Massive Randunschärfe bei eingedeckten Blutausstrichen. Ursache(n)?

[Jakob_Wittmann]

Guten Abend geschätzte Gemeinschhaft,

dass eine unkorrekte Dicke eines Deckglases, abweichend von der 0,17 mm-Norm, bei Objektiven ab etwa N.A.0,65, oder sogar geringerer Numerischer Apertur, Auswirkungen auf die Qualität der Abbildung haben kann, ist bekannt.

Dennoch finde ich, dass die massive Randunschärfe bei dem/den (eingedeckt mit Euparal) beigefügten Bild(ern) eines Blutausstriches verblüffend stark ausgeprägt ist. Ein zweifellos unbrauchbares Ergebnis.

Um allfällige Unterschiede der Abbildungsqualität(en) von Optiken auszuschließen, habe ich den dargestellten Blutausstrich (May Grünwald-Färbung) mit 3 verschiedenen 40-fach Achromaten fotografiert:

40x LOMO ältere Variante ohne Federung
40x LOMO jüngere Variante mit Federung
40x Carl Zeiss Jena


Die Ergebnisse sehen in etwa gleich aus.

Was könnte denn bitte die Ursache für diese schlechte Qualität sein? Das Präparat ist übrigens keineswegs dick eingebettet. Die (Köhler) Beleuchtung war justiert, der Kondensor ca. 5 mm niedriger als maximal hoch.

Die Kamera (eine 20 MPixel QHY mit SONY-Sensor) ist von wegen Chromatischer Aberration  mit  dem simplen Setup ohne Korrektur zwar wirklich nicht ideal, dennoch zeichnet sie an sich knackscharf.

Unpassende Dicke des Deckglases?

Ungünstig gewähltes Mittel für die Einbettung (Euparal)?



Ich freue mich über jede Antwort, Kommentare und dergleichen mehr!


Liebe Grüße

Jakob

[Jürgen Boschert]

Hallo Jakob,

als falsches Eindeckmittel oder falsche Deckglasdicke sind hier m.E. nicht die Ursache All 3 Objektive, die Du verwendet hast, sind schlichte Achromate ohne Bildfeldebnung. Ein Blutausstrich ist ein extrem ebenes Objekt, daher fällt das dann auch extrem auf. Um das zu vermeiden, braucht es letztlich plan-korrigierte Objektive. Außerdem meine ich auch Verwacklungsunschärfe zu sehen.

[plaenerdd]

Hallo Jakob,
ich würde die Ursache eher bei Deiner Kamera-Adaption suchen.
Siehst Du das Bild durch die Okulare auch scharf, wenn Du ein scharfes Kamera-Bild hast, oder hast Du die Kamera da "irgendwie" dran gefriemelt? Zeige mal bitte ein Bild deiner Adaption und erläutere wo welche Optiken sind. Für mich sieht das so aus, als ob da eine Kamera nicht im richtigen Abstand zur Optik platziert wurde. Wenn Du ganz ohne Okular, direkt mit dem Objektiv auf den Chip projizierst, muss der Chip da sitzen, wo normalerweise das Okular das Zwischenbild abgreift, also ein Stück unterhalb der Okularauflage. Du brauchst dafür also einen kürzeren Tubus. Wo genau das ist hängt vom jeweiligen Hersteller ab. Siehe dazu Mikrofibel Seite 54f Hällst Du diesen Abstand nicht ein wird das Bild um so mehr verzerrt, je größer der Fehler ist.

Wie sieht das denn bei der visuellen Betrachtung durch die Okulare mit diesen Objektiven aus? Auch so gruselig?

LG Gerd

[liftboy]

Hallo Jakob,

ich schließe mich da meinen Vorrednern an. Meine Achromaten, egal welcher Hersteller zeigen den gleichen Effekt. Lomo liefert und schreibt auch vor, Kompensationsokulare zu verwenden. Ich stelle da bei visueller Betrachtung schon einen Unterschied fest (wobei: ganz weg geht das nicht). Meine Semiplan sind da ganz anders, allerdings auch hier: visuell mit passendem Okular=top, Kameraadaption ohne Okular/Projektiv=Randunschärfe.
Zum Einbetten: das Euparal sollte möglichst dünn eingestellt sein; ich verwende da Eukitt.
Und zum Kondensor: 5mm Abstand zum Objektträger?? Bist Du Dir da sicher, dass Du da richtig geköhlert hast? Bei mir sind das 0,5-1mm.

