Stacking - Vorschläge zur Verbesserung?

nixo2 · Januar 28, 2023, 18:26:00 NACHMITTAGS

Hallo liebe Mikroskopiker!

Ich arbeite schon eine ganze Zeit mit Stacking, finde meine Ergebnisse im Vergleich der oft hier geposteten superbrillanten DIK-Aufnahmen etc. oft etwas unscharf / flau. Ich habe heute zum Test eine für mich fotogene Diatomee aus einem tollen Präparat vom Peter mit relativ einfachen Mitteln aufgenommen.

Mikroskop war ein Biolam-M, im Durchlicht mit Köhler-Beleuchtung (Danke an Wolfgang, Lampe tut ihren Dienst!), keine schiefe Beleuchtung o.ä. Als Objektiv habe ich erstmals ein 40er Lomo in Wasserimmersion (nochmal Danke an Wolfgang!

) verwendet. Ich finde die Ergebnisse jetzt nicht schlecht, mich würde aber interessieren, ob unter den gegebenen Umständen noch mehr zu erwarten sein könnte, und was ich zur Optimierung probieren könnte.

Die verwendete Kamera ist eine EOS 600D, die mit M42 Adapter am Lomo HT-30 Trino-Foto-Tubus (integriertes Projektiv) sitzt. Zur Kontraststeigerung wurde ein Grünfilter verwendet und die Kamera hat Monochrom aufgenommen. Da ich vorwiegend mit Linux arbeite, habe ich die Bilder ganz ganz minimal mit Raw-Therapee geschärft, mit Align Image Stack ausgerichtet und mit Enfuse gestackt. Da ich hinterher gemerkt habe, dass ich zu dunkel aufgenommen hatte, habe ich nachträglich mit Gimp am gestackten Bild die Belichtung angepasst sowie etwas wärmer gemacht und noch den Maßstab eingefügt.
Beim Durchsehen empfand ich das Bild von dem 40er WI-Objektiv zentrisch gegen einen "normalen" 40er Trocken-Achromaten geradezu als Offenbarung - extrem schön aufgelöst und sehr scharf. Leider lässt die Schärfe zum Rand hin merklich nach. Und wie üblich kann das Foto mit dem Seheindruck nicht mithalten, geht Euch das auch oft so?

Der zu stackende Schärfebereich dieser Diatomee war sehr flach, ein differenziertes Zustellen von Hand war schon schwierig. Es sind 16 Einzelbilder rausgekommen, ggf. könnte man am Anfang oder Ende Bilder entfernen, die ggf. keinen Gewinn bringen. Ich bin schon am überlegen, mir ein mechanisches / elektro-mechanisches Hilfsmittel anzuschaffen, um kontrolliertere Schritte zu ermöglichen. Wie viele Einzelbilder sind für ein solches Objekt nützlich, kann man das pauschal beantworten? Ich habe teilweise von astronomischer Anzahl gehört.

Besonder schwierig finde ich die Ergebnisse vom Stacking noch höherer Objekte. Hier kommt das Gesamtergebnis oft nicht an Einzelaufnahmen heran.

So, genug geschrieben, hier kommt mein Foto. Sagt mal bitte Eure Meinung über offensichtliche Fehler, oder was man sonst zur Verbesserung probieren könnte. Danke schonmal für Eure Kommentare!

Viele Grüße
Olli

nixo2 · Januar 28, 2023, 18:27:49 NACHMITTAGS

PS: Wie man oben sieht, in Wackelpudding immergiert es sich besonders gut!

RainerTeubner · Januar 28, 2023, 19:00:58 NACHMITTAGS

Hallo Olli,

ich hab auf Dein schönes Diatomeen-Bild mal meine Standard-Bearbeitungsschritte bei Diatomeen-Bilder angewandt: Kontraste gespreizt, Hintergrund auf "weiß" gesetzt, entsättigt und mäßig geschärft.
Etwas verkleinert habe ich das Bild auch, damit die Cymbella sp. (?) formatfüllend abgebildet ist.

