Mikroblitz versus blitzloser "Videofunktion" moderner Kameras bei Protisten

[Apochromat]

Hallo,

Peter fragte hier nach meiner Vorgehensweise bei der Dokumentation lebender Organismen.

Ich benutze ein Phomi III aus der letzten Serie (Baujahr 1986) mit AC-Stativ (hier ist die Kamera komplett erschütterungsfrei vom Mikroskop entkoppelt). Seit einiger Zeit habe ich auch wieder ein JENAVAL (Baujahr 1988). Das habe ich damals beschafft/ kaufen lassen (zusammen mit weiteren JENAVALen und einem JENAVAL contrast, für damals mehr als 150000 DM), zwischenzeitlich war es fast 30 Jahre lang "verschollen" und ist dann doch im Originalzustand und völlig unversehrt zu seinem "alten Herrchen" zurückgekehrt....

Ich arbeite mit beiden Geräten sehr gerne, die jeweils ihre Stärken bei der Untersuchung lebender, oft schnellbeweglicher Einzeller haben. CARL ZEISS, Oberkochen 160 mm Optik: Sehr viele einzigartige Objektive, z.B. Multi-Immersionen Imm Korr für DIC und Planapos mit erhöhter Ph- Absorption. JENA 250-CF- Optik : Spitzenoptik, bis heute unübertroffen, leider wurden nur sehr wenige, für das "Life-Cell-Imaging" geeignete Objektive gebaut: Das GF-PA WI 50x/1,0 und der Apo 100x/1,40 (mit und ohne Phv) sind hier besonders hervorzuheben.

Mich interessieren seit meinen Schülerzeiten die farblosen Flagellaten (Cercomonas, Cercobodo, Bodo etc). Ciliaten sind hier natürlich eine noch größere, da viel schneller bewegliche und mit schnell schlagenden Cilien ausgestattete Herausforderung.

Da ich das also schon ein Weilchen mache, bin ich natürlich Mikroblitz-affin. Ohne Blitz ging es eben früher nicht. Das gilt für andere alte Hasen, wie Martin Kreutz oder Kurt Herklotz, auch.

Wie wir aber gleich noch sehen werden, ist das heute für die Dokumentation lebender Organismen etwas anders und ein Blitz nicht immer mehr nötig, da die technische Entwicklung der Digitalkameras voranschreitet und es seit einigen Jahren hier neue Möglichkeiten gibt ...

Über die Unterschiede zwischen dem ZEISS- Doppelkollektor und anderen, vor allem von Jürgen Stahlschmidt vorangetriebenen Mikroblitz- Lösungen kann man auch sicher viel schreiben. Ich bleibe hier bei dem Praktischen und Wesentlichen.

Am JENAVAL benutze ich einen, von Jürgen Stahlschmidt umgebauten Mikroblitz I von ERNST LEITZ, Wetzlar aus den 1950er Jahren. Der hat den Vorteil eines Spiegelsystems mit 100% Pilotlicht oder 90% Blitz: 10% Pilotlicht. Spätere Ausführungen bekamen dann andere Teilungen (70:30 und 80:20). Der JENAVAL- Fototubus hat eine 20% vis: 80% doc- Stellung. Mit dieser Anpassung von Jürgen Stahlschmidt ist man auch zukunftsicher, da kein Blitzgerät umgebaut werden muss. Beim CZO Doppelkollektor ist das anders.

Für Videoaufnahmen und das TTL- Mikroblitzen ist die PANASONIC LUMIX G 9 sehr gut geeignet. Um alle Blitzfunktionalitäten nutzen zu können (Blitzen mit Weißpunktverschiebung im Farbraum), braucht man aber den sehr teuren PANASONIC Blitz DMW-FL 580.


Zu dem Thema habe ich mal eine ppt gemacht (etwa 60 Folien), daraus ein paar Ausschnitte:


1. Die Anpassung (sinngemäß gibt es für viele Kameras andere Anpassungen an ZEISS- Mikroskope, siehe Kamera-Assistent im micro-shop):




JENAVAL mit Phasenkontrast- Apochromaten (3x) und Selbstbau HR- DIK (3x). Blitzumbau: Jürgen Stahlschmidt. LED- Lampenumbau: Stephan Hiller. Ihr seid die Helden!

