Fragen zu Faszination Mikroskopie Teil 1 - Seite 152 Stacking

[ChristianS]

Ich verstehe viele der Grundlagen nicht die auf dieser Seite erklärt werden.

1. Warum sind kleinere Aperturen besser für die Schärfentiefe? Ich weiß nur, dass bei großen Aperturen und höhervergrößernden Objektiven weniger Licht ins Obejektiv gelangt, also weniger Kontrast erreicht wird. Aber was hat das bitte mit der Schärfentiefe zu tun?

2. Was ist denn bitteschön der Unterschied zwischen lateralem und vertikalem Auflösungsvermögen? Ich      dachte das wäre mehr oder weniger dasselbe?

Danke für die aufschlussreichen Antworten!

[Rawfoto]

Hallo Christian

Zu 1) mit steigender Vergrößerung nimmt die Schärfentiefe ab, aber natürlich kann man auch mit einem 100x Objektiv stecken. Braucht aber mehr Schichten als z.B. mit dem 10x.

Das ist eine stark vereinfachte Darstellung, es gibt unterschiedliche NA bei den 100x Objektiven, bei Olympus für BX, von 0,8 bis 1,4.

Das mit 0,8 hat eine geringere Auflösung, Du brauchst kein Öl, Du brauchst weniger Fokusschichten. Das bedeutet nicht, dass ich nicht zur höheren Auflösung greifen würde. Es soll nur darauf hinweisen, dass dieser Umstand mit berücksichtigt werden muss.


Liebe Grüße

Gerhard

[ChristianS]

Ja, das verstehe ich denke ich auch. Je höher die Vergrößerung desto eher brauche ich Immersionsöl, also eigentlich erst ab 100x. Ich habe mein 40-er Objektiv bisher nicht immergiert.

Trotzdem komme ich mit der Fachsprache durcheinander. Man kann einen xy-Objekttisch meines Erachtens horizontal und vertikal versetzen, aber ein Objektiv doch nur lateral also der Höhe nach.

Naja, vielleicht ist das alles nur Haarspalterei...

Vieles ist mir unklar, auch, dass sogar eine kleinere Sensorgröße der Kamera anscheinend für mehr Schärfentiefe sorgt. Ich habe das bisher noch nicht beobachtet.

[A. Büschlen]

Hallo Christian,

Ich habe mein 40-er Objektiv bisher nicht immergiert.

Beachte unbedingt: Objektive die nicht für Immersion bezeichnet sind , darf man nie immergieren und Die, die dafür bezeichnet sind, muss man immergieren . Das können auch 20x/25x/40x/60x/63x sein.

Grüsse Arnold Büschlen

[purkinje]

Hallo Christian,
ich kenne das o.g. Buch nicht.

2. Was ist denn bitteschön der Unterschied zwischen lateralem und vertikalem Auflösungsvermögen? Ich      dachte das wäre mehr oder weniger dasselbe?

Nein, die laterale Auflösung ist auch praktisch 3-4mal größer!

Für die optischen Grundlagen der Mikroskopie möchte ich in genau dieser Abstufung (von einfacher zu komplex) empfehlen (rein subjektive Liste, die sich jedoch schon mehrfach bewährt hat)
Lichtmikroskopie-Skript  Volgger Uni Wien
Herrn Linkenhelds Pfad Lichtmikroskopie
Gerlach Das Lichtmikroskop Thieme 2.Aufl. 1985 (gebraucht als Buch zu bekommen)
Gerhard Göke: Moderne Methoden der Lichtmikroskopie 1988 (gebraucht als Buch zu bekommen)
und wenn der Tiefeneinstieg gewünscht und Englisch keine Hürde:
Sanderson Understanding light microscopy
Beste Grüße Stefan

[Peter V.]

Hallo Christian,

Vieles ist mir unklar, auch, dass sogar eine kleinere Sensorgröße der Kamera anscheinend für mehr Schärfentiefe sorgt. Ich habe das bisher noch nicht beobachtet.

Diese Aussage, die man oft s o liest, ist tatasächlich auch mißverständlich bzw. falsch. Es ist ein indirekter Effekt, der sich aus der Kombination mit dem Kameraobjektiv ergibt. Der Sensor selbst ist dafür nicht verantwortlich (wie auch?). Am Mikroskop wirst Du diesen Effekt somit nicht beobachten können.