Wie Du siehst, ist so gut wie keine Verbesserung des Originalbildes eingetreten.

Viele Grüße!

Rainer

nixo2 · Januar 28, 2023, 19:26:45 NACHMITTAGS

Hallo Rainer,

danke für Deinen Beitrag! Ich empfinde den Kontrast schon zu knackig in Deiner Bearbeitung, muss aber sagen, dass mir die Richtung gefällt, über den hellen Hintergrund den Kontrast zur abgebildeten Struktur zu verbessern. Damit werde ich mich mal befassen. Von einer Kontrastspreizung habe ich bisher nichts gehört, ich nutze Bildbearbeitung bisher auch nur sehr wenig, aber ich werde mal recherchieren.

Grüße
Olli

RainerTeubner · Januar 28, 2023, 21:00:09 NACHMITTAGS

Hallo Olli,

ich hab es ja ganz vergessen zu erwähnen, daß ich auch gimp benutze.
Die Bilder der Diatomeen vertragen meiner Meinung nach ohne Weiteres etwas stärkeren Kontrast, wie weit er angehoben werden kann, ist natürlich Geschmackssache.
Da Du mit einem Grünfilter photographierst, kannst Du ja mal probieren, ob ein Extraktion des Grünkanals aus dem Farbbild eine Verbesserung des Bildeindrucks ergibt. (Farben-Komponenten-Komponenten extrahieren-in dem dann folgenden Menü "Grün" ausprobieren.)

Viele Grüße!

Rainer

nixo2 · Januar 28, 2023, 21:51:08 NACHMITTAGS

Hallo Rainer,

interessante Anregung, das werde ich bei der nächsten Bilderserie mal probieren. Bei diesen Bildern kann ich es nicht mehr testen, die Kamera hat monochrom aufgezeichnet.

Wäre eigentlich mit sichtbaren Unterschieden zu rechnen, wenn man die Bilder erst mal als raw aufzeichnet und auf die Kamera-Kompression verzichtet? Am PC kann man ja beeinflussen, mit welchem Kompressionsgrad weitergearbeitet werden soll.

Grüße
Olli

RainerTeubner · Januar 29, 2023, 10:21:47 VORMITTAG

Hallo Olli,

ich glaube nicht, daß Du groß sichtbare Unterschiede in den Bildern im Vergleich mit jpg-Aufnahmen erkennen wirst, die Du im raw-Format aufgenommen hast.

Wesentlich wichtiger ist meiner Meinung nach die Qualität des Präparats, das bist Du mit dem Präparat von Peter Höbel auf der sicheren Seite.

Viele Grüße!

Rainer

plaenerdd · Januar 29, 2023, 13:53:17 NACHMITTAGS

Hallo Olli,
zur Steigerung der Auflösung würde ich eher mit dem kurzwelligeren blauen statt mit grünem Licht arbeiten.

Die benötigte Anzahl der Stakingschritte lässt sich exakt berechnen, aber das mache ich auch nicht. Wichtig ist dabei aber, dass sich die Schärfentiefe der einzelnen Ebenen ein Stück überschneiden. Diese Schärfentiefe zu berechnen und daraus die Stakingschritte hängt natürlich auch von Deinen Einstellungen ab. Bei Durchlichtaufnahmen spielt die Einstellung der Aperturblende dabei eine große Rolle. Sie sollte ja so weit wie möglich sein, um das Auflösungsvermögen nicht zu sehr zu mindern. Dadurch kann die Anzahl der benötigten Schritte sehr stark steigen.

Beim Staking von durchsichtigen Objekten gibt es spezielle Probleme, die bei Auflichtobjketen nicht auftreten, wo man nur an der Oberfläche scharfe Ebenenanteile hat. Da muss man oft mit den Einstellungen der Stakingprogramme herumexperimentieren. Bei PICOLAY gibt es die Möglichkeit die oberen Ebenen stärker zu berücksichtigen, als die darunter liegenden.

LG Gerd

nixo2 · Januar 29, 2023, 19:15:40 NACHMITTAGS

Hallo nochmal zusammen!