Am JENAVAL benutze ich auch eine Adaption des CZO Gleittisches. Das ist für die Untersuchung lebender Protisten ungemein praktisch. Die Feinauflösung der Verschiebung beträgt < 2 µm (!).



2. Der Blitzstrahlengang:









Zusätzliche Konversionfilter können bequem verwendet werden.



3. Der Workflow mit der PANASONIC LUMIX G 9


Das ist eine der Funktionalitäten, die nicht bei allen Digitalkameras zusammen mit dem Blitz funktionieren! Leider. Viele Kameras benutzen nur die mit der Blitzfunktion mögliche Einstellung der Weißbalance -wenn überhaupt:





Der Unterschied sieht dann so aus (Mikroblitzaufnahmen am Beispiel von Cercomonas longicauda):

Im JENAVAL Phasenkontrast wird vor dem Blitzen zusätzlich der Farbraum stark verstellt, sodass der Phasenring- bedingte, visuell leicht bräunliche JENA 250- CF- Phasenkontrast das charakteristische ZEISS, Oberkochen- Phasenkontrast- Grau bekommt, wenn man dies will (der normale JENAVAL Phv ist aber praktisch Halo-frei und mich stört der etwas bräunliche Hintergrundfarbton nicht):








Die Videofunktionalität ist bei einigen Digitalkameras inzwischen so gut, das man (fast) keinen Mikroblitz mehr braucht. Wesentlicher Vorteil hier: Keine aufwendige und lichtschluckende Blitzeinrichtung mehr nötig. Man braucht nur wenig Licht und kann trotzdem gut scharfstellen. Die Weißabgleichs- Optionen funktionieren alle im Videomodus. Sehr einfaches und bequemes Arbeiten. Alle Szenarien (DIK, Ph etc.) können auf verschiedene "Settings" gelegt werden und sind einfach abrufbar.


Die Einzelbilder extrahiere ich aus den aufgenommenen Videosequenzen (mp.4) mit dem VLC- Player (Funktion: "Videoschnappschuss machen"). Natürlich gibt es dafür auch Software zu kaufen, die ich aber noch nicht benötige, da -wie man sieht- die extrahierten Einzelbilder ganz passabel aussehen:



Nano- Flagellat Bodo angustus. Hochauflösender Selbstbau- DIK am JENAVAL mit JENA 250-CF Apochromat 100x/1,40 und achr. apl. Kondensorkopf 1,3 Pol, immergiert mit kalkarmen Jenaer Leitungswasser; Agarosepräparat nach Heunert. Keine weitere Bildbearbeitung. Farbaufnahme. Einzelbild- Extraktion mit VLC- Player aus mp4- Videosequenz.




Cercomonas granulifera, Syncytienbildung. Aufnahme: Steffen Clauß mit FUJIFILM- Kamera und JENA 250-CF Planachromat (fl) 100x/ 1,30 mit JENAVAL DIK.
Einzelbild- Extraktion mit VLC- Player aus mp4- Videosequenz (das war ich).


FAZIT: Ich blitze kaum noch .... nur aus alter Gewohnheit und Jürgen zuliebe ab und zu, für das absolut perfekt aufgenommene Bild.

ABER: Für sehr schnell bewegliche Flagellaten/ Protisten kommt man um das Mikroblitzen nicht ganz herum. Wer hier aber trotzdem nicht Blitzen will, muss viel "Filmen" und dann das geeignete Bild mit noch mehr Geduld aus dem mp4- Video bzw. den 6K/ 4K- Fotoserien heraussuchen. Das funktioniert dann aber auch recht ordentlich.

Wenn man nach Heunert präpariert (Agar- Präparat), sorgt man so dafür, dass sich die Protisten direkt an der Deckglasunterseite befinden und man deshalb keine sphärische Aberration hat (man kann hierzu die Deckgläser auch schwimmend auf die Probenhabitate auflegen, ein paar Tage warten und dann direkt mikroskopieren). Beide Methoden bewirken auch, dass die Protisten nach Absaugen überschüssiger Flüssigkeit in ihrer Beweglichkeit eingeschränkt werden.


