Phasenkontrast, das schöne Spielzeug für Diatomeen

[Kurt]

Hallo liebe Anne,

habe Deinen Beitrag mit Interesse verfolgt, Danke fürs Zeigen.

Einen Heine-Kondensor habe ich nicht, jedoch habe ich eine Podocystis sp. in einem Kieselalgen-Präparat. Diese möchte ich einfach zum Vergleich im Hellfeld, als Ergänzung Deines Beitrages zeigen. Leide liegt die Podocystis etwas schräg und es ist ein Einzelbild.

Viele Grüße
Kurt

[plaenerdd]

Hallo,
wenn der DIC wissenschaftlich wertlos wäre, hätte man wohl kaum so teure Teile gebaut. Das DIC-Bild vereint Amplituden- und Phasenobjekte in einem Bild. Feine Geißeln und Wimpern sowie Schleimschichten kann man damit wunderbar sehen und hat trotzdem die schönen "originalen" Farben, zumindest wenn er auf grauen Hintergrund eingestellt ist. Auch die Möglichkeit der sogenannten "optischen Schnitte", die darüber und darunter liegende Schärfenebenen "ausblenden" ist ein feines Werkzeug.

Jedes der Kontrastverfahren hat seine Berechtigung. Es kommt darauf an, was man darstellen möchte. Der Phasenkontrast bringt bei den Diatomeenschalen eher keinen "wissenschaftlichen Gewinn", aber schöne Bilder, zumindest, wenn man ihn so einsetzt wie Anne.

Hallo Anne,
wahrscheinlich nutzt Du nicht den strengen Grünfilter, der eigentlich zu jeder Phasenkontrast-Einrichtung gehört, weil er für das grüne Licht, für das auch unsere Augen am empfindlichsten sind, berechnet wurde. Da hat man dann auch die wenigsten Halos, die aber in Deinen Diatomeenfotos gerade den Reiz ausmachen. Ja, und er ist wie Du richtig festgestellt hast nur für sehr dünne Präparate gedacht, bei denen fast alles in einer Ebene liegt.

Beste Grüße
Gerd

[Rene]

Welchen echten Vorteil hat denn DIK?
LG Ralf

Wissenschaftlich? Nichts.
Gruesse, René

für Kieselalgen, hätte ich hinzufügen sollen. Moderne Objektive und Kameras sind heute so gut, dass auch ein Immersionsobjektiv bei voller Blende verwendet werden kann, das dann mit digitaler Kontrastverstärkung ein deutlich besseres Bild als DIC liefert. Ich habe mehrere Beispiele dafür gezeigt, dachte ich.
Natürlich kann die DIC Informationen liefern, die die Interpretation von Strukturen erleichtern. Streng genommen handelt es sich nicht um einen wissenschaftlichen Zusatz, aber Ergonomie ist natürlich auch ein wertvolles Ziel. Nur hier bemerke ich oft den Nachteil, dass dass unser Gehirn Schwierigkeiten hat, vom kontrastreichen DIC oder Phasenkontrast-Modus wieder auf Hellfeld umzuschalten, weil es "zu blass" ist.

Grüße,
René

ps, ich habe sie noch nicht erwähnt, aber alle Bilder hier könnten gerahmt werden, ich finde sie sehr schön!

[Bob]

Wunderschöne Bilder, Anne und auch Siegfried, machen richtig Lust mal wieder den Phasenkontrast einzusetzen!

Was den Wert von DIK angeht: Ich finde, dass man damit bei Diatomeen relativ unkompliziert und reproduzierbar zu einem guten und kontrastreichen Bild kommt. Ist es nicht auch ein wissenschaftlicher Wert, wenn ein Verfahren anderen unkompliziert die Möglichkeit gibt, Ergebnisse nachzuvollziehen?

Viele Grüße,

Bob

[Lupus]

Hallo,

Welchen echten Vorteil hat denn DIK?

LG Ralf

Wissenschaftlich? Nichts.