Viele Grüße
Wolfgang

[plaenerdd]

Hallo Jacob,
Wolfgang hat Recht: 5mm vom Kondensor bis zum OT sind zu viel, aber das hat kaum einen Einfluss auf die Randunschärfe, höchstens auf die Schäfentiefe, die bei zu niedrigem Kondensor aber eher größer wird, weil das dann wie eine zugezogene Aperturblende wirkt : höherer Kontrast und höhere Schärfentiefe aber dafür Auflösungsverlust.
LG Gerd

[Jakob_Wittmann]

Hallo liebe Runde!

Gleich einleitend: Ich bedanke mich herzlich bei Euch, Gerd, Wolfgang und Jürgen. Wie schon sehr oft sind auch diesmal die Anmerkungen, Hinweise usw. ausgesprochen hilfreich. Und: interessant überdies.

Zuerst einmal zum verwendeten Setup bei den obigen Aufnahmen. Ich habe dafür eine QHY183c (das ist eigentlich eine Kamera für die Astrofotografie) verwendet. Diese hat das gängige T2-Gewinde und ist mit einem simplen T2- auf 23,2 mm-Adapter in den schrägen Tubus des Zeiss Jena-Lg eingesteckt. Mit der „Zeiss-_Glocke“ sichere ich sie gegen versehentliches Rausrutschen, da eine Rändelschraube derselben den Tubus ein klein wenig verengen kann.

Der 20 Megapixel Sensor dürfte in etwa 5 oder 6 cm über der Öffnung des Tubus liegen.

Diese Kamera hat übrigens genau den gleichen CMOS-Sensor wie die MikroLive MultiFormat, die Herr Linkenheld anbietet.
Allerdings lässt sie sich durch eine thermoelektrische Kühlung um 40°-Celsius gegenüber der Umgebungstemperatur kühlen. Das ist absolut üblich für Astrokameras und mindert das Bildrauschen massiv. Das ist „nice to have“, dennoch bei der Mikrofotografie nicht notwendig, da man bei dieser mit dem Steigern der Beleuchtungshelligkeit Bildrauschen ohnehin massiv dämpfen kann.

Ein Bild dazu ist beigefügt. Als Beleuchtungseinrichtung für das Zeiss Lg nutze ich die (ein perfektes, wunderbares Gerät!  ) OI-35 Leuchte von LOMO, die eigentlich für das Einstecken am Sockel diverser LOMO-Biolam-Typen konzipiert ist, aber prima unter das Zeiss Lg mit dem Hufeisensockel passt. Man muss nur darauf achten, dass die Anordnung waagrecht nivelliert ist.

Aber zu den Abbildungsfehlern im Vergleich:

Ich habe einige Aufnahmen nicht eingedeckter Blutausstriche eingefügt. Ebenso eine Abbildung einer Diatomee, natürlich eingedeckt, durch die man einen Eindruck zu der typischen Abbildungsqualität eines 40 × Achromats erkennen dürfte.

Sonst: Zwei der angefügten Bilder zeigen ein ganz anderes Ergebnis eines Setups mit der Canon EOS 600D. Als Relais-Optik dient ein Canon 50 mm, auf diesem ein Adapter mit Klemmungen für die stabile Halterung eines korrigierenden Okulars:

Mein persönliches Resümee: Unter meinen Okularen bilden 2 dieser bei der EOS 600D nicht so schlecht ab. „Nicht so schlecht“ ist aber noch lange nicht gut    …Ziemlich wahrscheinlich wäre ein passendes Projektiv deutlich besser, aber ich habe ehrlich gesagt keine Lust bei Ebay kaufend gleich mal einige davon durchzuprobieren, denn mit der Zeit geht in diesem Fall die ganze Foto-Adaptierung ein bisschen mehr als nur wenig ins Geld … 

Sicher nicht ursächlich für die schlechten Abbildungen ist ein teils auffälliges Hervortreten der Glühwendel der Glühlampe der Beleuchtung. Verstellen des Kollektors der Beleuchtungseinrichtung hilft dabei ein wenig, aber nicht unbedingt ausreichend. Vermutlich gehört die Lage der Lampe von wegen vor- und zurück und ebenso deren Lage betreffend die mögliche Drehung derselben im Lampenhaus justiert.

Wolfgang hat sicher eine Anleitung dazu verfasst. Mal gucken … 

Besten Dank, liebe Grüße

Jakob

[Jürgen Boschert]

Hallo Jakob,

noch ein paar Anmerkungen meinerseits.

