Die schiefe Beleuchtung im Vergleich zum DIK

Hier geht es um unsere Arbeitsgeräte, deren Wartung und Ausbau sowie um optische Details (z.B. Kontrastverfahren)
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MartinKreutz
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Die schiefe Beleuchtung im Vergleich zum DIK

#1 Beitrag von MartinKreutz » 1. September 2016, 18:45

Liebes Forum,

praktisch alle Mikrofotos, die ich in diesem Forum und auch sonst im Internet einstelle, sind mit DIK aufgenommen. Bereits im Jahre 1994 bin ich mit meinem Olympus BX 50 auf DIK umgestiegen (http://www.mikro-tuemplerforum.at/viewt ... f=35&t=308). Vorher habe ich fast ausschließlich mit der schiefen Beleuchtung gearbeitet. Der folgende Beitrag ist reich bebildert, weil ich etwas in nostalgischer Erinnerung tief in meinem Archiv gekramt habe und letztendlich mehr Bilder ausgewählt habe, als ich wollte. Aber vielleicht ist es für manche Leser ganz interessant, mal verschiedenste Motive mit schiefer Beleuchtung zu sehen. Der Beitrag ist auch eine Rückblende in meine mikroskopische Herkunft. Im Jahre 1980 habe ich mir das Will VB 165 mit achromatischen Objektiven gekauft (damals mühsam zusammen gekratzte 1800,- DM), an dem ich meine „mikroskopischen Lehrjahre“ absolviert habe. Ich habe das Mikroskop natürlich aufbewahrt:

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Schon kurz danach begann ich an einer Blende für die Realisierung der schiefen Beleuchtung an diesem Mikroskop zu arbeiten. Etwa 4 Jahre später hatte ich dann eine funktionstüchtige Blende, die ich auch heute noch habe:

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Mein Ziel war es damals nur einen geringen Gradienten im Bild zu haben und einen „kurzen Schatten“, so dass keine Details abgedunkelt wurden. Dies gelang mir mit einer sehr einfachen Blende, deren Funktion ich in meinem allerersten Mikrokosmos Artikel 1995 veröffentlicht habe (s. Literaturhinweis unten). Im Vergleich zu meiner heutigen Ausstattung hatte mein VB165 sehr preisgünstige, achromatische Objektive. So hat das 4X Objektiv damals 60 DM gekostet und das 100 X Objektiv ca. 300 DM. Das war damals viel Geld für mich. Ich habe mit Hilfe der Blende, einem leichten Umfokussierung des Okulars zur Projektion auf die Filmebene und einer Unterbelichtung der Diafilme wahrscheinlich alles rausgeholt, was diese Optik hergab. Das Mikroskop verwende ich auch heute noch.

Im folgenden möchte ich zeigen, was ich damals mit einer achromatische Optik und der schiefen Beleuchtung realisieren konnte, im direkten Vergleich zum DIK und meiner jetzigen Plan-Fluorit Optik. Dieser Vergleich hinkt natürlich durch die wesentlich bessere Qualität der PlanFl Objektive. Mir geht es aber hier eher um den Vergleich der Techniken, was man damit sichtbar machen kann und was nicht. Damit es etwas vergleichbarer wird, habe ich mich bemüht, nur gegen DIK Aufnahmen zu vergleichen, die ebenfalls auf Diafilm aufgenommen wurden und etwas genauso alt sind wie die ausgewählten mit der schiefen Beleuchtungen. Außerdem habe ich versucht, DIK Aufnahmen mit den gleichen Objekten zu finden. Wesentlich vergleichbarer wären natürlich beide Techniken an dem gleichen Mikroskop zu realisieren. Mein DIK-Kondensor am BX 50 hat jedoch nur nA = 0.9 und ist somit ungeeignet für die schiefe Beleuchtung mit dieser Blende. Die unten stehenden Vergleich sind also sehr subjektiv, da sie mit unterschiedlichen Mikroskopen und qualitativ unterschiedlich Optiken aufgenommen wurden. Trotzdem ist der Vergleich ganz interessant. Alle hier gezeigten Bilder sind mit den gleichen Techniken nachbearbeitet (Entrauschen, Farbkorrektur und Kontrastanhebung). Besonders bei Objekten mit stark variierender Brechkraft innerhalb des Objektes und entsprechender Nachbearbeitung in der Bildverarbeitung kann man Ergebnisse erzielen, die dem DIK sehr ähnlich sehen.

