Kieselalgen als Test für meine Mikroskop-Kamera-Kombo - bitte nicht gähnen!

TPL · Februar 17, 2010, 00:43:20 VORMITTAG

Nach einer Reparatur des Chips habe ich endlich meine Canon Powershot A70 wieder betriebsbereit und am Mikroskop adaptiert.
Die ersten Tests habe ich mit zwei Kieselalgen-Präparaten gemacht - nicht gerade aufregend, aber sehr hilfreich, um Fehler einzugrenzen.
Ich habe so bereits einen hässlichen Fleck im Strahlengang der Kamera (oder auf dem funkelnagelneuen Chip?) ausgemacht, den ich zukünftig softwaremäßig beseitigen möchte.

Pleurosigma angulatum. Präparat von Dr. Nötzel. Plan 40/o.70, Dunkelfeld. Keine Nachbearbeitung außer Skalierung.

Amphipleura pellucida. Präparat von Dr. Nötzel. UV-F 40/1.30 Glyc., leichtes Blau-Korrekturfilter (Zeiss-"Blauglas"), schiefe Beleuchtung und linear analysiertes Licht (Polarisator oberhalb des Objekts). Auf schwarzweiß reduziert, skaliert und Kontrast erhöht. Ähnlich wie bei der ringförmigen Beleuchtung erscheint A. pellucida in Abhängigkeit vom Azimut zur Durchlassrichtung des Analysators hoch oder weniger hoch aufgelöst.

Dieses Bild zeigt leider mehrere Probleme: Die Auflösung ist hoch genug, um die Punktreihen von A. pellucida visuell beobachten zu können. In der originalen JPG-Datei sind sie auch noch erkennbar, aber leider sieht man davon nichts mehr auf dem Bild, nachdem ich es skaliert habe. Der Kontrast ist bei visueller Betrachtung schon recht schwach gewesen; deshalb habe ich ihn verstärkt. Allerdings war damit recht schnell kein Effekt mehr zu erzielen. Außerdem befinden sich noch massenhaft Staubpartikel an diversen Stellen des Strahlenganges.

Technisches: Mikroskop CZ STANDARD Universal, Tubusfaktor 1,25x, mit Sonderbeleuchtung (Rucksack). Durchlicht-Einspiegelung aus modifiziertem KFZ-Xenon-Brenner (12.000K) von Bernd (Nomarski). Aplanatisch-achromatischer Kondensor (öl-immergiert) mit Dunkelfeld-Position, Nikon-Objektive (s.o), Nikon CFW 15x als Foto-Okular, Eigenbau-Adapter für Powershot A70 (durchbohrter Kunststoff-Schwalbendeckel verklebt mit Kamera-Zubehöradapterring). Canon Powershot A70 mit sagenhaften 3,2 Megapixeln, Brennweite: 16,4 mm, manuelle Belichtung mit offener Kamerablende und Belichtungszeiten zwischen 1/30 und 1/200 Sekunde bei ISO 50. "Bildbearbeitung" und Kamerasteuerung mit den MAC OSX-Versionen der Canon-Software, bzw. mit den Werkzeugen der Internet-Fotogalerie (photobucket).

Kritik und Verbesserungsvorschläge sind ausdrücklich willkommen.
Schönen Gruß, Thomas

Klaus Henkel · Februar 17, 2010, 01:46:50 VORMITTAG

Zitat von: TPL in Februar 17, 2010, 00:43:20 VORMITTAG
Nach einer Reparatur des Chips habe ich endlich meine Canon Powershot A70

Amphipleura pellucida. Präparat von Dr. Nötzel. UV-F 40/1.30, schiefe Beleuchtung und linear analysiertes Licht (Polarisator oberhalb des Objekts). Auf schwarzweiß reduziert, skaliert und Kontrast erhöht. Ähnlich wie bei der ringförmigen Beleuchtung erscheint A. pellucida in Abhängigkeit vom Azimut zur Durchlassrichtung des Analysators hoch oder weniger hoch aufgelöst.

Dieses Bild zeigt leider mehrere Probleme: Die Auflösung ist hoch genug, um die Punktreihen von A. pellucida visuell beobachten zu können. In der originalen JPG-Datei sind sie auch noch erkennbar, aber leider sieht man davon nichts mehr auf dem Bild, nachdem ich es skaliert habe. Der Kontrast ist bei visueller Betrachtung schon recht schwach gewesen; deshalb habe ich ihn verstärkt. Allerdings war damit recht schnell kein Effekt mehr zu erzielen. Außerdem befinden sich noch massenhaft Staubpartikel an diversen Stellen des Strahlenganges.

