ID244Schritt für Schritt zu besseren Mikroskop-Fotos
Workshop zur Verbesserung Ihrer Fotoqualität:
1. Scharfstellen des Bilds:
Kameras mit Live View:
Im ersten Schritt stellen Sie das Bild mit dem Grob- und Feintriebs scharf, während Sie durch das Okular Ihres Mikroskops schauen. Eine weitere Feineinstellung gelingt Ihnen mit Hilfe des kameraeigenen LCD Monitors (oder eines externen Kontrollmonitors). Drehen Sie nun den Feintrieb des Mikroskops, bis das Bild optimal abgebildet wird. Von großer Wichtigkeit ist die Lupenfunktion der Kamera.
Mit einem Tastendruck wird ein Bildausschnitt vergrößert zur Anzeige gebracht. Je nach Kamera ist dies bis zu 15x möglich!
Durch diese Funktion werden erst kleine Details am Kameradisplay sichtbar. Verwendet man die Lupenfunktion nicht, bleiben kleine Unschärfen unentdeckt, weil der Bildschirm mit in etwa 1 Megapixel viel weniger Bildpunkte besitzt als der Sensor Chip mit bis zu 25 Megapixel. Daher ist es ohne Lupenfunktion nur sehr schwer möglich die exakte Schärfenebene einzustellen. Verwenden Sie auch dann die Lupenfunktion, wenn Sie mit einem externen HD Monitor über die HDMI Schnittstelle arbeiten. Der Full HD Standard (1920x1080 Pixel) hat auch nur etwas über 2 Mb.
Kameras ohne Live View:
Stellen Sie zunächst das Bild scharf mithilfe des Grob- und Feintriebs, indem Sie durch das Okular blicken. Am besten gelingt Ihnen die exakte Schärfeneinstellung mit dem optischen Sucher und dem Feintrieb des Mikroskops. Ein Winksucher mit optischer Vergrößerung oder ein elektronischer Sucher (Ziegview) erleichtert Ihnen dabei das Scharfstellen sehr. Dieses Zubehör ist allerdings relativ teuer.
2. Die Wahl einer für die Mikroskopie gut geeigneten digitalen Kamera
Nicht jede digitale Kamera ist gleich gut für die das Arbeiten am Mikroskop geeignet. Oft erzielt man mit günstigen und/oder älteren Modellen bessere Ergebnisse als mit den neuesten Top-Kameras. Wir haben für Sie auf unserer Homepage eine Liste mit Kameraempfehlungen veröffentlicht, die Ihnen die Wahl der für Sie am besten geeigneten Kamera zu erleichtern. Dort finden Sie auch eine Übersicht über die für die Mikroskopie wichtigen Kamerafeatures. Wir warten dieses Kameraranking regelmäßig unter Einhaltung größtmöglicher Objektivität, da wir selbst keine Kameras in unserer Produktpalette haben.
3. Vermeiden von Vibrationen beim Auslösen
Sehr oft kommt es beim manuellen Betätigen des Auslöseknopfs zu Verwacklungen und Unschärfen, da jede Bewegung vergrößert wird. Wir empfehlen Ihnen folgende leicht umzusetzende Lösungsmöglichkeiten:
4. Verwendung der Antischock-Funktion (Spiegelvorauslösung / Spiegelverrieglung) bei digitalen Spiegelreflexkameras (DSLR)
Bei digitalen Spiegelreflexkameras entstehen durch das Hochklappen des Spiegels zu Beginn der Aufnahme bereits unerwünschte Vibrationen, die die Bildqualität erheblich reduzieren können. Bei vielen Spiegelreflexkameras hat man jedoch die Möglichkeit im Menü die Spiegelvorauslösung zu aktivieren. Dabei wird der Spiegel beim Auslösen hochgeklappt, die Aufnahme selbst erfolgt jedoch erst nach einer kurzen Pause. Die Benennung des Menüpunkts ist je Kamerahersteller verschieden.
