kommenden Samstag (09. Juli 2022) ist für 16:30 bis 16:45 ein Belastungstest des Servers geplant. Es wäre großartig, wenn sich möglichst viele von Euch zu diesem Zeitpunkt unterschiedliche Präparate anschauen und durch diese hindurch-Scrollen, Zoomen und Fokussieren könnten was das Zeug hält. Da es sich dabei um einen Lasttest handelt, wird der Server vermutlich in die Knie gehen und die Bedienung irgendwann keinen Spaß mehr machen, aber nur so kann ich herausfinden, woran ich noch schrauben muss, damit es flüssiger läuft. Dafür macht es Sinn, sich schon vorab mit der Bedienung des Viewers ein wenig vertraut zu machen, daher könnt ihr auch gerne außerhalb dieses Zeitfensters in UDE BioSLiDES hineinschnuppern. Eine Anleitung und ein Video-Tutorial zur Bedienung sind auf den Webseiten verlinkt.

Ihr findet UDE BioSLiDES unter https://bioslides.biologie.uni-due.de.
Wegen der Testphase ist das System im Moment noch zugangsbeschränkt, das Login lautet "test", das Passwort "kondensor" (beides in Kleinbuchstaben und, falls irgendjemand Zweifel hat, auch ohne die Anführungszeichen ).

Wie gesagt, Feedback ist gerne willkommen (möglichst per Email an die auf der Webseite hinterlegte Adresse), weitere Präparate auch (diese müssten aus rechtlichen Gründen allerdings dem Projekt bzw. der Uni Duisburg-Essen gespendet werden).

Nochmals vielen Dank vor allem an Rainer Teubner und Jörg Weiß, welche den Großteil der aktuell eingescannten Präparate gestiftet haben.

Ich bin gespannt wie es euch gefällt,
liebe Grüße,
noch so'n Michael

[Thomas Böder]

Auf dem iPhone(iOS 15.5) ist das Bild nach 20 Sekunden eingefroren.
Einzig die X-Y Koordinaten haben sich noch bewegt.

[Fahrenheit]

Guten Morgen Michael,

das ist sehr gut geworden! Auf einem Windows PC mit Firefox läuft alles einwandfrei.
Auf meinem MacBook Air tuts auch (Safari).
Auf dem iPhone 13 tuts ebenfalls, allerdings ist die Seite nicht für Mobilgeräte optimiert: der Name der Probe steht ein bisschen quer in der Gegend.

Herzliche Grüße
Jörg

p.s.
Brauchst Du noch Präparate?

[Noch so'n Michael]

Hallo ADi,

ja, es werden viele unterschiedliche Fokusebenen in Form eines riesigen Volumen-Stacks eingescannt, im Gegensatz zu anderen Systemen für virtuelle Mikroskopie wird dann aber kein Fokus-Stacking betrieben (ist aber unter "EFI" unten rechts in jedem Präparat verlinkt), sondern die Fokus-Ebenen werden beibehalten. Nur dadurch ist ein nachträgliches Durchfokussieren möglich, was ich für die Mikroskopie-Ausbildung für unerlässlich halte. Im Forschungs-Alltag nutzen wir für Diatomeen zwar meist großformatige "fokus-gestackte" Aufnahmen, aber das Fokus-Stacking verursacht dann doch häufiger mal Artefakte, bei denen nicht vorhandene Strukturen vorgetäuscht werden bzw. feine und häufig wichtige Strukturdetails verschwinden. Und für einige Diatomeen-Arten ist das Durchfokussieren wichtig um sie zweifelsfrei einzuordnen, da müssen wir dann im Zweifelsfall nochmal in die originalen Stacks reinschauen. Aber wie gesagt, UDE BioSLiDES soll vorrangig der Ausbildung dienen, und hat seinen Ursprung eigentlich in den Corona-Lockdowns, während denen wir unsere Mikroskopie-Praktika nicht in Präsenz durchführen konnten und daher irgendeine digitale Lösung brauchten. Und zur Freizeitbewältigung während der Pandemie habe ich dann gleich noch eine eigene Client-/Server-Lösung dafür entwickelt, da mir die Alternativen zu schwergewichtig bzw. zu teuer waren.