LG
Michael


NACHTRAG:

Was ich hier geschildert habe, wird in der Vogelbeobachtung schon lange gemacht und dazu gibt es ein sehr gut gemachtes Video, gewürzt mit feinem britischem Witz: https://www.youtube.com/watch?v=ZFyXPNcKvMQ&list=PLLOTO6SoDdXk4EcYCCYh7Nt8idlcIu4rA&index=16

Da wird auch beschrieben, wie man aus einem PANASONIC- Video (eigentlich ist der Begriff hier falsch, gemeint sind hier vor allem die Einzelbildserien in 4K, siehe unten) durch die "4K Still/ 4K- Photo- Mode"- Funktion direkt Einzelbilder (Frame Grab von der Kamera) herausextrahieren kann, das geht sehr einfach. Was man mit dem Eisvogel hinkriegt geht auch bei Protisten. Das ist nahezu phantastisch, wenn man sich darauf eingearbeitet hat. Aber besser als Paul Hackett kann das niemand darstellen.

Hier der Anfang aus der deutschen Bedienungsanleitung der DC-G 9 (sogar 6K Bildserien sind möglich):



PANASONIC war da sehr früh Vorreiter. Andere LUMIX- Modelle können das aber auch (GX-8).

[Ralf Feller]

Lieber Michael,

besonders das letzte Bild finde ich toll!
Kann Deine  PANASONIC LUMIX G 9 4k Videos?

Ich habe so etwas mit meiner Eos 700D auch schon probiert,
leider keine 4k Videos möglich.

Da ich meine Canons über 40mm Pancake Adapter und Canon-Utilitys betreibe,
möchte ich die Frage an die Kolleginnen und Kollegen anhängen
"welche so adaptierbare Canon kann so etwas?"

LG Ralf

[Apochromat]

Lieber Ralf,

hier sind die technischen Daten der PANASONIC LUMIX G 9:



LG
Michael

[Rawfoto]

Hallo Ralf

Mit der Canon R3 habe ich es schon selbst gesehen, dürfte aber nicht die einzige ,,R" sein. Mit den mehrschichtig auslesbaren Sensoren einer Nikon Z9 oder Z8 müsste es sogar noch besser gehen,

Da tut sich gerade einiges ...

@Michael, spannender Beitrag, ich habe die letzten Jahre den Doppelkondensor auch nicht eingesetzt und Einzelbilder aufgenommen.Da wurde 4K PRO RES RAW aufgenommen.

Liebe Grüße

Gerhard

[reblaus]

Liebe Blitzer -

Michael hat fast genau meine Erfahrungen mit Schnappschüssen beim Tümpeln bei einigermaßen schnell- und freibeweglichen Protisten beschrieben. In den letzten beiden Jahrzehnten habe ich viele Stunden versucht ein vernünftiges Protokoll für Blitzschnappschüsse bei stärkeren Vergrößerungen zu finden und es existieren auch einige längliche threads darüber.
     Das Hauptproblem war bei meinen Canons die unkontrolliert um einen unregelmäßigen Sekundenbruchteil wechselnde Auslöseverzögerung. Außerdem gab es stets Probleme mit dem Arbeitslicht. Wenn das stark genug für vernünftiges Mikroskopieren war, trat es bei den fürs Blitzen nötigen Belichtungszeiten (min. 1/200) durch Schweifbildung an schnell bewegten Strukturen störend in Erscheinung, vor allem wenn man versuchte, die Vollast-Blitzdauer  (ca. 1/1000) durch Teillast weiter zu verkürzen.

     Nach langem Frust also Video: Schon das heute sehr bescheidene HD-Format meiner damaligen EOS 5D Mk II war für meine bescheidenen Ansprüche völlig ausreichend, zumal meine Fotoerfahrungen aus Zeiten stammen, bei denen das grobe Korn empfindlicher Filme noch als künstlerisches Stilelement betrachtet wurde. Unter Hunderten von Bilder fanden sich immer einige brauchbare und derzeit bieten selbst "preiswertere" spiegellose Kameras meist 4K-Format und das Rauschverhalten und die einschlägige Bb.Software werden laufend verbessert. Für Pixelpeeper gibt es ja auch 8K, allerdings nur im "Voll"format.