Kameras mit Wechselobjektivfassung ohne Spiegel oder mit feststehenden teildurchlässigen Spiegel erzeugen fast keine Vibrationen.
5. Verwenden Sie hochwertige Mikroskope vom "Unendlich Typ"
Fotografieren mit alten "endlich" Mikroskopen
Um maximale Flexibilität zu erreichen, haben LM Mikroskopadapter keine kompensativen Eigenschaften. Bei Montage eines neuen LM Mikroskopadapter auf alte Markenmikroskope (< 1985) oder neue Mikroskope vom Konstruktion Typ "endlich Optik", kann es daher zu unscharfen Bereichen am Bildrand kommen. Denn bei diesem Mikroskopdesign sind die Objektive nicht vollständig auskorrigiert. Erst das Okular führt eine Restfehlerkorrektur des Objektivs durch. Unerschiedliche Mikroskophersteller und sogar manche "endlich" Mikroskopserien haben spezielle Kompensationsokulare. Es erfolgt bei jedem Mikroskop eine individuelle Korrektur nach dem Prinzip "Schlüssel-Schloss".
Der Mikroskopadapter müsste in diesem Fall den individuellen Fehler jedes "endlichen" Instruments korrigieren, um eine bessere Bildqualität bei der Fotodokumentation zu erhalten. Dies ist leider nicht möglich, da es hundert verschiedene Mikroskope auf dem Markt gibt. Auf Anfrage informieren wir Sie gerne über Einzelanfertigungen. Für hochqualitative Aufnahme empfehlen wir daher Mikroskope vom Typ "unendlich" zu verwenden.
Moderne hochwertigen Mikroskope vom Type "unendlich" besitzen ein vollstängig auskorrigiertes optisches System vor dem Okular. Die Bildfehler des Objektivs werden mit einer Tubuslinse des Mikroskops korrigiert. Das Okular muss keine speziellen Korrekturen mehr durchführen. Diese Mikroskope sind optimal für hochqualitative Foto- und Videodokumentationen geeignet.
6. Die Verwendung hochwertiger Objektive ist für die Mikrofotografie von zentraler Bedeutung.
Bei visuellen Betrachtung durch das Okular, fallen Bildfehler oftmals nicht auf, jedoch auf den Fotos werden die optische Fehler wahr genommen und als stöhrend empfunden. Typische Bildfehler sind Farbsäume und Randunschärfen. Dieses Ungleichgewicht in der Wahrnehmung entsteht durch die Akkomodationsfähigkeit des menschlichen Auges. Das Auge reguliert die Bildfehler, die Kamera kann dies leider nicht.
Um Bildfehler möglichst vollständig zu korrigieren, ist bei hochwertigen Objektiven ein sehr aufwendiger und teurer Objektivaufbau notwendig. Es sollten möglichst alle Farben des sichtbaren Licht korrigiert werden, damit es zu keinen Farblängenfehler kommt.
Bei Apochromaten Objektiven werden alle Farben exakt auf den Brennpunkt projiziert.
Die Zusatzbezeichnung "Plan" gibt an, dass das Objektiv ein planes Zwischenbild liefert. Bildfeldwölbungen werden dabei ausgeglichen. Erfolgt diese Korrektur nicht, wird das Bild zu den Rändern hin immer unschärfer.
Die Zusatzbezeichnung "Fluorite" gibt an, dass spezielle Fluorite Linsen verwendet werden. Bei relativ einfachem Objektivaufbau im Vergleich zu Apochromaten, kann der chromatische Längenfehler korrigiert werden. Der einfache Aufbau mit einer geringeren Anzahl an Linsen, macht diesen Objektiv-Typ relativ lichtstark und kontrastreich, dies ist besonders bei Kontrastverfahren ( Fluoreszenz ...) von Vorteil.