Technisches: Mikroskop CZ STANDARD Universal, Tubusfaktor 1,25x, mit Sonderbeleuchtung (Rucksack). Durchlicht-Einspiegelung aus modifiziertem KFZ-Xenon-Brenner (12.000K) von Bernd (Nomarski). Aplanatisch-achromatischer Kondensor mit Dunkelfeld-Position, Nikon-Objektive (s.o), Nikon CFW 15x als Foto-Okular, Eigenbau-Adapter für Powershot A70 (durchbohrter Kunststoff-Schwalbendeckel verklebt mit Kamera-Zubehöradapterring). Canon Powershot A70 mit sagenhaften 3,2 Megapixeln, Brennweite: 16,4 mm, manuelle Belichtung mit offener Kamerablende und Belichtungszeiten zwischen 1/30 und 1/200 Sekunde bei ISO 50. "Bildbearbeitung" und Kamerasteuerung mit den MAC OSX-Versionen der Canon-Software, bzw. mit den Werkzeugen der Internet-Fotogalerie (photobucket).

Kritik und Verbesserungsvorschläge sind ausdrücklich willkommen.

Lieber Herr TPL, was genau, möchten Sie denn vom Leser und Mit-Diskutanten wissen?
Hier zunächst Anregungen zum Nachdenken bzw. Überprüfen.

1. Welche Bildaufzeichnungsformate kann die Canon A70 denn? Auch RAW oder nur JPG?
2. Bei JPG macht die Kamerasoftware im Grunde, was sie will bzw. wozu sie sie ein Entwickler in Japan programmiert hat. Das bedeutet in Punkto Auflösung nie etwas Gutes. Jedes Bild einer Digitalkamera im JPG-Format zeigt nicht, was das Objektiv des Mik dem Kamerachip angeboten hat, sondern bereits eine moderat bis reichlich manipulierte bzw. softwarepulierte Aufzeichnung, in der z.B. Rauschen zu Lasten von Auflösung, Kontrast usw. weggefiltert ist.
3. Der PC-Monitor macht alles bloß noch schlimmer.

Also: Was genau möchten Sie denn wissen bzw. diskutiert haben?

Gruß KH

3. Grundsätzlich: Für echte Auflösungstests nur RAW!

TPL · Februar 17, 2010, 08:05:08 VORMITTAG

Zitat von: Klaus Henkel in Februar 17, 2010, 01:46:50 VORMITTAGwas genau, möchten Sie denn vom Leser und Mit-Diskutanten wissen?
1. Welche Bildaufzeichnungsformate kann die Canon A70 denn? Auch RAW oder nur JPG?
2. Bei JPG macht die Kamerasoftware im Grunde, was sie will bzw. wozu sie sie ein Entwickler in Japan programmiert hat. Das bedeutet in Punkto Auflösung nie etwas Gutes. Jedes Bild einer Digitalkamera im JPG-Format zeigt nicht, was das Objektiv des Mik dem Kamerachip angeboten hat, sondern bereits eine moderat bis reichlich manipulierte bzw. softwarepulierte Aufzeichnung, in der z.B. Rauschen zu Lasten von Auflösung, Kontrast usw. weggefiltert ist.
3. Der PC-Monitor macht alles bloß noch schlimmer.
(...)
3. Grundsätzlich: Für echte Auflösungstests nur RAW!

Guten Morgen Herr Henkel,
danke, dass Sie sich der Sache gewidmet haben, auch wenn die Motive abgedroschen sind und obwohl dies kein echter 'Test' ist. Insgesamt ist mein Beitrag - trotz aller Mängel in den Bildern - erst einmal Ausdruck meiner Zufriedenheit, dass ich endlich wieder Mikrofotos machen kann. Da schon Vieles, womit ich zunächst zufrieden war durch Diskussionen hier im Forum noch deutlich besser geworden ist, habe ich die Bilder ohne große Vorgaben der Kritik ausgesetzt.