Hier paar Beispiele zum Vergleich schiefe Bel./DIK:

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Hier ein Vergleich, der nicht nur die schiefe Beleuchtung mit DIK vergleicht, sondern auch zwischen Diafilm und digitalem Bildsensor. Mit Einführung der Digitalkameras hat sich die Bildqualität von Mikroaufnahmen meiner Ansicht nach wesentlich verbessert. Die digitale Aufnahme in der folgenden Serie ist mit einer Olympus E-P1 aufgenommen worden. Inzwischen verwende ich die Olympus E-P5, die noch mal einen Ticken besser ist (http://www.mikro-tuemplerforum.at/viewt ... p=941#p941):

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Die Spreu trennt sich erst vom Weizen, wenn es ans Eingemachte geht, also wenn feinste Strukturen mit geringen Unterschieden in der Brechkraft "auseinandergefummelt" werden müssen. Hier zeigt DIK seine Stärke. Z.B. was die Darstellung der Cilienmusters von Ciliaten angeht. Dafür muss man die Pellikula des leicht angepressten Ciliaten betrachten. Die Cilien "pappen" dann auf der Zelloberfläche. Trotzdem kann DIK die Cilien auch dann noch gut darstellen. Ein gutes Beispiel ist die kürzlich eingestellte Aufnahme der linken Seite von Amphileptus pleurosigma, wo man die borstenartigen Cilien erkennen kann (http://www.mikro-tuemplerforum.at/viewt ... f=23&t=454). Diese Aufnahme wäre mit schiefer Beleuchtung wahrscheinlich nicht möglich gewesen. Aus meiner Erfahrung ist es auch so, dass der Azimuth-Effekt der schiefen Beleuchtung (und damit der Kontrast) bei höheren Vergrößerungen geringer wird, weil es immer schwieriger wird, mit einer entsprechend hohen Apertur schräg zu Beleuchten (diese Beobachtung mag aber an meinem damaligen Equipment gelegen haben, kein immergierter Kondensor). Es gibt noch zahlreiche andere Objekte, die mit schiefer Beleuchtung schwierig darzustellen sind, wie z.B. zarte Schleimhüllen, Spicula und Schuppen von Heliozoen, Mundbewimperung von Ciliaten oder die Strukturierung der Pellikula von Ciliaten. Hier einige Beispiele, bei denen DIK die Nase vorn hat:

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Zum Schluss noch ein paar weitere Objekte mit schiefer Beleuchtung ohne DIK-Vergleich, wo ich nicht widerstehen konnte, sie hier auch noch zu zeigen:

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Auch wenn die schiefe Beleuchtung letztendlich einem DIK nicht das Wasser reichen kann, muss man natürlich noch das Preis/Leistungs-Verhältnis betrachten. Und da schneidet die schiefe Beleuchtung unschlagbar gut ab und wenn man etwas damit rumfummelt, erhält man sehr gute Resultate.

Viel Spass beim lesen, anschauen und vielleicht nachmachen!

Martin

Lit.:

Kreutz, M. (1995): Eine modifierte schiefe Beleuchtung. – Mikrokosmos, 84: 197-199.
Zuletzt geändert von MartinKreutz am 12. September 2016, 19:57, insgesamt 2-mal geändert.
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Re: Die schiefe Beleuchtung im Vergleich zum DIK

#2 Beitrag von Monsti » 1. September 2016, 20:18

Hallo Martin,

da der DIK bei mir derzeit noch am Preis scheitert, experimentiere ich viel mit der schiefen Beleuchtung. Seit drei Jahren verwende ich dafür meine Phako-Einrichtung, was m.E. durchaus ansehnliche Ergebnisse liefert. Hier drei Beispiele:

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Wie man an Dinobryon sieht, ist das Ergebnis auch bei kleineren Organismen nicht schlecht.

