spektralfarben beleuchten

Begonnen von x3oo, Mai 28, 2011, 02:04:45 VORMITTAG

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wilfried48

#15
Zitat von: Stefan_O in Mai 29, 2011, 16:07:22 NACHMITTAGS
Anton, was genau möchtest Du eigentlich messen?
Gruss,
Stefan

Hallo,

das genau scheint das eigentliche Problem zu sein. Da wird anscheinend mal wieder über eine Softwarelösung nachgedacht ohne die Physik des Messproblems genau dargelegt zu haben.
Zumindest hat Anton dies noch nicht klar gemacht.
Wenn ich mich noch richtig an seine früheren postings hier im forum erinnere, so besteht das Problem wohl darin
bei Graphen Flakes, die als einige 10 bis 1000 Quadratmikrometer Fläche auf oxidierten Siliziumwafern hergestellt werden, die Zahl der Atomlagen im Lichtmikroskop messen zu können. Das Graphen verschiebt die Reflexionsfarbe
des Systems Si-Siliziumdioxids und daraus soll die Lagenzahl bestimmt werden.
Also eine Art Reflexionsfarbenschichtdickenmessung. Dazu würde ich mir erst mal Gedanken machen um wieviel Bruchteile der Wellenlänge die Interferenzfarbe durch die sehr dünnen Graphenlagen geschoben wird, weil ja das die Genauigkeit der Messanordnung (Filterbreiten etc.) bestimmt.

viele Grüsse
Wilfried
vorzugsweise per Du

Hobbymikroskope:
Zeiss Axiophot,  AL/DL/Ph/DIC/Epi-Fl
Zeiss Axiovert 35, DL/Ph/DIC/Epi-Fl
Zeiss Universal Pol,  AL/DL
Zeiss Stemi 2000 C
Nikon Labo-/Optiphot mit CF ELWD Objektiven

Sammlung Zeiss Mikroskope
https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=107.0

x3oo

Ne das ist alle schon gelöst. theoretisch kriegt man pro atomlage graphen 6-7% kontrast.
Ziel des papers ist es eine Methode zu entwickeln diesen Zusammenhang für andere Materialien misst und kalibriert.
Die Methode soll in einem Computerprogramm implementiert werden um so noch andere Messprobleme lösen zu können. Modelle für andere Materialien sind einfach aufzubauen. Damit wir und andere eine zuverlässige und sichere Methode beim herstellen der Proben haben.
Es geht halt nur darum Theorie und Praxis möglichst gut zu verbinden. Ich möchte da nicht zu weit ins Detail gehen.
Die Software wird aus der Kamera - ein Gerät für möglichst gute Bilder - ein Gerät für möglichst gute Messungen machen. Hierzu benutze ich fortgeschrittene Methoden aus der Computervisualisierung. Klipp und klar heißt das: OpenCV.
Für mich ist es wichtig eine frequenzabhängigen Zusammenhang zwischen Reflexion und Absorption aufzustellen.

jibi

@Stefan:
es gilt Radio Eriwan, im Prinzip hast Du recht und auch wieder nicht.
Auch im Kompositbild ist die spektrale Information des eintreffenden Lichtes enthalten. Natürlich kommt man sowohl hier als auch bei Verwendung von Schmalbandfiltern nicht um eine Kalibrierung herum.
Geht es aber um die Messung der Schichtdicke durch Interferenz einer definierten Wellenlänge, dann hast Du recht mit  der Verwendung von monochromatischem Licht als Quelle.
@Anton + Stefan
hier kann ich aber auf eine altbekannte Mikroskopart verweisen: das Interferenzmikroskop. Hier wird mit einer speziellen Spektrallampe plus Interferenzfilter bei einer definierten Wellenlänge die Schichtdicke im nm-Bereich zB. von Oxidschichten, per Interferenz gemessen. Nur bringt dann eine unterschiedliche  Wellenlänge keine anderen Ergebnisse.

Mit besten Grüßen
Jürgen

Stefan_O

Hi Jürgen,

kannst Du mir dann kurz den Weg skizzieren, wie ich zur Information "Reflexion gegen Wellenlänge" komme, ohne monochromatisches Licht zu benutzen? Trotz angestrengten Nachdenken komme ich nicht darauf, wie Du (mit Kalibrierung) die Informationen aus den RGB-Daten ziehen willst.

Gruss,
Stefan

jibi

Hallo Anton, Stefan,

@Stefan:
bei normal Rlexionsbildern, wie man sie so bei den meisten Fotos bekommt, ist der Zusammenhang zwischen Wellenlänge und RGB-Werten recht komplex. Zwar gibt es einige RGB-Modelle zu diesem Problem, doch haben sie unterschiedliche Schwächen bei verschiedenen Mischfarben des Farbraumes.

@Anton + Stefan:
bei der Darstellung der dünnen Flakes dürften aber die Interferenzfarben die Hauptrolle spielen, die ja bekanntlich reine Spektralfarben sind. Hier gibt es einen wohldefinierten Zusammenhang von Wellenlänge zu RGB-Werten.
Wer nicht selbst googlen will, hier ein Link:

http://www.chilicon.de/~hafner/diss/node18.html

Allerdings würde ich selbst eine empirische Kalibration der Kamera mit einem Referenzspektrum vorziehen. Man kann das mit Spektrallampen machen oder ganz elegant: mit dem Sonnenspektrum. Die Kalibration hat den Vorteil, daß Hersteller/Bauart-bedingte Abweichungen von den Idealwerten berücksichtigt werden. Einfache Spektroskope kann man sich selbst basteln mit einer alten CD, Anleitungen findet man zuhauf im Internet.

@Anton: wenn Du allerdings wirklich die Differenz von Reflexion und Interferenz messen willst, mußt Du auf jeden Fall eine monochrome Lichtquelle benutzen, sei es mit Festfiltern oder einem Verlaufsfilter. Die Auswertung dann wie vorstehend per Software.

mit besten Grüßen
Jürgen

Stefan_O

Hallo Zusammen,

für die Besserverdiener ist das hier wohl eine super Lösung: http://www.cri-inc.com/products/varispec.asp

Durchstimmbare Solid-State Filter über sehr grosse Bereiche: 400-720 nm; 650-1100 nm; 850-1800 nm und 1200-2459 nm und das bei Bandbreiten von 7, 10 oder 20 nm (allerdings nicht sehr steilflankig). Weitere Infos gibt es hier:

http://www.cri-inc.com/support/components.asp

Gruss,
Stefan