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Vorteile |
Nachteil |
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Achromate |
günstiger Preis einfacher Aufbau großer Arbeitsabstand für fast alle mikroskopischen Verfahren gegeignet |
Korrektur nur für gelb und grün Bildfeldwölbungen noch vorhanden |
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Planachromate |
einfacher Aufbau Bildfeldwölbung korrigiert großer Arbeitsabstand für fast alle mikroskopischen Verfahren gegeignet |
Preis Korrektur nur für gelb und grün |
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"Semiplanachromate" "Microplanachromate" Achromate mit verbesserter Bildfeldebnung |
günstiger Preis einfacher Aufbau in der Bildfeldmitte Bildfeldwölbung korrigiert großer Arbeitsabstand für fast alle mikroskopischen Verfahren gegeignet |
Preis Korrektur nur für gelb und grün Bildfeldwölbung am Bildrand noch vorhanden |
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Fluorite |
einfacher Aufbau sehr gute chromatische Korrektur lichtstark und kontrastreich für alle mikroskopischen Verfahren gegeignet |
Preis Bildfeldwölbungen vorhanden geringer Arbeitsabstand
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Planflourite |
relativ einfacher Aufbau sehr gute chromatische Korrektur geringe Bildfeldwölbungen hohe Auflösung lichtstark und kontrastreich für alle mikroskopischen Verfahren gegeignet |
Preis geringer Arbeitsabstand
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Apochromate |
beste chromatische Korrektur höchste numerische Apertur
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Preis Bildfeldwölbungen vorhanden etwas licht- und kontrastärmer als Fluorite geringer Arbeitsabstand |
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Planapochromate |
beste chromatische Korrektur höchste Auflösung keine Bildfeldwölbungen |
Preis etwas licht- und kontrastärmer als Fluorite durch den komplexen optischen Aufbau nicht für alle mikroskopischen Verfahren gegeignet geringer Arbeitsabstand |
7. Optimale Belichtungszeit erhöht die Schärfe
Durch kurze Belichtungszeiten, reduziert man Vibrationen. Bereits minimale Vibrationen des Mikroskops oder der Kamera verschlechtern die Bildqualität erheblich. Jedoch erlaubt nicht jedes mikroskopische Verfahren kurze Belichtungszeiten bzw. die sich dadurch ergebende Erhöhung der Beleuchtungsstärke. Lebende Zellen beispielsweise reagieren auf die Strahlungsenergien der Lampen sehr empfindlich. Bei lichtarmen Verfahren hingegen wie der Fluoreszenz-, Polarisations- oder Phasenkontrastmikroskopie kommt nur sehr wenig Licht in die Kamera, dadurch wird ergeben sich größere Anforderungen auf die Empfindlichkeit der Kamera. Dies macht eine längere Belichtungszeit notwendig.
Moderne digitale Kameras besitzen intelligente Belichtungsautomatikfunktionen. Im Modus Zeitautomatik passt die Kamera die Belichtungszeit eigenständig an und wählt die kürzest mögliche Belichtungszeit. Mit dem "Plus-" und " Minus-" Knopf (Belichtungskorrektur) kann man auf die Belichtung Einfluss zu nehmen. Das Bild erscheint je nach Wunsch heller oder dunkler.
Nicht alle Kameras unterstützen eine Belichtung automatisch am Mikroskop. Bei diesen Modellen muss die Belichtungszeit manuell eingestellt werden.
8. Makroskopie: Eine gute Beleuchtung macht räumlich Strukturen sichtbar
Durch die Wahl der optimalen Beleuchtung kommen Strukturen im Präparat erst zur Geltung. Das Wechselspiel von hellen Bereichen und Schatten macht räumliche Strukturen sichtbar. Ein geübter Fotograf weiß, wie er das abzubildende Objekt optimal beleuchten muss. Je nach Anwendungsgebiet gibt es eine Unzahl von Beleuchtungstechniken.