Beste Grüße
Angie
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Re: Die schiefe Beleuchtung im Vergleich zum DIK

#3 Beitrag von sonam0 » 2. September 2016, 09:03

MartinKreutz hat geschrieben:Liebes Forum,

praktisch alle Mikrofotos, die ich in diesem Forum und auch sonst im Internet einstellen, sind mit DIK aufgenommen. Bereits im Jahre 1994 bin ich mit meinem Olympus BX 50 auf DIK umgestiegen (http://www.mikro-tuemplerforum.at/viewt ... f=35&t=308). Vorher habe ich fast ausschließlich mit der schiefen Beleuchtung gearbeitet. Der folgende Beitrag ist reich bebildert, weil ich etwas in nostalgischer Erinnerung tief in meinem Archiv gekramt habe und letztendlich mehr Bilder ausgewählt habe, als ich wollte. Aber vielleicht ist es für manche Leser ganz interessant, mal verschiedenste Motive mit schiefer Beleuchtung zu sehen. Der Beitrag ist auch eine Rückblende in meine mikroskopische Herkunft. Im Jahre 1980 habe ich mir das Will VB 165 mit achromatischen Objektiven gekauft (damals mühsam zusammen gekratzte 1800,- DM), an dem ich meine „mikroskopischen Lehrjahre“ absolviert habe. Ich habe das Mikroskop natürlich aufbewahrt:

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Schon kurz danach begann ich an einer Blende für die Realisierung der schiefen Beleuchtung an diesem Mikroskop zu arbeiten. Etwa 4 Jahre später hatte ich dann eine funktionstüchtige Blende, die ich auch heute noch habe:

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Mein Ziel war es damals nur einen geringen Gradienten im Bild zu haben und einen „kurzen Schatten“, so dass keine Details abgedunkelt wurden. Dies gelang mir mit einer sehr einfachen Blende, deren Funktion ich in meinem allerersten Mikrokosmos Artikel 1995 veröffentlicht habe (s. Literaturhinweis unten). Im Vergleich zu meiner heutigen Ausstattung hatte mein VB165 sehr preisgünstige, achromatische Objektive. So hat das 4X Objektiv damals 60 DM gekostet und das 100 X Objektiv ca. 300 DM. Das war damals viel Geld für mich. Ich habe mit Hilfe der Blende, einem leichten Umfokussierung des Okulars zur Projektion auf die Filmebene und einer Unterbelichtung der Diafilme konnte ich wahrscheinlich alles rausholen, was diese Optik hergab. Das Mikroskop verwende ich auch heute noch.

Im folgenden möchte ich zeigen, was ich damals mit einer achromatische Optik und der schiefen Beleuchtung realisieren konnte, im direkten Vergleich zum DIK und meiner jetzigen Plan-Fluorit Optik. Dieser Vergleich hinkt natürlich durch die wesentlich bessere Qualität der PlanFl Objektive. Mir geht es aber hier eher um den Vergleich der Techniken, was man damit sichtbar machen kann und was nicht. Damit es etwas vergleichbarer wird, habe ich mich bemüht, nur gegen DIK Aufnahmen zu vergleichen, die ebenfalls auf Diafilm aufgenommen wurden und etwas genauso alt sind wie die ausgewählten mit der schiefen Beleuchtungen. Außerdem habe ich versucht, DIK Aufnahmen mit den gleichen Objekten zu finden. Wesentlich vergleichbarer wären natürlich beide Techniken an dem gleichen Mikroskop zu realisieren. Mein DIK-Kondensor am BX 50 hat jedoch nur nA = 0.9 und ist somit ungeeignet für die schiefe Beleuchtung mit dieser Blende. Die unten stehenden Vergleich sind also sehr subjektiv, da sie mit unterschiedlichen Mikroskopen und qualitativ unterschiedlich Optiken aufgenommen wurden. Trotzdem ist der Vergleich ganz interessant. Alle hier gezeigten Bilder sind mit den gleichen Techniken nachbearbeitet (Entrauschen, Farbkorrektur und Kontrastanhebung). Besonders bei Objekten mit stark variierender Brechkraft innerhalb des Objektes und entsprechender Nachbearbeitung in der Bildverarbeitung kann man Ergebnisse erzielen, die dem DIK sehr ähnlich sehen.

