Fortsetzung Standardpräparate im Unterforum Technik

[Jürgen Boschert]

Hallo zusammen,

habe gerade Teil 3 zu den Glaskügelchen als Testpräparat eingestellt: Ein Vgl. von Histokitt und Canadabalsam als Eindeckmedien. Habe das vorgezogen, da ich die Unterschiede durchaus beeindruckend fand.

Hier der Link:

https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=50973.0

Teil 2 wird nachgereicht

[Lupus]

Hallo,

ein Problem bei diesen Tests ist, dass bei Phasenobjekten die Kontrastdarstellung sehr stark von der Fokussierung abhängt. Hier ein Beispiel mit schiefer Beleuchtung, Glaskugeln in Histokitt. Die Fokuslage wurde kontinuierlich, aber jeweils nur sehr gering verändert, die Randschärfe und Kontrastdarstellung ändert sich deutlich (starke Ausschnittvergrößerung). Man kommt eigentlich nie ohne eine Fokusserie aus.



Dieser Vergleich zwischen DIK und schiefer Beleuchtung aus Jürgens Aufnahmen zeigt zwar einen deutlich höheren Kontrast bei DIK, aber auch hier dürften sich die Verhältnisse noch etwas ändern wenn die Fokuslage identisch wäre.




PS: Ich habe mit Erstaunen festgestellt, dass meine relativ neue Adobe-Version jetzt auch mit KI ausgestattet ist. Hier das Ergebnis verschiedener Bildbeschreibungen (automatisch wenn man mit Cursor auf das Bild geht). Z.T. sehr kreativ, speziell das Erkennen von Teilen des Universums. 



Hubert

[Jürgen Boschert]

Hallo Hubert,

das mit der Fokuslage ist natürlich absolut richtig. Beim Mikroskopieren spielen wir ja auch nicht umsonst ständig mit dem Feintrieb. In Teil 3 ging es mir darum, den allgemeinen Kontrastunterschied zwischen den beiden Medien aufzuzeigen, der ja theoretisch zu erwarten ist, mich aber in der Stärke doch recht überrascht hat. Die Aufnahmen zeigen durchaus den Unterschied in der Kontrastierung, den man auch visuell wahrnimmt.

Ja, ja, die KI; hat die auch Romulaner gefunden?

[Lupus]

Hallo Jürgen,

die primäre Demonstration des Kontrastunterschiedes zwischen den verschiedenen Einbettmedien ist mir schon bewusst. Mich persönlich interessiert aber auch der qualitative Vergleich zwischen DIK und schiefer Beleuchtung. Dabei ist eine optimale Einstellung der schiefen Beleuchtung wichtig. Mein Eindruck ist dass Deine schiefe Beleuchtung eventuell noch etwas verbessert werden kann, zumindest darf kein Hintergrund-Helligkeitsgradient auftreten.

Hubert

[Jürgen Boschert]

Hallo Hubert,

dass Dich schiefe Beleuchtung besonders interessiert im Vgl. zum DIC, ist mir klar; die Technik ist da bei mir sicher noch dtl. verbesserungsfähig, habe mich nicht so intensiv beschäftigt, da mir ja DIC zur Verfügung steht (sic!). Meine Methode ist einfach, die Revolverscheibe des Kondensors aus der Mittelstellung herauszudrehen; da habe ich etwas übertrieben, deshalb der Gradient. M.E. die beste schiefe Beleuchtung, wohl auch unter Zuhilfenahme pol-optischer Teile, hat Bernd (Nomarski) im Österreichischen Forum etabliert, wobei ich bis heute noch nicht verstanden habe, wie er das bewerkstelligt, seine Angaben sind da auch etwas kryptisch.

[Lupus]

Hallo Jürgen,

M.E. die beste schiefe Beleuchtung, wohl auch unter Zuhilfenahme pol-optischer Teile, hat Bernd (Nomarski) im Österreichischen Forum etabliert, wobei ich bis heute noch nicht verstanden habe, wie er das bewerkstelligt, seine Angaben sind da auch etwas kryptisch.

kannst Du da einen Link zu einem Beispiel zeigen? Durch Verwendung von Polfiltern u.ä. wird das Bild aufgrund der Objekt-Anisotropie beeinflusst und verändert. Das kann man machen wenn man diese auch sichtbar machen will. Der eigentliche Vorteil von optimaler schiefer Beleuchtung ist jedoch die möglichst objektgetreue, neutrale differentielle Phasendarstellung.