Vielen Dank fürs Testen,
noch so'n Michael

Hallo Michael,
ich habe mir ein Bild angeschaut und die Features höhere und niedrigere Focus ebene ausprobiert.
Falls ich das richtig verstanden habe, werden hier alle Einzelfotos eines Stacks gespeichert.
War das die Absicht? Falls ja, soll das ein Protokoll eines Stack-Vorgangs sein?
LG, ADi

[Noch so'n Michael]

Danke für die Info, ich bin ehrlich gesagt gar nicht auf die Idee gekommen, mir das ganze auf einem Smartphone anzuschauen. Theoretisch sollte das funktionieren, wenn das Smartphone über genügend Arbeitsspeicher (RAM) verfügt, aber mit sowas wie 2-3 Gigabyte sehe ich da Probleme. Das könnte ich vielleicht in den Griff bekommen auf Kosten der Ladezeit, das würde aber eine Sonderlösung nur für Smartphones erfordern, das steht auf meiner Dringlichkeitsliste im Moment eher etwas weiter unten 

Vielen Dank fürs Testen,
noch so'n Michael

Auf dem iPhone(iOS 15.5) ist das Bild nach 20 Sekunden eingefroren.
Einzig die X-Y Koordinaten haben sich noch bewegt.

[Noch so'n Michael]

Hi Jörg,

nochmals vielen Dank für deine großartigen Präparate, falls du da noch mehr übrig hast nehme ich die gerne. Das Verarbeiten könnte allerdings etwas dauern, unser Scanner ist im Moment mit der Erzeugung von Forschungsdaten ziemlich ausgelastet.

Über den Einsatz auf Smartphones habe ich mir, wie bereits geschrieben, überhaupt keine Gedanken gemacht, der Bildschirm dort ist mir dann doch zu klein. Hinsichtlich des Layouts kann ich aber nochmal schauen, allerdings stammen meine Erfahrungen im Bereich Web-Entwicklung aus einer Zeit vor der Verbreitung von Taschenrechnern mit Telefonie- und Videofunktion , daher muss ich erstmal schauen, wie ich ein entsprechendes "responsive Design" hinbekomme. An der Bedienoberfläche werde ich vermutlich sowieso nochmal ein bisschen rumschrauben, vielleicht kann ich das in dem Zug gleich erledigen.

Beste Grüße,
noch so'n Michael

Guten Morgen Michael,

das ist sehr gut geworden! Auf einem Windows PC mit Firefox läuft alles einwandfrei.
Auf meinem MacBook Air tuts auch (Safari).
Auf dem iPhone 13 tuts ebenfalls, allerdings ist die Seite nicht für Mobilgeräte optimiert: der Name der Probe steht ein bisschen quer in der Gegend.

Herzliche Grüße
Jörg

p.s.
Brauchst Du noch Präparate?

[Stuessi]

Hallo Michael,

da hast Du ein tolles Projekt in der Arbeit, gefällt mir sehr.

Bedeutet z=0µm Blick fokussiert auf Unterseite des Präparats und z=70µm dann auf Oberseite,
also praktisch von 0 -->70  Absenken des Tischs mit dem Präparat?

Herzliche Grüße,
Rolf

[Lupus]

Hallo Adi,

OK, das ist aber nur für extrem flache Objekte gedacht, oder?

wenn Du die Internetseite einmal liest oder dessen Titel betrachtest, wirst Du feststellen dass es um eine digitale Sammlung biologischer Mikroskop-Präparate geht. Da macht es wenig Sinn, Makroobjekte mit einem Stack aus tausenden Aufnahmen einzustellen. Was soll man damit auch anfangen?

Hubert

[liftboy]

Hallo Michael,

Glyzeringelatine und Wasser geht nur bedingt :-( besser erst das Objekt in eine Schale mit Wasser geben, tropfenweise etwas Glyzerin dazu und dann staubgeschützt eindunsten lassen bis die Objekte in reinem Glyzerin liegen. Dann ab in die Gelatine oder vorsichtig mit Alkohol verdünnen (Verdünnungsreihe) und dann ab ins Euparal. Ich benutze Hydromatrix, ist zwar teuer aber leichter zu verarbeiten. Stark wasserhaltige Objekte neigen aber zum schrumpfen.

Viele Grüße
Wolfgang

[anne]

Hallo Michael,
super Idee und super umgesetzt!
Die Streupräparate sind aber allerdings optisch nicht so dolle, reichen jedoch für Lehrzwecke sicherlich aus.
Edit: Beim Durchscannen dann doch ganz gut , klasse!

Ich schließe mich Lupus voll an und hoffe hier entsteht nun keine sinnlose Diskussion über Makro/extrem Makro/Auflicht usw.
Ich denke auch es klar definiert auf welche Präparate sich die Seite bezieht, wer lesen kann ist da klar im Vorteil.
lg
anne

[Lupus]

Hallo Adi,

Hast Du Mal ein Insektenauge in 50x / 80x fotografiert?