Gruß

Rolf

[Lupus]

Hallo,

4K-Videos oder individuelle Feineinstellung des Farbabgleichs können sogar die kleinen und deutlich billigeren Schwestern der Panasonic LUMIX DC-G9
https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=45531.msg337414;topicseen#msg337414

Hubert

[Gerd Schmahl]

Hallo Michael,
danke für diesen Beitrag!
Eine Frage habe ich zu dieser Bemerkung:

Wenn man nach Heunert präpariert (Agar- Präparat),

Kannst Du diese Präparationsmethode kurz erläutern oder eine Quelle angeben, wo man die Vorgehensweise im Detail nachlesen kann?
LG Gerd

[Apochromat]

Hallo Gerd,

hier habe ich mal etwas dazu geschrieben:

https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=45521.msg336014#msg336014

https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=46218.msg341227#msg341227

"Heunert wurde aber durch meinen früheren Kollegen, Dr. Heinz Gundlach, dazu überredet, das Ganze einmal im Zusammenhang in den ZEISS- Informationen zu veröffentlichen ("Präparationsmethoden für Vitalbeobachtungen an Mikroorganismen", Bd. 20, Heft 81, S. 40 - 49, 1972; G 41-101.1-d).

Das war für damalige Verhältnisse alles so klar und revolutionär, dass auch Dieter Krauter diesen Artikel dann später im MIKROKOSMOS als mehrteilige Serie nachdrucken ließ. Sehr viele seiner Ideen (z.B. Perfusionskammern zur Dauerbeobachtung) werden heute von Firmen vermarktet (z.B. IBIDI, PECON). Auch ich habe einige seiner Beobachtungssysteme und Kammern (Roto- Kompressor; Agarose- Kammern usw.) bei ZEISS nachbauen lassen; meine Heunert´schen Originale waren oft nicht so gut verarbeitet (Aluminium statt Stahl etc.), stammten ja aus der kleinen IWF- eigenen Werkstatt. Aber das wäre dann ja wieder ein eigener Faden."

Die MIKROKOSMOS- Version findest Du im Netz. Gemeint ist hier die Agarpräparation.

Ich habe da auch einiges dazu gemacht und veröffentlicht, davon gibt es auch einen populärwissenschaftlichen MIKROKOSMOS-Artikel:
https://www.zobodat.at/pdf/Mikrokosmos_84_2_0001.pdf


LG

Michael

[Kurt]

Lieber Michael,

auch von mir Danke für den interessanten Beitrag. Für die Video-Funktion meiner Kamera habe ich mich bisher nur sehr wenig interessiert und kannte die damit verbundenen Arbeitsweisen auch nicht.
Ich bin bekennender "Blitzer", blitze fast alles. Meine Blitzröhre liegt direkt vor der Pilotlichtquelle des Jenavals. Pilotlicht und Blitzröhre lassen sich längs der optischen Achse verschieben, so dass ich die Blitzröhre exakt in die beim Köhlern erforderliche Position justieren kann. Da die Konstruktion des Strahlenganges (Streuscheiben und Linsen) am Jenaval sehr effizient ist, benötigt man auch entsprechend kleine Blitzleistungen. Ich habe lange Zeit mit einem alten DDR-Blitz der Leitzahl 18 geblitzt und das Gerät bei allen Kontrastverfahren nur im unteren Drittel der Leistung betrieben... Ich wundere mich manchmal über Diskussionen, wo ein Blitz mit LZ 45 am Anschlag gefahren wird und immer noch zu wenig Licht ankommt...

Viele Grüße
Kurt

[PiusX]

Lieber Apochromat,

immer diese gefährlichen Abkürzungen... Was soll ein HR-DIK sein? Soll die Abkürzung HR für High Resolution stehen und worin besteht der Unterschied zwischen einem "normalen" DIK und einem HR-DIK?


Lieben Gruß

PiusX

[Apochromat]

Lieber Apochromat,

immer diese gefährlichen Abkürzungen... Was soll ein HR-DIK sein? Soll die Abkürzung HR für High Resolution stehen und worin besteht der Unterschied zwischen einem "normalen" DIK und einem HR-DIK?