Ich habe heute so viel probiert, ich kann jetzt gar nichts mehr erkennen, auf dem Bildschirm!

Ich habe auch noch mal einen Satz ausschließlich im Grün-Kanal bearbeitet, die Auflösung ist m.E. tatsächlich leicht besser.
Mit dem Kontrast stehe ich noch immer auf Kriegsfuß, ich bin irgendwie nicht zufrieden zu stellen. Ich möchte auch
nicht, dass so viele Artefakte sichtbar werden, es soll möglichst natürlich aussehen.
Die Aperturblende war bei den Bilderserien stets ganz offen.

Blaue LED habe ich hier schon liegen, wird aber noch etwas dauern, bis ich dazu komme.

Habt ein schönes Restwochenende, ich brauche jetzt erst mal eine Pause vom Laptop...

Viele Grüße
Olli

nixo2 · Januar 30, 2023, 00:11:35 VORMITTAG

So, einen noch

Hat mir keine Ruhe gelassen, nochmal in einzelnem Farbkanal unter leicht schiefer Beleuchtung aufgenommen. Bei schiefer Beleuchtung ist die scheinbare Bewegung der Objekte beim Stacken relativ groß, so musste ich am Anfang und Ende leider Bilder weglassen, da die Diatomee im Endergebnis sonst seltsam aussah.
Der Kontrast ist für meine Vorlieben bereits am maximalen Anschlag, das Ergebnis kam so vom Stacken, wurde nicht mehr geschärft oder sonstwie bearbeitet. Ich musste es nur einmmal höher komprimiert abspeichern, da das Endergebnis bei weitem zu groß zum Hochladen war.

Ich bin damit ganz zufrieden, was meint ihr? Ggf. versuche ich noch eine andere Version mit weniger Kontrast. Aber für heute ist Feierabend, gute Nacht!

Viele Grüße
Olli

HDD · Januar 30, 2023, 08:02:56 VORMITTAG

Hallo Olli

Vielleicht hilft Dir das ein wenig weiter.

http://www.hdds-mikrowelten.de/Willkommen/Aufnahmetechnik.html

Um bei den Diatomeen mit einem 40er Objektiv randscharfe Bilder zu bekommen brauchst Du ein absolut plan abbildendes Objektiv. Die Stackingschritte kannst Du bei diesen Vergrößerungen nur mit einer Tausendstel Millimeter Messuhr kontrollieren. Die Tische, selbst der teuersten Mikroskope, bewegen sich nicht mit der Präzision, die uns das "Toleranzenfett" in den Kugelführungen vorgaukelt. Mit einer Messuhr wirst Du feststellen, dass Du pro Stackingschritt drei Bilder machen musst, damit der Zeiger der Messuhr sich nicht mehr bewegt. Bei den von Dir gezeigten Diatomeen brauchst Du mit dem 40er Objektiv mindestens 8 sauber gestackte Bilder und ein absolut plan abbildendes Objektiv, sonst hast Du es immer mit einer Randunschärfe zu tun. Wenn Du dann die fotografischen Tricks von Rainer verwendest, wirst Du dahin kommen, wo Du gerne möchtest.

Weiterhin viel Erfolg und Grüße an alle Foristen

Horst-Dieter

nixo2 · Januar 30, 2023, 12:45:24 NACHMITTAGS

Hallo Horst-Dieter,

vielen Dank für Deine Anregungen, auch Deine schöne Webseite ist sehr informativ.
Du hast recht, mit dem genutzten Objektiv ist eine randscharfe Abbildung nicht möglich. Mir kommt es in diesem Fall auch eher um das Maximum für das zentrale Objekt an. Später würde ich das Bild entsprechend zurechtstutzen. Ich werde Deinen Hinweis mit der Messuhr direkt umsetzen, alleine um das Zustellen von Hand besser kontrollierbar zu machen. Die Ergebnisse nach Gefühl sind wohl eher zufälliger Natur...

