Kontrastverstärkung mittels Rheinbergfilter!

Immer bemüht, seine Objekte so kontrastreich wie möglich zu sehen, kamen viele Mikroskopiker auf die Idee, das durchstrahlende Licht mittels Farbfiltern zu manipulieren.

In Zeiten der Computertechnik, einem Zeichenprogramm und einem Farbtintenstrahldrucker - am besten ein Fotodrucker - ist es nun relativ einfach, sich solche Filter quasi im Handumdrehen selbst anzufertigen.

Vorteile:

  1. Schnelle Verfügbarkeit ohne große und bastelintensive Arbeit!
  2. Schnelle Veränderung und Nacharbeit, falls nötig!
  3. Preiswert, da auf Folie gedruckt und mittels Schere ausgeschnitten!
  4. Anpassbarkeit an quasi jedes Mikroskop!
  5. Bei entsprechender Folienauswahl relativ steif, fest und mechanisch belastbar!
  6. Falls defekt oder verschlissen, in wenigen Minuten durch Neudruck wieder verfügbar!
  7. Von jedermann, auch ohne große handwerkliche Fähigkeiten schnell reproduzierbar.

Diese Liste ließe sich beliebig verlängern, doch dies waren zunächst die wichtigsten Gründe.

Doch, worum geht es überhaupt? Hier zunächst einige Bilder zur Einstimmung!

Original-Aufnahme ohne Filter!
Rheinberg 1 (Erklärung siehe im weiteren Text!)
Rheinberg 2

Rheinberg 3
Rheinberg 4
Rheinberg 5
Die Manipulation des Lichtes mittels Farbscheiben ist für sich gesehen zunächst einleuchtend und seit langem Praxis (Blau /Grau oder ähnliche Glasfilterscheiben). Die Idee, die vom Dunkelfeld bekannte Hintergrundfarbe "schwarz" und die helle, sich gut gegen den schwarzen Hintergrund abhebende Objektfarbe, durch andere Farben zu ersetzen lag ja förmlich auf der Hand. Also ersetzte man die schwarze Mittelscheibe (Zentralblende) durch eine farbige (blau / grün / rot o.ä.) und den die Scheibe umgebenden klaren Ring durch einen ebenfalls farbigen Ring (rot / gelb o.ä.). Der Effekt ist einleuchtend! Die Hintergrundfarbe war nun nicht mehr schwarz sondern z.B. blau oder grün (je nach Mittelscheibenfarbe) und die Objekte wurden wie im Dunkelfeld auch vom seitlich andersfarbigen Licht durchstrahlt. Allein diese Farbunterschiede fördern schon die kontrastreiche Abbildung des Objekts gegen den andersfarbigen Hintergrund. Das direkt unterhalb links stehende Bild zeigt was gemeint ist. Diese Idee wurde erstmals  von  dem  Engländer  Julius Rheinberg ca. 1890 in England  der "Royal Microscopical Society "  vorgestellt. Eine hervorragende Darstellung der Zusammenhänge als grafische Java Applets  (müssen im Explorer meist erst zuge -
 lassen werden) finden Sie unter: http://micro.magnet.fsu.edu/primer/java/rheinberg/index.html Sie erkennen hier sofort die Wechselwirkung unterschiedlicher Farbkombinationen der Zentralblende zur umschließenden Ringblende. Aber auch die genaue Funktions- und Wirkweise wird Ihnen unter folgendem Link: http://www.microscopy.fsu.edu/primer/techniques/rheinberg.html in einer fantastischen und animierten Java-Applet Grafik verständlich vor Augen geführt. An dieser Stelle einmal ein Kompliment an den Grafiker sei mir hier gestattet. Übrigens die Seiten sind in englischer Sprache, die Bilder jedoch sind derart eindeutig, so dass sie von jedermann auch ohne Textverständnis sofort verstanden werden können. Und da die Rheinberg-

