Lötzinn im Querschnitt

Lötzinn im Querschnitt

Problem

  • Lötzinn ist ein Metall, es glänzt.
  • Will ich Lötzinn mit meinem Mikroskop fotografieren, muss ich es in einem sehr flachen Winkel schräg von der Seite her beleuchten. Es gibt deshalb kleine Bereiche auf der Oberfläche, die komplett überbeleuchtet und Strukturlos erscheinen.
  • Schneide ich ein Stück Lötzinn mit einem Skalpell durch, dann ist die Oberfläche nicht ganz eben und gerade. Mikroskopobjektive haben aber fast keine Tiefenschärfe, in meinem Fall (Carl-Zeiss Plan Neofluar 20x/0.5 ∞/0.17) sind das nur etwa 4 µm.

Tiefenschärfe

VergrößerungAperturTiefenschärfe
4x0.1055.5 µm
10x0.258.5 µm
20x0.405.8 µm
40x0.651.0 µm
60x0.850.4 µm
100x0.950.19 µm

Lösung

  • Die Tiefenschärfe habe ich mathematisch durch so genanntes Fokus-Stacking hergestellt. Aus 142 Einzelaufnahmen mit jeweils unterschiedlicher Fokusebene habe ich das Endbild berechnen lassen (Ich habe Helicon-Focus verwendet. Eine extrem gute Software die das auch hervorragend kann ist Pikolay von Heribert Cypionka. Der einzige Grund, warum ich Pikolay nicht verwendet habe ist, dass es auf dem Mac nur in einer virtualisierten Windows-Umgebung läuft und deshalb auf dem Mac langsamer ist.).
  • Das Kontrastproblem ließ sich überraschend trivial durch Stacken von 16-Bit Bildern (pro Kanal, also 48 Bit) lösen. Individuell pro Bild entsprechend entwickeln geht nicht, weil alle Aufnahmen exakt die selbe Belichtung haben müssen.
  • Das Endbild hatte eine insgesamt sehr flauen Kontrast. Das kommt durch das Stacking in Verbindung mit dem Reflexionsverhalten des Zinnes und Streulicht durch technisch ungünstige Lichtführung, weil ich ja seitlich unter das Objektiv leuchten muss. Das habe ich durch ein sehr geniales Kontrastanpassungsverfahren für technische Aufnahmen repariert: CLAHE (Kontrast Limited Adaptive Histogramm Equalization).
Hier eine Aufnahme ohne CLAHE:

Ergebnis

Hier also ein Stück bleihaltiges Elektroniklot im Querschnitt. Das gelbe ist das Kolophonium.


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MikroskopTiefenschärfe

2 comments

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  1. Stralph
    Stralph 2 Januar, 2016, 21:41

    Hallo,
    CLAHE sieht sehr interessant aus. Gibt es ein einfaches Programm für die Optimierung?

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    • Admin
      Admin Author 4 Januar, 2016, 23:07

      Hi,

      ja, gibt es! ImageJ ist kostenlos, plattformunabhängig und hat CLAHE eingebaut!

      vlg
      Dr.S.

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