Viele Grüße
Olli

RainerTeubner · Januar 30, 2023, 17:12:13 NACHMITTAGS

Hallo Olli,

Du schreibst, daß die Aperturblende ganz offen war. Versuch doch mal, ein klein wenig abzublenden, etwa so weit, daß Du visuell eine leichte Verdunkelung des Bildes bemekst, dann wieder etwas öffnen. Bei offener Aperturblende ist der Kontrast am geringsten. Du kannst auch versuchen, das Objekt der Begierde in dei Mitte des Bildfelds zu bringen, da ist die Bildqualität am größten und die Bildfeldkrümmung am geringsten.

Und: bitte keine Scheu vor Ölimmersionsobjektiven!

Viele Grüße!

Rainer

nixo2 · Januar 30, 2023, 18:03:10 NACHMITTAGS

Hallo Rainer,

Aperturblende werde ich testen, bisher hatte ich sie zu Gunsten der Auflösung maximal geöffnet. Die Cymbella liegt aber schon ziemlich zentrisch, oder? Ölimmersion finde ich auch super, wollte aber speziell mal testen, was mit diesem Objektiv rauszuholen ist. Ich müsste mich erstmal um eine Messuhr am Mikroskopstativ kümmern, vergleichende Aufnahmen sind sonst schlecht möglich. Ich schaue nachher mal, ob ich was aus der Werkstatt adaptiert bekomme. Muss ja auch stabil sein, sonst kann ich weiter nach Gefühl und Auge arbeiten.

Kann jemand die Cymbella genauer bestimmen? Ggf. Inaequalis oder Heteropleura?

Viele Grüße
Olli

nixo2 · Februar 12, 2023, 21:33:11 NACHMITTAGS

Hallo zusammen,

ich bin weiter am testen und üben, habe heute zum ersten Mal ein kleines Mosaik erstellt (2x2). Zuletzt bin ich noch auf das Stacking Programm von Helicon umgestiegen, meine Ergebnisse sind damit sichtbar besser geworden. Schade, dass es dies nicht direkt für Linux gibt.
Nur hatte ich leichte Schwierigkeiten, das Mosaik zusammenzusetzen. Ich habe die Aufnahmen mit einem 90x Öl-Apo gemacht. Die einzelnen Bilder sind leicht verzeichnet, dadurch summiert sich der Fehler beim kreisförmigen Zusammenbau der Bilder auf und beim 4. wird es dann unmöglich, eine perfekte Position zu finden. Helicon Focus müsste hier die Bilder etwas anpassen, damit diese zusammenpassen, das klappt bei der letzten Schnittstelle nicht so richtig. Es ist keine große Abweichung, aber sie ist beim genauen schauen schon erkennbar (Linke Bildhälfte ca. auf halber Höhe, über der waagerechten Segmentgrenze). Den äußeren Rand der Diatomee habe ich händisch in dem unpassenden Bereich um ein paar Pixel angeglichen, damit der Versatz nicht sofort ins Auge springt.

Gibt es andere Software für den Zusammenbau, die entsprechende Eingriffe vornehmen kann? Habt ihr noch andere Tipps, außer ein Plan-Apo zu benutzen? Ich habe diverses an Freeware probiert, die Ergebnisse von Helicon Focus waren aber immer noch am besten. Ich könnte mir auch vorstellen, dass das Puzzle besser gelingt, wenn die Teile kleiner werden, wie ist Eure Erfahrung damit?

Eine Messuhr habe ich übrigens bislang nur probeweise benutzt. Alle meine Uhren haben eine Teilung von 0,01mm, das ist trotz einer großen Skalenspreizung zu grob, ich müsste also tatsächlich vorher eine Uhr mit 0,001mm Auflösung besorgen. Vorerst ist also weiter Fingerspitzengefühl und ein ungetrübter Blick gefragt, aber das hat ja auch was meditatives...

Zum Hochladen musste ich die Datei erheblich komprimieren, ich hoffe man erkennt das Problem noch. Vielleicht stört es auch nur mich, da ich die Stelle kenne...

Viele Grüße
Olli