Hier paar Beispiele zum Vergleich schiefe Bel./DIK:

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Hier ein Vergleich, der nicht nur die schiefe Beleuchtung mit DIK vergleicht, sondern auch zwischen Diafilm und digitalem Bildsensor. Mit Einführung der Digitalkameras hat sich die Bildqualität von Mikroaufnahmen meiner Ansicht nach wesentlich verbessert. Die digitale Aufnahme in der folgenden Serie ist mit einer Olympus E-P1 aufgenommen worden. Inzwischen verwende ich die Olympus E-P5, die noch mal einen Ticken besser ist (http://www.mikro-tuemplerforum.at/viewt ... p=941#p941):

Bild

Die Spreu trennt sich erst vom Weizen, wenn es ans Eingemachte geht, also wenn feinste Strukturen mit geringen Unterschieden in der Brechkraft "auseinandergefummelt" werden müssen. Hier zeigt DIK seine Stärke. Z.B. was die Darstellung der Cilienmusters von Ciliaten angeht. Dafür muss man die Pellikula des leicht angepressten Ciliaten betrachten. Die Cilien "pappen" dann auf der Zelloberfläche. Trotzdem kann DIK die Cilien auch dann noch gut darstellen. Ein gutes Beispiel ist die kürzlich eingestellte Aufnahme der linken Seite von Amphileptus pleurosigma, wo man die borstenartigen Cilien erkennen kann (http://www.mikro-tuemplerforum.at/viewt ... f=23&t=454). Diese Aufnahme wäre mit schiefer Beleuchtung wahrscheinlich nicht möglich gewesen. Aus meiner Erfahrung ist es auch so, dass der Azimuth-Effekt der schiefen Beleuchtung (und damit der Kontrast) bei höheren Vergrößerungen geringer wird, weil es immer schwieriger wird, mit einer entsprechend hohen Apertur schräg zu Beleuchten (diese Beobachtung mag aber an meinem damaligen Equipment gelegen haben, kein immergierter Kondensor). Es gibt noch zahlreiche andere Objekte, die mit schiefer Beleuchtung schwierig darzustellen sind, wie z.B. zarte Schleimhüllen, Spicula und Schuppen von Heliozoen, Mundbewimperung von Ciliaten oder die Strukturierung der Pellikula von Ciliaten. Hier einige Beispiele, bei denen DIK die Nase vorn hat:

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Zum Schluss noch ein paar weitere Objekte mit schiefer Beleuchtung ohne DIK-Vergleich, wo ich nicht widerstehen konnte, sie hier auch noch zu zeigen:

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Auch wenn die schiefe Beleuchtung letztendlich einem DIK nicht das Wasser reichen kann, muss man natürlich noch das Preis/Leistungs-Verhältnis betrachten. Und da schneidet die schiefe Beleuchtung unschlagbar gut ab und wenn man etwas damit rumfummelt, erhält man sehr gute Resultate.

Viel Spass beim lesen, anschauen und vielleicht nachmachen!

Martin

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Kreutz, M. (1995): Eine modifierte schiefe Beleuchtung. – Mikrokosmos, 84: 197-199.
Hallo Martin,

du zeigst eine sehr eindrückliche Doku zu den beiden Verfahren. Sind die Bilder immer mit Blitz gemacht?

Gruss Arnold

Ole
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Re: Die schiefe Beleuchtung im Vergleich zum DIK

#4 Beitrag von Ole » 2. September 2016, 11:02

Hallo Martin,

vielen Dank für die tolle Gegenüberstellung und auch den Einblick in Deine Mikroskopie-Biografie. Mit schiefer Beleuchtung habe ich lange Zeit etwas "gefremdelt", da ihr nach meinem Eindruck immer so ein Aspekt des Zufälligen, Nicht-Reproduzierbarem anhaftet. Je nach Gerät, Blende und Kondensor sind die Unterschiede im Bild erheblich. Andererseits ist ja genau dies "Tüfteln" im besten Sinne. Erst kürzlich habe ich an meinem Exkursionsgerät (Olympus BH-2), das nur HF und Phako bietet, angefangen, mit dem Revolverkondensor auch mal schiefe Beleuchtung einzustellen. Die Möglichkeiten der schiefen Beleuchtung werden ja auch von Angies Bildern immer wieder demonstriert.