Hubert

[purkinje]

Hallo Jürgen,
ich habe zwei Bitten:
1. da Du Hand und Auge am Mikroskop warst, kurz Deine Eindrücke der Unterschiede zu schildern und
2. die Deines Erachtens nach geeignetsten Detailaufnahmen von einzelnen Glaskügelchen nebeneinander zustellen (Kacheln auf einer Seite).
Bitte nicht missverstehen, aber Deine viele Arbeit damit würde sicherlich noch zusätzlich gewinnen.
Mal den JL aussen vor, habe ich jenseits des Phasenkontrast mir etwas schwer getan zwischen Effekten der Kontrastverfahren und Phaseneffekten von geringsten Defokussierungen, auch durch Lage der Kügelchen im Präparat, zu unterscheiden.
Beste Grüße Stefan

[purkinje]

Hallo Hubert,
an die vor über 10 Jahren, hier teils heiß und nicht immer gesitteten Diskussionen um die oben erwähnten DIC(K)en Methoden ((hier ein Bsp:) kann ich mich noch erinnern  . Immerhin waren sie damals Anstoss mich nach Jahren wieder damit näher zu befassen, was ich bis heute gerne mache.
Viele der damals hier oft nur kryptisch erläuterten Methoden, beruhen zu den Effekten der kondensorseitigen schiefen Beleuchtung, auf jenen die auch objektivseitig das "Trägersignal" modulieren (sowie zB beim Hoffmans Modulationskontrast oder Ellis single-sideband edge-enhancement). Immer mit Amplitudenminderung (zumind. eines Teils) der zentralen Ordnung. Ob durch un- oder halbdurchlässige Blenden oder wie bei Ellis mittels variabler Filter: Polfilter mit Retarder, welche hier beide über dem Objektiv liegen und eher als variabler Lichtfilter fungieren.
Dazu gäbe es noch viel mehr auszuführen, die Modulation der schiefen Beleuchtung wäre sicher eine ganze Serie von Fäden wert
Insbesonders bei Verwendung höherer und höchster Aperturen kann so durch  Modulation eine "Verfälschung" der Darstellung vermieden werden. (Saylor 1935, beschreibt hierzu einfach eine zweite, gerade Blende objektivseitig und führt dies weiter aus) 
Beste Grüße Stefan

[Jürgen Boschert]

Hallo Stefan,

Zu 1: Bei den DIC-Aufnahmen sind zwischen den beiden Bildern weder die Blenden noch die Prismenstellungen verändert worden (zu erkennen an der Position des Überganges in den dunkleren Bereich Richtung rechter oberer Ecke. Der Kontrast ist durchweg bei Canadabalsam dtl. schlechter als bei Histokitt; selbst durch Spielen mit der Prismenverstellung konnte ich das nicht verbessern. Auch der Pseudostereo-Effekt ist mit Canadabalsam erheblich herabgesetzt.

Ähnlich ging es mir mit der schiefen Beleuchtung. Auch hier keine Änderung des Blendendurchmessers oder der Blendenposition zwischen den Aufnahmen (wie beim DIC sieht man das auch hier am Übergang Hell-Dunkel). Die Kugeln sind teilweise überhaupt nicht zu erkennen, am deutlichsten natürlich im Hell-Dunkel-Übergang.

Im Phasenkontrast ist der Unterschied am ausgeprägtesten: Während mit Histokitt die kleinsten Elemente nahezu schwarz kontrastiert werden, zeigen sie sich in Canadabalsam lediglich in einem zart helleren Kontrast auf dunklerem Grund.

Die ringförmige Beleuchtung stellt m.E. hier eine Ausnahme dar: Im Canadabalsam sind die Kugeln besser sichtbar als in Histokitt, die Beugungsartefakte sind stärker.

Für Dunkelfeld konnte ich keinen relevanten Unterschied sehen.

Im Jamin Lebedeff war für mich der Unterschied ziemlich frappant: Kontrastierung sehr schwer zu gewinnen, Interferenzfarbe sehr flau im Canadabalsam.


Zu 2: Ich kann versuchen, solche Kacheln zu erstellen, indem ich im jeweiligen Präparat ähnlich große Kugeln heraussuche und ablichte.

[Jürgen Boschert]

Hallo Hubert,

Stefan hat den alten Faden mit Bildbeispielen schneller gefunden als ich.