zu 1. Die A70 kann nur JPG. RAW ist nicht möglich. Sie ist ein Kompromiss, den ich wegen der geringen Kosten (deutlich unter 100 €, einschließlich Adapter, Netzgerät und Reparatur!) gemacht habe, bevor ich mir die Nikon D5000 kaufen kann (die, bei Eckhardt adaptiert, fantastische Bilder macht und vom Mac aus steuerbar ist).
zu 2. auch mit diesen Einschränkungen habe ich bisher gut leben können. Die Art, wie die "Entwickler in Japan" (oder China, oder Indien) die Firmware programmiert haben fand ich bisher deutlich ansprechender als das, was man einer ansonsten ordentlichen Mikroskop-Kamera (Tucsen 3 MPx) mit RAW-Modus softwaremäßig angetan hat.
3. meinen sie die Farben? Daran muss ich auch noch tüfteln aber vorerst ging es mir darum, die Grundeinstellungen passabel hinzubekommen.
nochmal 3. OK. Das kommt dann mit der DSLR.

Schönen Gruß, Thomas/TPL

wilfried48 · Februar 17, 2010, 09:24:03 VORMITTAG

Hallo Thomas,

sieht doch gut aus. Hast du die Auflösung an der Pellucida mit Weisslicht sehen können ? Ich musste meine Osram 15 W LED hierzu
mit einem Durchlichtfluoreszenzanregungsfilter blaufiltern. Und beim fotografieren gings mir wie dir. Sehen im Okular ja, auf dem Bild nein.

Aber du darfst nicht vergessen, bei den tollen Bildern von Peter Höbel sind fototechnisch alle Tricks der Astronomen gezogen ! Rauscharme Schwarz- Weiss Kamera Abzug des Rauschbilds und Mittelung über hunderte von Bildern zur Optimierung des Signal/Rauschverhältnisses.

Da du ja ein 40 er Objektiv mit sehr hoher Apertur genommen hast, ist das Bildfeld bei gleicher Auflösung auch grösser als beim 100 er Objektiv d.h. es enthält mehr aufgelöste Bildpunkte, sodass es für die "nur" 3,2 MP der Farb-Kamera auch schon ein bischen knapp werden könnte.

viele Grüsse

Wilfried

Nomarski · Februar 17, 2010, 09:46:59 VORMITTAG

Hallo Thomas,

manche Kieselalgen sind bei schiefer Beleuchtung azimutalempfindlich, darunter auch die Amphipleura pellucida.
Gerade in der waagerechten Position sieht es bei mir ähnlich aus. Das Drehen des Tisches (sofern möglich) um 45° läßt so manche Struktur erscheinen.

Viele Grüße
Bernd

peter-h · Februar 17, 2010, 11:43:28 VORMITTAG

Hallo Thomas,

ich bin ja leider verrufen wegen meiner unanständigen Tricks aus der Astronomie und der UV-Technik, aber schön, das muß ich aushalten

Nun mal eine Variante !

Präparat ebenfalls von R. Nötzel , Objektiv Plan Neofuar 63/1,2 W mit Wasser immergiert , Kondensor NA 0,9 (nicht immergiert) , schiefe Beleuchtung , blaue LED @455nm , Farbkamera DBK41 - nur 1,3 MP ! Einzelaufnahme aber mit Flatfield-Korrektur.
Es geht also sogar mit NA 1,2 und Wasserimmersion !
Allerdings ist nur der Blaukanal verwendet worden, denn ROT und GRÜN mischen bei der übleichen Graustufenwandlung nur Rauschanteile bei.

Mit UV bei 385nm geht es sogar mit einem Trockenobjektiv von NA 0,95 (Bilder hatte ich vor langer Zeit im Forum)

Schöne Grüße
Peter

wilfried48 · Februar 17, 2010, 16:19:04 NACHMITTAGS

Zitat von: peter-h in Februar 17, 2010, 11:43:28 VORMITTAG
ich bin ja leider verrufen wegen meiner unanständigen Tricks aus der Astronomie und der UV-Technik, aber schön, das muß ich aushalten
Nun mal eine Variante !

Hallo Peter,

von unanständig habe ich nicht gesprochen und die "Tricks aus der Astronomie" sollten ein Lob an den Amateurastronomen darstellen der einige Tricks auf die Mikrofotografie anwendet.