Folgende Verfahren empfehlen sich für die Makrofotografie
9. Beleuchtung in der Mikroskopie
Folgende Verfahren sind für die Mikroskopie von Bedeutung:
Beleuchtungsarten zur Steigerung des Kontrasts:
10. Optimale Beleuchtung: LED Beleuchtung revolutioniert die Mikroskopie
Die LED-Technik ist die modernste Form der Lichttechnik. Sie zeichnet sich durch ihre Energieeffizienz (Wirkungsgrad 12% bei weiß), ihr schmales Spektrum und ihren kleinen Platzbedarf aus. Da diese Lichtquelle nur sehr wenig Wärmestrahlung (IR) abgibt, ist sie für die Anwendung am Mikroskop die erste Wahl. Lebende Präparate wie Zellkulturen werden dabei nicht unnötig erwärmt. Selbst der Kamerasensor erwärmt sich deutlich weniger als bei herkömmlichen Lichtquellen (Glühlampen, Halogenlampen). Das hat den Vorteil, dass es zu weniger Bildrauschen kommt.
Bei den vielen Spezialverfahren, bei denen gekühlte Kameras verwendet werden, ist es ebenfalls von Vorteil, wenn nur die tatsächlich benötigten Lichtanteile auf die Kamera treffen. Der Farbton kaltweiß ist für die Mikroskopie sehr vorteilhaft und verleiht dem Foto leuchtende Farben.
Vor dem LED Zeitalter wurden Mikroskope vorwiegend mit Halogenlampen ausgestattet. Im Vergleich zu normalen Glühlampen bieten sie eine vorteilhaftere Farbtemperatur und haben außerdem einen besseren Wirkungsgrad. Mit einem Wirkungsgrad von 3% schneiden Halogenlampen jedoch im Vergleich zu LED-Leuchten (12% bei weiß) trotzdem deutlich schlechter ab. Die restliche, verbleibende Energie von 97% wird in Wärme umgewandelt und muss über Stativkörper in Form von Wärme abgegeben werden.
11. Stabilisierte Netzteile für die Beleuchtung sind Pflicht
Für hochqualitative Fotodokumentationen empfiehlt sich die Verwendung von einem stabilisiertem Netzteil. Leider kommen nur selten stabilisierte Netzteile zum Einsatz. Das macht sich besonders bei der Aufnahme digitalen Videos bemerkbar. Es kommt zum Bildflackern oder zu einem Streifenmuster im Video.
Durch die Spannungsschwankungen des Wechselstroms in Wechselwirkung mit dem zyklischen Auslesen des Kamerasensors kommt es zu solchen Effekten. Auf die Fotoqualität haben diese Spannungsschwankungen meist keinen Einfluss. Die intelligente Belichtungautomatiken von modernen digitalen Kameras haben meist keine Probleme damit.
12. Makroskopie: Exaktes Ausrichten der der Kameraeinheit mit Wasserwaage
Die Basis des Makroskops sollte mit der optischen Achse der Fotoeinheit einen rechten Winkel bilden. Vor Beginn der Aufnahmen sollten mit einer kleinen Wasserwaage beide Ebenen verglichen werden, sonst kann es zu einen Schärfenradienten kommen.
13. Kontraststeigerung mit Farbstoffen
Bei farblosen undurchsichtigen Präparaten ist es meist sehr schwer, die Details sichtbar zu machen. Die Fotos wirken blass und detailarm. Durch Einfärben können die Strukturen sichtbar gemacht werden.
14. Deaktivierung der Auslösesperre bei Verwendung einer Kamera mit Wechselobjektivfassung am Mikroskop
Bei einigen Kameras ist generell eine Auslösesperre im Menü aktiviert, wenn man nicht ein Objektiv des selben Herstellers verwendet. Beim Arbeiten am Mikroskop muss diese Sperre deaktiviert werden.
15. Verwendung von Tageslichtfilter und Weißabgleich
Bei Bedarf, können Sie einen Tageslichtfilter (hellblau) in den Beleuchtungsstrahlengang einschwenken oder den Weißabgleich mit der Kamera angleichen.
16. Einstellen der Parfokalität: Wie bekomme ich das Bild im Okular und auf der Kamera gleichzeitig scharf
http://www.lmscope.com/produkt22/FAQ_32.shtml
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