[Lupus]

Hallo Stefan,

Dazu gäbe es noch viel mehr auszuführen, die Modulation der schiefen Beleuchtung wäre sicher eine ganze Serie von Fäden wert

ich würde mich an diesen Fäden wohl nicht beteiligen, denn ich habe da eine einfache und begründete Meinung dazu: Diese ganzen Varianten sind nur eine nette Spielerei für den Sonntag Nachmittag, vielleicht in Einzelfällen ganz interessant weil das Objekt endlich einmal ganz anders aussieht  . Was soll denn der Vorteil sein, physikalisch? Ganz offensichtlich ist auch, dass keine praktische Anwendung solcher Verfahren stattfindet - einfach weil so ein Bild nicht wirklich aussagefähig ist. Ich kann z.B. in dem verlinkten Beitrag von Nomarski nicht erkennen was der neue Erkenntnisgewinn ist.

Was ist denn der Sinn von Phasenkontrastverfahren? Das sollte man erst einmal für sich klären.

Insbesonders bei Verwendung höherer und höchster Aperturen kann so durch  Modulation eine "Verfälschung" der Darstellung vermieden werden. (Saylor 1935 ...

Ich habe den Artikel nur angelesen, aber da geht es um ein ganz anderes Thema, nämlich die Bestimmung von Brechungsindizes und die dabei erreichbare Genauigkeit.

Hubert

[purkinje]

Hallo Jürgen,
Dank Dir für Deine Erläuterungen, es deckt sich großteils mit meinen Eindrücken (nach wiederholtem reinzoomen und scrollen).
Da dich ja in diesem Teil v.a. der Einfluss der Medien unterschiedlicher Brechzahl beschäftigen, nur kurz der Hinweis auf die mögliche Verwendung auch des Grenzdunkelfeldes mittels Heine Kondensor als Ersatz fürs 'dispersion staining' wie Olaf es hier neulich beschrieben hat.
Beste Grüße Stefan

[purkinje]

Hallo Hubert,
nun ja, zuerst einmal zur Klarstellung, weder habe ich den oben verlikten alten Faden besonders herausgestellt oder wollte gar an alte Mißtöne anknüpfen.
Vielmehr will ich immer noch zur Diskussion stellen, in wie weit bei schiefer Beleuchtung oder Schlierenverfahren wie dem Hoffmanschen Modulationskontrast (HMK) oder etwas einfacher gehaltenen ähnlichen Aufbauten, zur Kontraststeigerung eine (teil-)absorbierende Schicht im oberen Strahlengang von Nutzen sein kann.
Da Du dies so einfach vom Tisch wischt, nur kurz abschließend hierzu:
- sei versichert, es benutzen werktags 8 to 5 mehr Arbeitende im biomedizinischen Bereich PlasDIC oder den HMK, bei z.B. der künstlichen Befruchtung, Zellsortage oder patchclamping-Verfahren als die schiefen Beleuchtung.
- dies als unphysikalisch zu diskreditieren wundert mich dann doch sehr, bereits bei Abbe in Jena wurde mit berußten oder metallbedampften Streifen zur Modulation des nicht gebeugten Lichts zur Kontraststeigerung gearbeitet, Zernike hat dies bereits bei seinen ersten Phasenkontrastversuchen mit streifenförmigen Blenden und Phasenplatten gemacht, Hoffman verwendete diese und auch in der modernen Literatur findet sich zB von Jerome Mertz (Introduction to Optical Microscopy, S 193ff) etwas über die Vorzüge einer vollständig absorbierenden zweiten Blende objektivseitig, er nennt es  Graded-field microscopy with white light
Grüße Stefan

[Lupus]

Hallo Stefan,

nun ja, zuerst einmal zur Klarstellung, weder habe ich den oben verlikten alten Faden besonders herausgestellt oder wollte gar an alte Mißtöne anknüpfen.

ich habe die Verlinkung auch nicht als Deine persönliche Hervorhebung des Inhalts verstanden, erkenne aber eigentlich auch dort keine Misstöne.

Vielmehr will ich immer noch zur Diskussion stellen, in wie weit bei schiefer Beleuchtung oder Schlierenverfahren wie dem Hoffmanschen Modulationskontrast (HMK) oder etwas einfacher gehaltenen ähnlichen Aufbauten, zur Kontraststeigerung eine (teil-)absorbierende Schicht im oberen Strahlengang von Nutzen sein kann.
Da Du dies so einfach vom Tisch wischt....

Bei meiner Bemerkung dass keine praktische Anwendung solcher Verfahren stattfindet habe ich mich natürlich auf die diversen Varianten aus Veröffentlichungen bezogen die es dazu gibt, wie z.B. VHDK. Mir ist durchaus bekannt dass z.B. HMK kommerziell angeboten wird. Vermutlich wird da die zusätzliche Möglichkeit vermarktet, bis hin zum Dunkelfeld einstellbar zu sein. Oder weil eine fest installierte Variante von schiefer Beleuchtung als zu primitiv erscheint und sich dadurch nicht verkaufen lässt?