Auch in deinem neuen Beispiel steckt noch ein wenig davon drin, indem du mit Blaulicht beleuchtest und die Farbkamera nur im Blaukanal verwendest.

viele Grüsse
Wilfried

peter-h · Februar 17, 2010, 17:30:35 NACHMITTAGS

Hallo Wilfried,

ach ja die kleinen Tricks

Aber im letzten Bild habe ich versucht die Geheimlichkeiten zu beschreiben. Der astronomische Hintergrund ist oft sehr hilfreich. Hier denke ich nur an die Fluoreszenz mit teilweise sehr geringer Intensität. Das sind aber keine Tricks, sondern das steckt ganz einfach in der Hardware der Kamera in Kombination mit der Software

Viele Grüße
Peter

TPL · Februar 17, 2010, 17:40:56 NACHMITTAGS

Hallo Wilfried, Bernd und Peter,
danke für Eure Hinweise! Die Feinstruktur von A. pellucida habe ich auch im Weißlicht mit einseitig schiefer Beleuchtung erkennen können, allerdings recht kontrastarm. Der Analysator hat den Kontrast verbessert und zwar immer dann, wenn die Frusteln in Ost-West-Richtung (also senkrecht zur Orientierung des Analysators) liegen. Möglicherweise ist das aber wieder nicht ideal für die Ausrichtung der schiefen Beleuchtung, die durch den Kondensor vorgegeben ist (E-W).

Kann man mit dem Revolver-Kondensor VZ auch allseitig schiefe Beleuchtung (RFB, COL) realisieren? Dadurch sollte sich die Azimut-Frage ja auf die Orientierung der Diatomeen-Frusteln zum Analysator beschränken lassen...

Peters Trickkiste (im besten Sinne!) steht mir nicht zur Verfügung und ich plane auch nicht ernsthaft, in Richtung "lichtoptische Höchstauflösung von Diatomeen" zu gehen. Meine Diatomeen-Spielereien sollen eher helfen, die Bauteile sauber und ordentlich zu montieren und einzustellen, damit ich bei meinem eigentlichen Steckenpferd - organische Substanz und ihre Fluoreszenz in Gesteinen und anderen "Geomaterialien" - die Möglichkeiten meines Mikroskops optimal ausschöpfe.

Davon einmal abgesehen finde ich es aber immer wieder faszinierend, diese filigranen und schönen Formen zu beobachten.

Schönen Gruß, Thomas

Ralf · Februar 17, 2010, 20:24:17 NACHMITTAGS

Hallo Thomas,

Staub auf dem Chip oder im Strahlengang kann man einfach und bequem durch eine Flatfieldkorrektur, z. B. mit Picolay, entfernen. Mache ich jetzt immer! Staub im Strahlengang kann man gelegentlich durch eine Reinigung beseitigen aber Staub auf dem Kamerachip eben nicht.

TPL · Februar 17, 2010, 20:57:39 NACHMITTAGS

Hallo Ralf,
danke, Picolay würde ich liebend gern verwenden!! Leider gibt es (meines Wissens) keine Mac OS-Version von Picolay (Voraussetzung für die Nutzung zuhause!).
Schönen Gruß, Thomas

Detlef Kramer · Februar 18, 2010, 13:27:25 NACHMITTAGS

Hallo Thomas,

Flatfield-Korrektur geht auch mit ImageJ. Das gibt es kostenlos im Netz nebst Tausender plug-ins und Scripts. Und alles natürlich für unser BS.

Gruß

Detlef

TPL · Februar 18, 2010, 14:38:02 NACHMITTAGS

Zitat von: Detlef Kramer in Februar 18, 2010, 13:27:25 NACHMITTAGSFlatfield-Korrektur geht auch mit ImageJ. Das gibt es kostenlos im Netz nebst Tausender plug-ins und Scripts. Und alles natürlich für unser BS.

Hallo Detlef,
danke für den Tipp - werde ich ausprobieren. Ist da vielleicht auch eine Kamera-Steuerung dabei?
Schönen Gruß, Thomas

Detlef Kramer · Februar 18, 2010, 15:23:29 NACHMITTAGS

Hallo Thomas,

keine Ahnung, möglich ist da durchaus. Man muss wissen, dass NIH Image um ca. 1992 als Open Source entwickelt wurde, lange bevor der Gedanke von Open Source so richtig bekannt wurde. Unzählige Zusatzprogramme wurden seither entwickelt. Das Programm lief zunächst nur auf dem MAC, wurde dann von Scion nach Windows portiert und dann irgendwann in Java umgeschrieben und ist daher Plattform-übergreifend. Ich muss zugeben, dass ich mich seit geraumer Zeit darum nicht mehr gekümmert habe.

Das Programm ist in der Bedienung etwas schwerfällig, aber von den Möglichkeiten wahrscheinlich unerreicht.

Herzliche Grüße

Detlef