Ich finde es sehr schön, dass wir hier auch mal über Kontrastverfahren diskutieren. Nicht freischwebend, sondern immer auf unsere Objekte bezogen. Mir gefällt im Moment besonders die klassische Mikroskopie im Hellfeld. Ich versuche, die Grenzen dieses Verfahrens auszuloten und die Beobachtungen nachzuvollziehen, die z.B. A. Remane (Gastrotrichen, Rotatorien) oder P. Ax (freilebende Plathelminthen) mit einfacher Hellfeldmikroskopie gemacht haben. Eine Reduktion auf das Wesentliche, saubere Beleuchtung, exakte Fokussierung, richtige Einstellung der Aperturblende in Kombination mit den Möglichkeiten der digitalen Nachbearbeitung, das gefällt mir sehr. In diesem Sinne habe ich auch meinen kleinen Beitrag zu den beiden Halichaetonotus-Arten erstellt.

Viele Grüße

Ole
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Nostoc
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Re: Die schiefe Beleuchtung im Vergleich zum DIK

#5 Beitrag von Nostoc » 2. September 2016, 16:19

Hallo Martin,
Danke für die gelungene Gegenüberstellung DIC - schiefe Beleuchtung !
Sehr positiv fällt mir bei den nicht mit DIC angefertigten Aufnahmen die Unterdrückung von Farbsäumen auf (zumal diese Bilder mit „einfachen“ Achromaten angefertigt wurden).
Liegt dies an Deiner speziellen Blende (und) oder hast Du hier zusätzliche Maßnahmen (Farbfilter, Bildbearbeitung ...) ergriffen ?


Beste Grüße


Richard

MartinKreutz
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Re: Die schiefe Beleuchtung im Vergleich zum DIK

#6 Beitrag von MartinKreutz » 2. September 2016, 19:35

Hallo zusammen

@Arnold: Ja, alle Aufnahmen sind geblitzt. Die Aufnahmen mit schiefer Beleuchtung mit einer sehr gewagten, selbst gebauten Mikroblitzeinrichtung. Es war einfach ein Kosmetikspiegel, mit dem ich das Blitzlicht in den Straglengang lenkte. Als Pilotlicht diente mir eine 12 V Birne aus einem Autoscheinwerfer, die ich einfach auf den Spiegel klebte. Sieht blöd aus, funktionierte aber.

@Hallo Ole: Ich schalte hin und wieder auch auf HF um und ich muss gestehen, dass der Respekt für unsere Altvorderen dann regelmäßig erheblich steigt. Viele feine Details werden von DIK eben schön kontrastiert dargestellt, sind aber im HF schwer zu sehen. Da muss man wirklich sehr genau beobachten und alles aus dem Mikroskop rausholen, um eine Objekt mit feinsten Strukturen genau zu beschrieben. Und dann haben die auch noch alles gezeichnet. Heute schießt man so viele Fotos wie man möchte und sucht das Beste nachher aus!

@Richard: Die Blende erzeugt mit der achromatischen Optik braune oder orange Schatten. Die sind ja auch wichtig, um den Reliefeffekt zu erzeugen. Aber tatsächlich entfärbe ich die Schatten in Photoshop. Das geht sehr einfach mit dem "Schwamm-Werkzeug", dessen Funktion man auf "Sättigungs-Verringerung" stellt (s. gelben Pfeile im screenshot unten). Streicht man mit diesem Werkzeug über die Schatten (oder andere Verfärbungen), werden sie entfärbt. Das klappt sehr gut. Falls Du PS hast, probier es mal aus!

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Schönen Abend

Martin

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