Beleuchtung ja, wie  oben bekundet, von der  Dunkelfeldbeleuchtung abgeleitet  wurde, hier noch ein Link, welcher ebenso ein-drucksvoll auch diese grafisch erklärt! http://www.microscopy.fsu.edu/primer/java/darkfield/cardioid/index.html . Doch, um obi-ge Aufnahmen zu verstehen, habe ich Ihnen hier einmal "meine" Rheinberg- und andere Filter als Grafik vorbereitet!
Diese Grafik finden Sie, falls Sie diese Filter auch einmal auspro-bieren möchten, als Download-Datei im PNG Format und in Originalgröße hier. Diese PNG-Datei lässt sich in den meisten gängigen Fotobearbeitungsprogrammen neuerer "Bauart" öffnen und dann auf Folie ausdrucken. Die Filterdurchmesser betragen 32 mm. Falls Ihre Filterhalter einen kleineren Durchmesser haben, können Sie notfalls die Sie interessierenden Filter mittels Auskopieren und in einer neuen Datei, entsprechend Ihren Maßen verkleinern. Achten Sie beim Öffnen der Datei bitte darauf, dass alle hier in der Grafik blau gefüllten Flächen in Ihrem Fotoprogramm transparent und nicht weiß erscheinen! Ansonsten Sie bitte eine neue LEERE Datei in der gleichen Größe aber mit transparentem Hintergrund erzeugen. Nun öffnen Sie daneben die Originaldatei, wählen mit dem Auswahlrahmen von der linken oberen Ecke bis zur rechten unteren Ecke alles aus, kopieren diese Auswahl nun und öffnen Ihre neue leere Datei mit transparentem Hintergrund, in welche Sie die Auswahl nun einfügen. Jetzt wählen sie mittels Zauberstabfunktion alle weißen Flächen aus und klicken anschließend auf ausschneiden. Es müssten sich dann alle weißen Flächen transparent zeigen. Jetzt können Sie auf Folie ausdrucken. Je nach Art Ihres Tintenstrahldruckers können die farbigen Flächen zu hell erscheinen. In diesem Falle drucken Sie die Folie am besten zweimal aus. - die Idee, die Folie zweimal hintereinander zu bedrucken, schlug bei meinem EPSON Stylus Photo 750 jedoch fehl, da er die neuerliche Farbe versetzt über den vorhergehenden Druck legte. - Ich habe mir deswegen zwei Folien gleichen Inhaltes gedruckt und lege immer zwei Filter übereinander in den Filterhalter. Allerdings muss man darauf achten, vor allem die farbigen Randsegmente passend übereinander zu legen, damit man keine Mischfarben erhält. Mit der Schere lassen sich die Filter einzeln gut ausschneiden und man erhält eine nette Sammlung. Einige Filter sind auch rein ex-
perimenteller Art und einfach nur auf Wirkung getestet. Es macht Spaß, mit verschiedenen Farbkombinationen zu "spielen" und das Verhalten zu ergründen. Die schwarzen Filter hingegen sind zum einen Zentralblenden für Dunkelfeldexperimente zum an-deren Filter für die "schiefe Beleuchtung". Hier hat der erste Filter oben in der linken Ecke mich in seiner Wirkung verblüfft. Er wurde unter anderen von der holländischen Mikroskop-Kollegen Wim van Egmond vorgestellt und von mir bereits auf der Seite "Beleuchtung" kurz besprochen. - Siehe dort -. Wichtig ist, wenn Sie die Filter testen möchten, die Dunklen Farben so dunkel als möglich vorliegen zu haben. Die blauen Zahlen in den schwarzen Filterscheiben für Dunkelfeld, geben den Durchmesser der schwarzen Zentralblende an. Sie dienten mir und eventuell auch Ihnen, dazu, zu jedem verwendeten Objektiv die notwendige Blendengröße zu ermitteln. Übrigens, alle dargestellten Filter eignen sich im Grunde bis zum Objektiv 40/0,65. Eigentlich müsste dieses jedoch mit einer Iris- oder Trichterblende wie für Dunkelfeld ausgerüstet sein um die n Apertur des Objektivs entsprechend zu verringern. Leider sind diese Objektive zum einen sehr teuer und zum anderen kaum zu bekommen. Passende Trichterblenden habe ich auch bisher noch keine als Angebot gefunden. Doch nun zu den Aufnahmen oben und den zugehörigen Filtern: (Filter von oben links durchgezählt!)
 

Rheinberg 1 =  F4

Rheinberg 2 =  F4 (Filterhalter nur teilweise eingeschoben)

Rheinberg 3 =  F7

Rheinberg 4 = F23

Rheinberg 5 = F7 (zwei Filter, teilweise eingeschoben)

Bitte beachten Sie, die hier verwendete Kamera "verfälscht" das Bild gegenüber dem, was Sie mit den Augen sehen würden. Da es sich bei der Kamera einer "Aiptek Pocket Cam Smart" um eine wirkliche Billigkamera handelt, lassen sie die von der Kamera als "richtig erkannten und somit eingestellten Werte" nicht oder nur in geringen Grenzen per Software ändern.

Natürlich hätte es den Rahmen dieser Seite gesprengt, Ihnen nun jeden Filter in seiner Wirkweise im Bild vorzustellen, dies war auch gar nicht beabsichtigt, sondern vielmehr, Ihnen Appetit auf Filterexperimente und die damit verbundene Beschäftigung mit der Beleuchtung sowie ihren Variationsmöglichkeiten näher zu bringen. Eventuell bekommen Sie ja auch Spaß daran, die zum Download stehenden Filter farblich zu verändern oder mit eigener Kreativität neue zu entwickeln und zu testen. Wir, die Hobbymikroskopiker sind nun mal keine Wissenschaftler, welche sich exakt an Vorgaben halten müssen um reproduzierbare Ergebnisse auszuweisen, nein, wir können mit dem Mikroskop spielen, experimentieren und so aus eigener Anschauung erfahren, was oft in Lehrbüchern kaum oder nur schwer verständlich niedergeschrieben wurde. Und warum sollte gerade Ihnen nicht eine neue Filter- Farbkombination gelingen, die es wert ist hier ebenfalls vorgestellt zu werden. Ich würde mich über jede Reaktion, jeden neuen Filterentwurf freuen den Sie entwickelt haben und vorstellungswert finden. Also schreiben Sie mir ruhig unter webmaster@mikroskopie-fuer-anfaenger.de wenn Sie etwas neues entwickelt oder einfach nur Fragen haben. Ich freue mich auf Ihre Zeilen.

 

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