1. ist ein Insektenauge in der Regel kein mikroskopisches Präparat weil das meist an einem Insekt befestigt ist (und lässt sich dann mit einem modernen Slide-Scanning Mikroskop auch nicht aufnehmen) und
2. macht ein nicht transparentes Auflichtobjekt als Bilderstapel wenig Sinn. Biologische Präparate enthalten im Gegensatz dazu im Volumen oft interessante Strukturinformationen, die als fertiges gestacktes Einzelbild dann verloren gehen würden.

Hubert

[Lupus]

Hallo Adi,

Du wechselst mit jedem Satz Deiner Beiträge das Thema. 

Hubert

[Noch so'n Michael]

Hallo Rolf,

der Fokus funktioniert genau anders herum (wie in der Anleitung beschrieben):
"Eine höhere Ebene bzw. ein höherer Z-Wert entspricht dem Höherstellen des Objekttisches am Mikroskop, d.h. die Fokusebene liegt tiefer im Objekt.". Die Position des Fokus-Schiebereglers entspricht also der Position des Objekttisches.

Das sieht man hier relativ gut, die kleineres Diatomen kleben an der Unterseite des Deckglases, sind also auf der Oberseite des Präparates; der riesengroße Oschi, der erst in den Fokusebenen mit höheren Zahlen fokussiert ist, liegt tiefer im Präparat:
https://bioslides.biologie.uni-due.de/BioSLiDES.html?id=26&x=0.5663648004719617&y=0.5130388463447675&zoom=14.715631481426797&r=0&layer=17&language=de

Beste Grüße,
noch so'n Michael

Hallo Michael,

da hast Du ein tolles Projekt in der Arbeit, gefällt mir sehr.

Bedeutet z=0µm Blick fokussiert auf Unterseite des Präparats und z=70µm dann auf Oberseite,
also praktisch von 0 -->70  Absenken des Tischs mit dem Präparat?

Herzliche Grüße,
Rolf

[Noch so'n Michael]

Hallo ADi,

Fokus-Stacking ist in der Qualität oft deutlich unterschiedlich für "undurchsichtige" Objekte in kleiner oder mittlerer Vergrößerung in Auflicht und für durchsichtige Objekte in hoher Vergrößerung in Durchlicht. Bis zu welcher Vergrößerung man das Macro nennt und ab wann Mikroskopie hat für mich eher was mit dem Equipment zu tun und weniger mit der Vergrößerung. Bei hohen Vergrößerungen in Durchlicht spielen Brechungs- und Beugungseffekte (Stichwort "Impulsantwort des optischen Systems") eine sehr viel wichtigere Rolle, und führen oft zu den bereits angesprochenen Artefakten (bei Diatomeen geht das soweit, dass einige Taxonomen behaupten, die Bestimmung auf Fokus-gestackten Aufnahmen wäre gar nicht sauber möglich, was meine Arbeitsgruppe nach jahrelanger Erfahrung damit aber ein wenig anders sieht  ). Bei UDE BioSLiDES ist (fast) nur Durchlicht-Hellfeld mit mittleren bis hohen Vergrößerungen, dabei 40x und 60x mit hoher NA (>=1.4) im Angebot  Fokus-Stacking Aufnahmen sind dabei ein "Abfallprodukt" und nur der Vollständigkeit halber mit eingebunden.

Weitere Diskussionen zu dem Thema können wir gerne in einem neuen Thread starten, aber ich nehme an, dass das Thema schon häufiger mal im Forum abgefrühstückt wurde.

LG,
noch so'n Michael

Hallo Michael,

OK, das ist aber nur für extrem flache Objekte gedacht, oder?
Für dreidimensionale Objekte im Auflicht eher nicht.

Wenn man ein etwas tieferes Objekt nimmt, wofür sehr viele Einzelfotos benötigt werden,
wird auf einem Einzelfoto eines Stacks, so gut wie gar nichts scharf abgebildet.
Also auf einem 27 Zoll Bildschirm wird ein Streifen mit der Breite gegen 1mm scharf dargestellt.
Der Betrachter sieht auf einem einzelnen Foto praktisch gar nichts.
Bei tiefen Stacks müsstest Du aber Substacks  bilden, damit Deine Fokusebenen
überhaupt Etwas sichtbares darstellen.

BTW, auf meinem Handy läuft das Ding ohne Probleme
nur die Anzeige der Koordinaten kommt auf die Buttons drauf (oben links)

LG, ADi

[RainerTeubner]

Hallo Michael,

bei mir (Windows 10, Firefox als Browser) funktionieren die Anzeigen der Präparate problemlos.

Viele Grüße

Rainer