Ein Vergleich - VIS / UV

[peter-h]

Liebe Grenzauflösungsfreunde,

einmal wieder ein kleiner Vergleich zwischen unterschiedlicher Beleuchtungstechnik. Die 2 Beispiele sollen nur zeigen, dass es teilweise eine Entscheidung für sehen oder nicht sehen geben kann. Da ist es in manchen Fällen einfacher einmal schnell die Beleuchtung zu wechseln, als das Präparat in Öl zu legen. 

Nach meiner bescheidenen Erfahrung hat eine UV-Beleuchtung aber nur in Verbindung mit einer monochromen Kamera Sinn.


Leitz NPL Fluotar 63/0,9


CZJ Apo 40/0,95

Ultraviolette Grüße zum Wochenende
Peter Höbel

[icho_mann]

Hallo Peter,
Ich habe nur eine Glühbirne in meinem Mikroskop,
würde der Einbau einer LED wessentliche Vorteile bringen?
Oder überhaupt welche?
Ist es überhaut möglich eine LED in den Fuß des Mikroskopes einzubauen?
Oder ist die Wärmeentwicklung zu groß?

Grüße
Jonathan B.


EDIT:
Hab ich fast vergessen, dein Beitrag ist für alle die sich mit solch hoher Auflösung beschäftigen natürlich sehr aufschlussreich und interessant!

[Detlef Kramer]

Lieber Jonathan,

gerade die geringe Wärmeentwicklung, d.h. die große Effizienz in der Ausnutzung der elektrischen Leistung ist ja der große Vorteil der LED. Also zu diesem Thema ist hier schon unendlich viel geschrieben worden. Kurz zusammen gefasst Vorteile/Nachteile:

in Grenzen kann man die LED dimmen, ohne dass sich an der Farbtemperatur etwas ändert; man hat immer je nach Wahl der Type, ein mehr oder weniger kalt-weißes, laso tageslicht-ähnliches Licht.

Die Wärmeentwicklung ist gering, d. h. es entsteht Abwärme am Chip aber keine IR- oder Wärmestrahlung. Das Objekt wird geschont.

Die Lebensdauer der LED ist, bei ordnungsgemäßer Anwendung, praktisch unbegrenzt.

Nachteile: Der Einbau ist mitunter schwierig, d.h. man benötigt evtl. eine Werkstatt.

Das Spektrum entspricht nicht dem des Tageslicht. Etwas schwer zu verstehen, aber das Licht der LED ist insgesamt weiß, aber dies nur deshalb, weil eine kräftige Lücke im Grün-Bereich durch andere Bereiche ausgeglichen wird. Merken tut man dies normalerweise eigentlich nicht außer in bestimmten Situationen, z.B. bei der Polarisationsmikroskopie mit Hilfsobjekt.

Zusammengefasst: eine ordentlich verbaute Halogenlampe mit Blau-Filter würde ich nicht unbedingt ersetzen. Anders sieht die Situation bei manchen älteren Schätzchen aus, die noch mit normalen Glühwendellampen ausgestattet sind.

Am besten man schaut sich das einmal selbst bei einem Freund oder Bekannten an und entscheidet dann.

Gruß

Detlef

[rekuwi]

Lieber Peter Höbel,

die UV-Beleuchtung bringt hier das bessere Ergebnis. Dringen die UV-Strahlen bis ins Auge? Oder werden die unterwegs von der Optik "entschärft"? UV-Bestrahlung im Auge ist nicht das was ich möchte, das schadet doch sicher dem Sehnerv?

Liebe Grüße
Regi

[icho_mann]

Hallo Regi,
führ dir doch mal diesen Beitrag zu gemüte, ich glaube der kann einen Teil deiner Frage beantworten!
http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=1040.0


Grüße
Jonathan

[peter-h]

Hallo

ich muß wohl doch noch eine Erläuterung zu meinen Bildern geben.
Die UV-Mikroskopie ist nicht nur einfach eine starke UV-LED ans Mikroskop setzen und fertig 

1. können wir diese kurzwellige Strahlung mit dem Auge nicht wahrnehmen.
2. ist diese Strahlung für das Auge sehr gefährlich !!!  Dauerschäden möglich !
3. sind eine ganze Reihe von Bedingungen am Mikroskop zu erfüllen um letztlich ein Bild zu erhalten.

Es geht also nur mit einer UV-empfindlichen Kamera und direkter PC bzw. Monitoranbindung.
Alle Einstellungen müssen somit indirekt über Kamera und Monitor gemacht werden. Eine direkte Beobachtung scheidet aus.

Hinzu kommt, dass alle optischen Komponenten, vom Kondensor über Präparat und Objektiv zum Projektiv und zur Kamera für diese Wellenlänge tauglich sein müssen.  Bereits ein Präparat in ein UV-undurchlässiges Medium (z.B. Pleurax) eingebettet verhindert eine Untersuchung.
Aber auch nur wenige Objektive sind UV-durchlässig und dafür geeignet.