Moderne Objektive und Kameras sind heute so gut, dass auch ein Immersionsobjektiv bei voller Blende verwendet werden kann, das dann mit digitaler Kontrastverstärkung ein deutlich besseres Bild als DIC liefert.
.... Natürlich kann die DIC Informationen liefern, die die Interpretation von Strukturen erleichtern. Streng genommen handelt es sich nicht um einen wissenschaftlichen Zusatz, aber Ergonomie ist natürlich auch ein wertvolles Ziel.

da widerspreche ich. Die "Modernität" der Optik und die Möglichkeit der nachträglichen Bildkontrastverstärkung hat nichts mit der eigentlichen Bildqualität im Sinne einer möglichst objektähnlichen Abbildung zu tun, weil Hellfeld, Phasenkontrast und DIK sich sehr grundsätzlich in der Art der Bilddarstellung von Phasenobjekten unterscheiden. Richtig ist nur, dass die automatische Kontrastverstärkung durch die beiden Phasenkontrastverfahren teilweise durch Bildnachbearbeitung bei zu kontrastarmen Hellfeldaufnahmen ersetzt werden kann.

Jedes der genannten Verfahren hat Vor- und Nachteile.
Phasenkontrast nach Zernike ist die einzige Möglichkeit um eigentlich nicht sichtbare Phaseninformationen (Produkt aus Objektdicke und Brechungsindexunterschied gegenüber dem Umgebungsmedium) direkt in proportionale Helligkeitsinformationen umzuwandeln. Die bekannten Probleme sind der Lichtsaum an Kanten durch Interferenz und die Störung der Bildinformation durch die Objektdicke außerhalb der Schärfenebene, weil das Verfahren prinzipbedingt über die gesamte Objektdicke integriert.

DIK ist natürlich eine wissenschaftlich verwendbare eigenständige Alternative, die lediglich nicht die Objektphase unmittelbar abbildet sondern die örtliche Stärke der Phasenänderung. Daraus könnte man (macht man auch z.T.) durch mathematische Integration das Phasenbild analog dem Phasenkontrastverfahren nach Zernike als Helligkeitsinformation gewinnen. Und der Vorteil des Verfahrens ist dass die Dicke des Objektes ein untergeordnetes Problem darstellt weil nur die Schärfenebene des Objektives hauptsächlich zum Bild beiträgt. Der Nachteil ist auf jeden Fall, dass die Phaseninformation eine geometrische Ausrichtung hat, man also speziell bei Feinstrukturen an der Auflösungsgrenze nur eine Teilinformation erhält die man nicht überbewerten darf. Das ist sicherlich ein Problem speziell bei Diatomeen. Dazu kommt dass Diatomeen - zumindest deren allgemeine Gitterstruktur - oft ein relativ dickes Phasenobjekt darstellen und dann Phasenkontrastverfahren für die Erkennung schwacher Phasenverschiebungen (wie auch das Verfahren nach Zernike) zusätzliche Artefakte erzeugen, die die reale Objektstruktur verzerren.

Hellfeld bildet Phasenobjekte auch nicht objektiv ab da die Art der Beleuchtung nicht geeignet ist, Phaseninformationen linear in Helligkeit umzuwandeln. Der hier entstehende Objektkontrast erzeugt vorzugsweise Bildstrukturen an Objektkanten oder Bereichen starker Phasenänderung. Auch hier ist also große Vorsicht bei der Interpretation geboten. Speziell der Vorteil bei Diatomeen ist, dass das Verfahren im Vergleich zum DIK keine Richtungsabhängigkeit besitzt. Und da diese oft aus Strukturen an der Auflösungsgrenze bestehen reicht meist die kontrastreiche Darstellung von Kanten u.ä. für einen guten Bildeindruck aus.

Hubert

[Rene]

Danke für Ihre Nuancierung, Hubert. Es ist mir immer ein Vergnügen, Ihre Einsichten formuliert zu sehen. 

Mit freundlichen Grüßen, René.

[peter-h]

Liebe Anne,

wunderschöne Farbbilder welche der Heine + Erfahrung produzieren kann. Das Spielchen habe ich auch schon versucht und es ist gerade in der Vorweihnachtszeit eine gute Idee für Weihnachtsgrüße an die Freunde. In meiner HP habe ich eine kleine Zusammenfassung.
http://www.mikroskopie-ph.de/index-Heine.html

Schönen 3. Advent und liebe Grüße
Peter

[anne]

Lieber Peter,
tolle Bilder und vor allem gute Erklärung auf Deiner Homepage.
Sowieso ist Deine Homepage eine der wichtigsten Mikroskopieseiten überhaupt.
Du glaubst nicht wie oft ich da schon gelesen habe und diese auch weiterempfohlen habe.
lg
anne