Unphysikalisch sind für mich solche Veröffentlichungen von Verfahren dann, wenn nicht entweder theoretisch oder praktisch (am besten beides) die konkrete Wirkung auf das Phasenobjekt gezeigt wird und wie man aus dem sich ergebenden Mikroskopbild besser auf die Objektstruktur schließen kann. Dass Abbe oder Zernike mit Blenden Versuche gemacht haben (die nicht weiter verfolgt wurden), spricht nicht dagegen. Auch die verlinkte Veröffentlichung von Mertz beschreibt lediglich die beiden Möglichkeiten, aus der Achse seitlich verschobene Blenden entweder kondensorseitig oder objektivseitig oder gleichzeitig einzusetzen, mit allgemein formulierter Problematik der Beeinflussung von Auflösung und Kontrast.

Ich habe ja nicht bestritten dass sich einige Wissenschaftler mit dem Thema beschäftigen, aber ich würde auch gerne konkrete Ergebnisse und Vergleiche mit Phasenkontrastverfahren ähnlicher Bildwirkung in den Arbeitspapieren sehen. Ich kenne jedenfalls keine Veröffentlichung (gerne auch von Nichtwissenschaftlern), die z.B. die Vorzüge von HMK o.ä. gegenüber der optimalen schiefen Beleuchtung bezüglich Kontrastdarstellung und Auflösung zeigen. Was mich an den Veröffentlichungen auch stört ist, dass praktisch keine Auseinandersetzung mit dem Problem von Artefakten durch dicke Phasenobjekte bei erhöhter Kohärenz der Beleuchtung erfolgt.

Mit diversen Blendenformen habe ich mich durchaus schon rechnerisch (numerisch) auseinander gesetzt. Es verhält sich ähnlich wie die Heisenbergsche Unschärferelation, wenn ich an einer Stelle etwas durch Blenden stark einenge oder örtlich durch Absorption dämpfe, dann erhalte ich an anderer Stelle als Ergebnis eine Verbreiterung oder einen selektiven Intensitätsanstieg.....

Hubert

[Jakob_Wittmann]

Hallo zusammen,

Modulationskontrast-Verfahren im Eigenbau:


für das Selbermachen einer Einrichtung für den Hoffmanschen Modulationskontrast gibt es eine Anleitung im Mikrokosmos 1983 (das ist der gesamte Jahrgang, mit einer Textsuche nach ,,Modulation ..." findet man den Beitrag rasch), die von Peter Hoffmann verfasst wurde.

Ich meine, dass man mit der Anleitung zurecht kommen kann. Vielleicht ist statt Planfilm Rollfilm sinnvoller. Ein Vorschlag:

https://www.fotoimpex.de/shop/filme/washi-w-rollfilm-25-iso.html?gad_source=1&gclid=CjwKCAiAiOa9BhBqEiwABCdG89nhqPCxrodBNZG50wNPZbgwq-q0XUW8dhSxRM2UwGs3DdFi97rQJBoCc54QAvD_BwE


Das Hantieren muss unter sehr schwachem Rotlicht (LED, Improvisieren ...) erfolgen. Man könnte einen Streifen abschneiden, der, falls störend gewölbt, ggf. durch behutsames Biegen etwas geglättet werden kann. Rollfilme sind 60 mm breit UND ein Rollfilm kostet im Gegensatz zu Packungen mit Planfilm nur paar Euro.

Entwickler und Fixierer sind nicht teuer (bietet der oben verlinkte Händler auch an). Flache Schalen sind fürs Entwickeln ideal, aber es könnte sich auch mit größeren Petrischalen gut machen lassen (es gibt übrigens auch quadratische solche). Nur paarmal ganz, ganz leichtes Schwenken während des Entwickler- bzw. Fixierbades kann helfen.

Selbst für Personen, die nie etwas mit Entwicklung von Filmmaterial zu tun hatten, sollte das Vorgehen einfach sein. Insbesondere für Mikroskopiker, die ohnehin den Umgang mit Reagenzien gewöhnt sind.

Soweit ein paar Überlegungen zum Fertigen des Modulators. Die Anleitung für das Herstellen der Spaltblende erscheint mir als durchaus nachvollziehbar.

Vielleicht interessiert es ja einige unter Euch.

Liebe Grüße


Jakob