So ist also eine ganze Reihe von Bedingungen zu erfüllen um endlich in diesen kurzwelligen Bereich vorzudringen.
Allerdings wird man dann durch neue Einblicke reichlich belohnt, denn der nächste Schritt zu einem REM ist doch eine enorme Hürde.

Noch 2 Gegenüberstellungen (Bilder 1000 Pixel breit)

http://www.mikroskopie-ph.de/Bacillaria-VIS.jpg   , weisse LED-Beleuchtung
http://www.mikroskopie-ph.de/Bacillaria-UV.jpg    , optimierte Nichia UV-LED

Einen schönen Sonntag und Grüße
Peter Höbel

[NicLi]

Hallo Peter,
ich habe noch eine Frage:
Monochrome Kamera heißt doch, dass sie nur in einem kleinen Spektrum empfindlich ist.
Wieso hast Du da nicht einfach eine normale Cam benutzt und den UV-Filter ausgebaut? Ist das nicht billiger?
tschüß,
Nicolas

[peter-h]

Hallo Nicolas,

leider ist es mal wieder nicht so einfach. Die üblichen Farbkameras haben immer 4 Pixel im Quadrat mit einem Rot- , einem Blau- und 2 Grünfilter. Aus dieser Kombination rechnet der eingebaute Bildprozessor dann die Helligkeit und den Farbwert aus. Aber eben aus dem Mix aus 4 Pixel. Da leidet die Auflösung.
Eine Beschreibung unter :
http://en.wikipedia.org/wiki/Bayer_filter

Der Ausdruck "monochrome Kamera" steht für eine Kamera OHNE eine Farbmaske vor den Pixel. D.h. es wird je Pixel nur der Helligkeitswert übertragen, aber keine Farbinformation. Solche Kameras haben ein erweitertes Spektrum. Meist reicht es von 350nm (unsichtbares UV) bis in den nahen Infrarotbereich (ca. 1000nm).

Nur mit solchen monochromen, also farbblinden Kameras erreicht man die höchste Auflösung.

Wie schön und einfach wäre es, wenn man nur einen Filter ausbauen müßte und fertig wäre die Universal-Kamera. Aber leider sind diese mehr im Profibereich zu findenden Kameras nicht im Preisrahmen einer WebCam. 
Ich hoffe es wird damit etwas klarer.

Schöne Grüße
Peter

[***]

Beitragsinhalt auf Wunsch des Autors gelöscht

[wilfried48]

Aber Mike,

er hat doch gar kein Farbbild sondern ein monochromes Bild im UV .

d.h. er braucht einfach nur eine monochrome Kamera mit Empfindlichkeit bei 365 nm also gerade kein Filter

oder höchstens eines oberhalb von 365nm falls doch noch andere Wellenlängen in der UV LED sind.

Gruss, Wilfried

[***]

Beitragsinhalt auf Wunsch des Autors gelöscht

[peter-h]

Hallo,

welchen Sinn soll es machen eine UV-Aufnahme noch mit den Bildern der schlechteren Auflösung zu kombinieren?
Ich komme aus der Richtung Astronomie und habe auch LRGB-Fliter und habe auch Astrobilder in dieser Technik schon aufgenommen, aber das ist ein total anderes Ziel. Hier will ich nur unter Ausnutzung der kurzen Wellenlänge die höchste Auflösung erreichen.
Nebenbei, welche Optik - bezahlbar - verkraftet von 365nm bis 700nm ohne div. Problemchen ? 

Viele Grüße
Peter Höbel

[NicLi]

Hallo Peter,
huups! den armen Mr.Bayer hatte ich glatt vergessen. Das heißt aber das eine SIGMA DSLR z.B. gehen würde, oder?
Man müsste nur ziemlich lange belichten, damit auch die eigentlich nicht für UV konzipierte SIGMA Helligkeitsdifferenzen ausspuckt?
Naja, vom Bildrauschen sollen die glaube ich nicht so gut sein.
Grüße,
Nicolas

[peter-h]

Hallo Nicolas,

schau Dir nur als Beispiel das Datenblatt von einem Sony Chip an. Sehr große Ähnlichkeit mit anderen Chips und Hersteller.
Auf Seite 8 ist die Empfindlichkeit.
http://www.theimagingsource.com/downloads/icx205ak.en_US.pdf

Dass es die SIGMA anders macht ist mir bekannt, aber warum soll ich vom Bildprozessor noch eine Rot- und Grüninformation zugemischt bekommen, die praktisch nur aus Rauschanteilen besteht.

Klar, es wäre schön wenn man mit jeder Kamera in den UV-Bereich vordringen könnte, aber wie ist das mit der Kette und dem schwächsten Glied?  Ich habe nicht auf Anhieb die richtige Kamera gefunden und leider viel Lehrgeld bezahlt.

Gruß
Peter