Einleitung
Einführung in  
 Kompaktkameras
Technische Grundlagen
Vorteile der 
 Digitalfotografie
Schwarz-Weiss- 
 Digitalfotografie
Praktischer Einsatz  
 von Kompaktkameras
Erprobte Modelle
Bewertung von 
 Kompaktkameras
Einführung in  
 Spiegelreflexkameras
Vor- u. Nachteile v. 
 Spiegelreflexkameras
Adaptation von  
 Spiegelreflexkameras
Erprobung von  
 Spiegelreflexkameras
Bewertung von  
 Spiegelreflexkameras
Verwendung von  
 Elektronenblitzgeräten
Empfehlungen zur  
 Auswahl einer Kamera
Einführung in 
 Stacking-Software
Optische Steigerung 
 der Tiefenschärfe
Funktionsweise von 
 Stacking-Software
Erprobte Programme
Ergebnisse der  
 Software-Tests
Bewertung der  
 Stacking-Software
Einführung in  
 Astro-Filter
Getestete Astro-Filter
Ergebnisse  
 der Filtertests
Bewertung  
 der Astro-Filter
Einführung in  
 Ringartefakte
Beschreibung der 
 Ringartefakte
Physikalische Aspekte  
 von Ringartefakten
Schlussfolgerungen  
 über Ringartefakte
Großflächige Objekte
Literatur,  
 Quellennachweis
Eigene Publikationen 
 zur Mikroskopie
Links
Impressum, Kontakt
Ergebnisse der Filtertests

Aus dem vorhandenen reichhaltigen astronomischen Filtersortiment sind für mikroskopische Zwecke speziell drei Arten von Filtern interessant:

1. Sperrfilter (getestet: UV/IR-Cut-Filter und Fringe-Killer-Filter):´

Diese Filter blockieren den UV- und Infrarot-Bereich, ggf. auch UV- und Infrarot-nahe Anteile des sichtbaren Spektrums. Potentielle Bildunschärfen und farbige Randsäume durch sekundäre Spektren außerhalb des sichtbaren Bereiches und Abbildungs-Restfehler aufgrund chromatischer Aberration können verringert werden. Zusätzlich dienen diese Filter dem Augenschutz bei Verwendung heller Lichtquellen mit relevantem UV- bzw. Infrarot-Anteil.

Der getestete UV/IR-Cut-Filter ist völlig farbneutral. Der Fringe-Killer-Filter tendiert zu einer leichten Grün-Dominanz, da Blaulichtanteile in höherem Maße herausgefiltert werden. Dieser leichte Grünstich kann in der Schwarz-Weiß-Mikrofotografie vorteilhaft sein, wirkt sich in der Farbfotografie und auch bei der visuellen Beobachtung jedoch eher störend aus.

Nach eigener Erfahrung führen diese Sperrfilter bei qualitativ hochwertiger mikroskopischer Optik zu keinen relevanten sichtbaren Bildverbesserungen, da durch die Vergütung der optischen Elemente und durch zusätzlich vorhandene kameraseitige Sperrfilter offenbar bereits eine hinreichende Absorption potentiell störender Frequenzen gewährleistet ist. Wenn allerdings mit einfacherer und preisweiterer Optik gearbeitet wird, besteht im Einzelfall sicherlich die Chance, mittels dieser Filter qualitative Verbesserungen zu erzielen. Unabhängig von Aspekten der Bildverbesserung lassen sich diese Sperrfilter effektiv als Wärmeschutz- und Augenschutz-Filter verwenden.

2. RGB-Verstärker (Contrast-Booster- und Semi-APO-Filter):

Diese Filter besitzen selektive Transmissionsmaxima für die drei Grundfarben Rot, Grün und Blau. In Abhängigkeit von der Farbgebung des Objektes und der Farbcharakteristik der eingesetzten Lichtquelle kann eine deutliche Steigerung von Farbsättigung bzw. Farbintensität und Farbreinheit erreicht werden; hieraus resultiert eine Anhebung des Farbkontrastes und Hell-Dunkel-Kontrastes. Die allgemeine Kontraststeigerung ist trotz Erhalt der natürlichen Farben mit der erreichbaren Kontrastanhebung bei Grünlicht-Beleuchtung vergleichbar.

In der visuellen Beobachtung führt der Contrast-Booster zu einer minimalen Farbverschiebung in Richtung Grünlicht, da Violett und kurzwelliges Blaulicht herausgefiltert werden. Der Semi-APO-Filter zeigt eine höhere Farbneutralität, da dieser auch kurzwelliges Blaulicht passieren lässt. Beide Filter führen bei visueller Beobachtung in den meisten Situationen zu einer sichtbaren Verbesserung der Bildqualität. Auch gering gefärbte filamentäre Strukturen treten kontrastreicher hervor.

In der digitalen Mikrofotografie bewirken beide Filter bei Glühlampenbeleuchtung eine vermehrte Dominanz roter Farbtöne, da Violett und angrenzende kurzwellige Blaulichtanteile geblockt werden.