Lieben Gruß

PiusX

HR ("High- Resolution") DIC ist ein DIK, der in der Regel mit einem Immersionskondensor n.A. 1,4 betrieben wird/ werden kann und bei dem die Bildaufspaltung durch geeignete Prismenkombinationen im DIK so gewählt wird, dass man sehr feine Strukturen in lebenden Objekten besonders gut darstellen kann. Im Gegensatz zum etwas kontrastreicheren HC ("High- Contrast")- DIC (der auch für dünne, sonst dem Phasenkontrast vorbehaltenen Objekten, wie Bakterien, sehr gut geeignet ist), sind beim HR DIC die möglichen optischen Schnitte bis zu wenige Nanometer (> etwa 50 nm) dünn. Das bauen aber nicht alle Firmen und OLYMPUS hat den Verkauf des HR- DIK leider vor einem Jahr eingestellt. Der Standard ZEISS DIC ist seit langem immer HR DIC. Das unerreichte Spitzenobjektiv hierfür ist der neue C Plan- APOCHROMAT 63x/1,4 UV-Vis-IR.

[reblaus]

Hallo Kurt -

betr. Lichtverlust:
Zumindest bei meinen Versuchen wurde keine professionelle Konstruktion mit Blitzröhre im Strahlengang verwendet, da dieses mit der vorhandenen Einrichtung nicht verträglich gewesen wäre. Vielmehr wurde ein normaler Blitz über ein Strahlenteilerprisma eingespiegelt, das die normale Beleuchtung (LED) nicht gestört hat. Dabei war auch die etwas naive Hoffnung, dass man eventuell die ETTL-Automatik nutzen könne. Das hat im Prinzip zwar gut funktioniert war aber mit den von dir erwähnten starken Lichtverlusten verbunden, da Optik, Streuscheibe und Größe des Blitzreflektors schlecht mit dem Strahlenteilersystem harmonierten.

Viele Grüße

Rolf

[Peter V.]

Hallo,

lange habe ich auch mit der Blitzerei gehadert und mich nicht recht herangetraut, muss aber zugeben, dass mein aktuelles Setup am Olymnpus BH-2 einwandfrei funktioniert.

Sony Alpha 6400, Blitzwürfel, Godox-Blitz, funkferngesteuert mit Godox-Fernbedienung. Funktioniert nahezu immer im TTL-Modus (!)  tadellos! (Manchmal gibt es einen seltsamen Ausreißer, aber nicht sehr oft).
Ich habe aber den Eindruck, dass es irgendwie ein "Glücksfall" ist, wenn alles passt und gut "zusammenarbeitet" (Kamera, Blitzmodell etc.). Mir scheint, dass nicht mit allen Blitzen und Blitz/Kamera-Kombinationen alles geht (vor allem TTL).

Das Betrachtungslicht ("Pilotlicht") stört nicht, wenn es so eingestellt wird, dass man bei einigermaßem abgedunkelten Raum noch etwas sieht. Da ich aber ohnehin das Signal auf einen HDMI-Monitor leite und die Kamera auch bei sehr niedriger Beleuchtungs-Lichtstärke das Bild so nachregelt, dass es absolut ausreichend hell auf dem Monitor ist, fokussiere und betrachte ich insofern bei der Mikrofotografie nur am Monitor (zugegebenermaßen auch deshlab, weil ich nicht immer alles exakt parfokal eingestellt habe).

Um Videofunktionen habe ich mich bislang nie gekümmert, werde es aber jetzt mal tun...

Herzliche Grüße
Peter

PS @ Rolf Blaich: Was fällt Dir an meinem Mikroskop auf? 

[Ole Riemann]

Lieber Michael,

auch ich bedanke mich für Deinen interessanten Beitrag. Es ist beruhigend zu hören, dass der ZEISS Standard-DIC (ich würde ergänzen zumindest ab der Version mit separaten Schiebern) ein HR-DIC ist. Martin Kreutz und ich hatten in der Praxis beim Vergleich unserer Bilder festgestellt, dass die erreichbare Auflösung und der generelle Bildeindruck bei Martins Olympus HR-DIC und im DIC an meinem Standard WL mit Planapo 63/1,4 und immergiertem Kondensor N.A 1,4 sehr ähnlich sind.

Schöne Grüße

Ole

[junio]

Lieber Peter,
mir ist die Okularsparversion an Deinem Mikroskop aufgefallen.
Beste Grüße von Jürgen