Herzliche Grüße
Peter

[ChristianS]

Danke für die Antworten. Ich finde also auch in der Fachliteratur teils widersprüchliche Angaben. Wohl Angaben, die eigene Erfahrungen am individuellen Mikroskop nicht ersetzen können.

Trotzdem habe ich mir den zweiten Band besorgt, da wird unter anderem gezeigt wie man Eiskristalle erzeugen kann. Sehr schön....

[ChristianS]

Und wenn ich doch ein Objektiv immergieren muss steht das meist eh drauf, also bei meinem zumindest.

[Jürgen Boschert]

Hallo zusammen,

jetzt bin ich auch verwirrt:

... dass sogar eine kleinere Sensorgröße der Kamera anscheinend für mehr Schärfentiefe sorgt.  ...

Das ist doch in Realität genau andersherum oder?

Wenn ich ein Objektiv bestimmter Brennweite an einem größeren und einem kleineren Sensor verwende, dann wirkt es doch an dem kleineren eher wie ein Tele, die Schärfentiefe nimmt damit doch ab!?

[Peter V.]

Lieber Jürgen,

Wenn ich ein Objektiv bestimmter Brennweite an einem größeren und einem kleineren Sensor verwende, dann wirkt es doch an dem kleineren eher wie ein Tele, die Schärfentiefe nimmt damit doch ab!?

ja - und genau deshalb gilt doch diese zunächst tatsächlich unverständlich erscheinende Regel, dass ein kleinerer Sensor eine höhere Tiefenschärfe erzeugt. Das liegt aber nicht am Sensor selbst, sondern daran, das man für den gleichen Bildausschnitt, den man mit einem VF-Sensor aufnimmt, beim kleineren Sensor eine kürzere Brennweite einsetzen muss. Kürzere Brennweite gleich höhere Tiefenschärfe.

Unverständlich ist die Regel deshlab, weil sie ohne weitere Erklärung nicht angibt, worauf sie sich bezieht. Sie bezieht sich beim Vergeleich der bei Sensortypen eben auf die unterschiedlichen Objektivbrennweiten bei gleichem Bildausschnitt.

Hier einmal die Erklärung der KI dazu:

Übersicht mit KI
Kleinere Sensoren bieten eine größere Schärfentiefe, weil für den gleichen Bildwinkel eine kürzere Brennweite benötigt wird, und eine kürzere Brennweite bei gleicher Blendenöffnung die Schärfentiefe erhöht. Der kleinere Sensor ,,cropbt" sozusagen einen Ausschnitt aus dem Bild, was bei gleicher Entfernung und Blende mehr Tiefenschärfe bedeutet, da das Motiv weiter entfernt wirkt, um den gleichen Bildwinkel zu erhalten.
Wie die Sensorgröße die Schärfentiefe beeinflusst:

    Kürzerer Brennweite für den gleichen Bildwinkel:
    Um denselben Bildwinkel wie ein großer Sensor zu erreichen, muss ein kleinerer Sensor eine kürzere Brennweite verwenden, da er nur einen kleineren Ausschnitt zeigt.

Kürzere Brennweite = größere Schärfentiefe:
Bei gleicher Blende führt eine kürzere Brennweite zu einer größeren Schärfentiefe. Dies liegt daran, dass die Brennweite einen größeren Einfluss auf die Schärfentiefe hat als die Sensorgröße selbst.
Cropfaktor und Tiefenschärfe:
Der Cropfaktor bei kleineren Sensoren bedeutet, dass eine Blende (z.B. 4) bei einem kleineren Sensor eine ähnliche Schärfentiefe wie eine offenere Blende (z.B. bei einem größeren Sensor (Vollformat) erzeugt, wenn der Bildwinkel gleich ist.