In der Blitzlicht-Fotografie kompensiert vor allem der Contrast-Booster sehr eindrucksvoll den typischen Blaustich des Blitzlichtes und verringert Überstrahlungs-Effekte, welche bei Blitzlichtbeleuchtung auftreten können. Auch wird die Exaktheit der TTL-gesteuerten Blitzbelichtungsautomatik bei Verwendung des Contrast-Boosters tendenziell verbessert.

Der Semi-APO-Filter hat nach Maßgabe der durchgeführten eigenen Testungen als Hauptdomäne die visuelle Beobachtung, da er bei weitgehender Farbneutralität die Güte des visuell beobachtbaren Bildes im Hinblick auf die Qualität der Farbwiedergabe sichtbar verbessert. In der Blitzlicht-Fotografie kann er vorzugsweise in Kombination mit dem Constrast-Booster eingesetzt werden; die Kombination beider Filter führt je nach Farbcharakteristik des Objektes im Einzelfall zu noch reineren Farben als die alleinige Verwendung des Contrast-Boosters.

Sofern bei Glühlampenbeleuchtung Mikrofotografie unter Einsatz eines Blaufilters (Tageslicht-Filters) betrieben wird, können beide RGB-Filter in ähnlicher Weise zu einer verbesserten Farbreinheit und gesteigerten Farbkontrasten beitragen, wie in der Blitzlicht-Fotografie.

3. Monochromatische Filter:

In der Mikroskopie sind monochromatische Grünfilter zur Verbesserung von Kontrast und Bildschärfe bewährt, da mikroskopische Optiken traditionell für die Grünlicht-Beobachtung optimiert sind, chromatische Abbildungsrestfehler ausgeschaltet werden und das menschlichen Auge für Grüntöne eine maximale Sensitivität aufweist. Bei digitaler Fotodokumentation gewährleistet monochromatisches Grünlicht, dass die höchstmögliche Anzahl vorhandener Pixel auf direktem Wege belichtet wird, so dass der Anteil interpolierter Bildpunkte möglichst gering bleibt.

Der getestete Sonnenbeobachtungsfilter Solar-Continuum lässt sich als monochromatischer Grünfilter mit hervorragenden Ergebnissen einsetzen, sowohl bei visuellen Beobachtungen als auch in der Mikrofotografie. Bei Verwendung dieses Filters resultieren maximierte Kontraste bei optimaler Konturschärfe. Auch in der Scharz-Weiß-Fotografie lassen sich durch den getesteten monochromatischen Grünfilter sichtbare Verbesserungen der Bildschärfe und Kontrastierung realisieren.

Die getesteten Filter können bei mikroskopischer Anwendung entweder in die Filteraufnahme des Beleuchtungsapparates eingebracht oder in Analogie zur astronomischen Anwendung der Augenlinse des Okulars vorgelagert werden. Wenngleich bei beiden Varianten unterschiedliche Anteile des Strahlenganges gefiltert werden (beleuchtende oder abbildende Strahlen), ergibt sich bei vergleichender Testung kein sichtbarer Unterschied. Vorzugsweise kann daher der beleuchtende Strahlengang gefiltert werden, da dies einfacher zu handhaben ist und eine potenziell nachteilige Beeinflussung des abbildenden Strahlenganges durch Einfügen einer mehrfach beschichteten planparallelen Platte vermieden wird.

Die folgenden Abbildungen zeigen exemplarisch erreichbare Kontraststeigerungen mittels Baader Contrast-Booster- und Solar-Continuum-Filter. Speziell der monochromatische Grünfilter verbessert auch die Bildschärfe und das nutzbare Auflösungsvermögen der jeweiligen Optik, da jegliche chromatischen Restabbildungsfehler unterbunden werden. Dies ermöglicht eine Erkennung submikroskopischer Strukturen im Grenzbereich der lichtmikroskopischen Darstellungsmöglichkeit.

Die Bilddateien umfassen jeweils etwa 250 kb, so dass bei Bedarf auch eine Betrachtung im Vollbildmodus in hinreichender Qualität möglich ist.


Embryonaler Knorpel, Hellfeld, Objektiv Plan 40x, Okular 10x, Elektronenblitz, TTL-Belichtungsautomatik, Verschlusszeit 1/2000 Sek., ohne Lichtfilter

 

Aufnahme wie zuvor, mit Baader Contrast-Booster-Filter

 

Aufnahme wie zuvor, mit Baader Solar-Continuum-Filter (monochromatisch, 540 nm)

 

Aufnahme wie zuvor, Konvertierung der monochromatischen Grünlicht-Aufnahme in SW
(Software-basierte Bildnachbearbeitung)

 


Zellmembran einer Epithelzelle, Lebendpräparat, Phasenkontrast, Objektiv Plan APO Öl 100x,
Okular 12,5 x, Aufnahme im monochromatischen Grünlicht (oben), SW-Konversion (unten),
Optimierung von Schärfe und Auflösung mittels Solar-Continuum-Filter (540 nm)

 Copyright: Jörg Piper, 2007