Die üblichen 40er Achromaten sind auf Benutzung mit Deckglas gerechnet; bei denen führt das Weglassen des Deckglases zu dtl. Verschlechterung der Abbildungsleistung. Dann benötigen die von Dir verwendeten Objektive eine Kompensation der -v.a. chromatischen- Fehler ein kompensierendes Okular oder Projektiv, um die Abbildungsleistung voll entwickeln zu können. Und schließlich muss der Kamerachip, wenn man kein Okular verwendet, an die Position des vom Objektiv entworfenen Zwischenbild gebracht werden; diese liegt bei Deinen Objektiven 10mm unterhalb des Tubusrandes. Du hast also durch die Positionierung der Kamera eine zusätzliche, von den Optikrechnern so nicht kalkulierte Verlängerung eingebracht, die nun ihrerseits bei dieser Vergrößerung zusätzliche Bildfehler in Form von Koma und Astigmatismus vorwiegend mit Steigerung zum Bildfeldrand hin bewirkt.

Für eine korrekte Adaption Deiner Canon hast Du doch alle Teile da:
1. Die Zeiss-Glocke zur Fixierung am Tubus.
2. Ein kompensierendes Okular, am besten 10x.
3. Ein Kameraobjektiv (50mm fixe Brennweite Normalobjektiv, besser wäre eine Brennweite von 40 mm).

Evtl. brauchst Du noch einen Adapter vom Filtergewinde des Kameraobjektives auf die Zeiss-Glocke.

So könntest Du eine optisch korrekte Adaptierung der Kamera herstellen.

[unkenheini]

Moin,
Vielleicht beim Eindecken das Deckglas mit einer M8 Schraubenmutter beschweren?Die Deckgläser sind in Ordnung?Nicht das es eine schlechte Produktion war?
Viel Erfolg.
Mit freundlichen Grüssen
Jörg

[plaenerdd]

Hallo Jakob,
für mich sehen die uneingedeckten Blutausstriche nicht wirklich schärfer aus, sondern wesentlich stärker kontrastiert. Ist ja eigentlich auch klar: Der Unterschied im Brechungsindex zwischen dem Objekt und dem Eindeckmittel Luft ist ja auch viel größer (ca. 0,4) als der zwischen Objekt und Euparal (ca.0,1).

Wenn Dein Sensor ca 1/3 weiter weg ist als optimal, dann ist bei der Fotografie mit der Astrokamera klar, dass Du heftig umfokussiern musst, gegenüber der Betrachtung durch das Okular und das vergrößert die Bildfehler natürlich sehr stark. Wie schon von  Jürgen Boschert erwähnt, haben die einfachen Achromate ein noch sehr erhebliche Bildfeldwölbung, die durch die suboptimale Kameraadaption weiter erhöht werden dürfte.

Blutausstriche werden normalerweise uneingedeckt mit immergierten Plan-Objektiven betrachtet.

Beste Grüße
Gerd

[Jakob_Wittmann]

Hallo liebe Runde,

abermals herzlichen Dank an Gerd, Jürgen und Jörg für die Kommentare, Ratschläge etc. Mir hilft so etwas wirklich.

Gerd, mit Deiner Aussage von wegen „… nicht schärfer …“ und „… stärker kontrastiert “ hast Du vollkommen recht. Ich habe mir in Ruhe die Fotos der nicht eingedeckten Varianten angesehen, es ist tatsächlich so.

Ich werde mal sehen, wie ich auch bei der CMOS-Kamera eine sauber abbildende Lösung erreiche. Mit der EOS 600D hingegen klappt es an sich nicht schlecht, dennoch wäre ein Projektiv und eventuell ein Objektiv kürzerer Brennweite kein Fehler. Der Aufbau gehört auch noch stabiler gemacht. Und: Ich habe noch keine Software außer EOS Utility 2 gefunden, die vergleichsweise etwas mehr Features hat.

Zu Deckglas oder nicht ist mir der massive Unterschied in den Abbildungen aufgefallen. Ich habe Abbildungen eines Diatomeen-Präparats (Beispiel Nr. 1 und Nr. 2) ohne und mit Deckglas aufgenommen angefügt.
(Letzteres ohne Einbettungsmittel) UND zum Vergleich auch ein Bild eines geeignet eingebetteten Diatomeen-Präparats (Beispiel Nr. 3).

Bemerkenswert ist, dass auch mit Deckglas die Schärfe fehlt. Mit Zrax eingebettete Diatomeen hingegen sind (Ränder ausgenommen) auch mit der CMOS-Kamera anstandslos scharf gezeichnet (Beispiel Nr. 3).

Bei gefärbten Dünnschnitten (Beispiel Nr. 4) fallen die Aberrationen wenig auf. Hier mit dem CZJ-8-fach Achromat.

Danke an Euch alle, beste Grüße

Jakob