Praktische Auswirkungen:

    Größere Tiefenschärfe ist vorteilhaft für:
    Landschaftsfotografie oder Situationen, in denen ein großer Bereich des Bildes scharf sein soll, wie z.B. im Vorder- und Hintergrund.
    Geringere Tiefenschärfe mit kleinen Sensoren:
    Wenn Sie mit einem kleinen Sensor eine geringe Schärfentiefe erzielen möchten, also einen unscharfen Hintergrund, benötigen Sie entweder ein sehr lichtstarkes Objektiv (mit einer sehr großen Blendenöffnung) oder Sie müssen sich dem Motiv nähern, was aber den Bildwinkel verändert.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Sensorgröße nicht direkt die Schärfentiefe bestimmt, sondern indirekt über die Brennweite, die zur Erreichung desselben Bildwinkels notwendig ist.

Herzliche Grüße
Peter

[Jürgen Boschert]

Lieber Peter,

danke für die Erklärung; ich bin halt von konstanter Brennweite ausgegangen (als ehemaliger Dia-Photograph und damit "Vollformatler" ist das die intuitive Denkweise).

[Werner]

Ich habe mir die Schärfentiefe-Verhältnisse mit einer Vereinfachung gemerkt:
Wenn man nur die Randstrahlen betrachtet, ist der Schnittwinkel bei kleinen Aperturen sehr spitz und der Fokuspunkt nur ungenau darstellbar, die Schärfentiefe ist also groß.
Bei großen Aperturen ist er breit, der Fokus ist scharf darstellbar, eine kleine achsiale Abweichung liegt sofort daneben, also eine kleine Schärfentiefe.

Die maßgetreue grafische Darstellung einer Abbildungsgleichung ist immer empfehlenswert, weil man die Verhältnisse in der Grafik sofort sieht.
Deshalb hebe ich mit alte lange streifenförmige Kalender auch auf, weil die Rückseite hierfür gut verwendbar ist.

Gruß - Werner

[Jakob_Wittmann]

Ja, das verstehe ich denke ich auch. Je höher die Vergrößerung desto eher brauche ich Immersionsöl, also eigentlich erst ab 100x. Ich habe mein 40-er Objektiv bisher nicht immergiert.

Trotzdem komme ich mit der Fachsprache durcheinander. Man kann einen xy-Objekttisch meines Erachtens horizontal und vertikal versetzen, aber ein Objektiv doch nur lateral also der Höhe nach.

Naja, vielleicht ist das alles nur Haarspalterei...

Vieles ist mir unklar, auch, dass sogar eine kleinere Sensorgröße der Kamera anscheinend für mehr Schärfentiefe sorgt. Ich habe das bisher noch nicht beobachtet.

Hallo Christian, Gruß in die Runde,

Du hast bereits einige sehr hilfreiche Informationen erhalten, gut so. Ich möchte nur zur Immersion kurz bemerken:

Dass man ausschließlich NUR für Immersion bestimmte Objektive immergieren soll, dürfte klar sein. Wenn Du beispielsweise ein 40x-Trockenobjektiv immergierst, kann dieses dadurch bis zur Unbrauchbarkeit beschädigt werden. Nicht unbedingt immer bzw. gleich, aber es kann passieren.

Solltest Du gerade kein Immersionsöl zuhause haben, ist destilliertes Wasser besser als nichts und Glyzerin etwas besser.

Ich füge ein Bild bei, das den Unterschied zwischen immergiert und nicht immergiert zeigt. Allerdings ist dieses mit der Hellfeld-Position eines ZEISS JENA Phasenkontrastkondensors (am ZEISS JENA Lg) gemacht worden. Dessen Apertur ist unter 1, ein Kondensor höherer Apertur kann, bei optimaler Beleuchtung und allenfalls immergiert, noch bessere Ergebnisse liefern.

Das sind Einzelbilder, natürlich wäre ein Stack bei diesem 25 µm Mikrotomschnitt ansehnlicher ...  

Beste Grüße


Jakob


Korrektur: Es ist ein Planachromat.

[ChristianS]

Nicht schlecht. Ein Planapochromat ist schätze ich ein extrem teueres Objektiv, dafür reicht mein Geldbeutel im Moment nicht.

[Peter V.]

Hallo,

ob geölt werden muss oder nicht ist doch keine Frage der Objektivklasse (Achromat oder Apochromat), sondern der Objektivapertur!

Herzliche Grüße
Peter