Hallo Herr Fuchs,
ich verstehe, dass es verwundert solche Aufnahmen mit einem Trockenobjektiv NA 0,85 und einer CCD Kamera hinzubekommen.
Ich lasse einmal alle Rechnungen hinsichtlich Auflösung und Pixelgröße weg, und versuche verkürzt den Weg der Aufnahme und Bearbeitung zu beschreiben.
1.
Die Aufnahme erfolgt mit einer CCD Kamera, welche eine 12 Bit Tiefe in den Graustufen kann. Hierdurch werden auch sehr feine Helligkeitswerte noch ausreichend wiedergegeben. Alle "einfachen" CCD Kameras, vorweg natürlich die WebCams schaffen nur 8 Bit. Zudem kommt, dass meist über die USB Schnittstelle das Bild zum PC transferiert wird. Auch hier zu 90% über die alte USB 1.1, welche im Datenfluß ein Nadelöhr ist.
Die Kameras versuchen einen Ausgleich und komprimieren den Bildinhalt, was bei genauer Betrachtung aber zu Artefakten führt und das Bild erheblich verschlechtert.
Mit einer extra Kamerasoftware zur Aufnahme unkomprimierter Bilder in 12 Bit Tiefe werden so bei einer Bildfrequenz bis 60 Bilder/sec eine möglichst große Anzahl von Einzelbilder gewonnen.
Währen der Aufnahme wird der Mikroskoptisch sehr vorsichtig ( nicht der Objektführer !) mit einem Finger in allen Richtungen leicht gedrückt.
Kontrolle am PC-Monitor!
D.h.: es werden so die Strukturen im Bild immer wieder auf benachbarten Pixel abgebildet. Dies darf nicht schnell erfolgen, damit die Einzelbilder nicht "verwackelt" werden. Auch in der Höhe wird der Tisch leicht "gedrückt", damit die sehr schwer einstellbaren besten Bildebenen auch in der Sequenz vorkommen.
2.
Die Nachbearbeitung benötigt wieder eine andere Software. Diese kommt aus dem Bereich der Astronomie. Damit lassen sich nach voreinstellbaren Parameter, Einzelbilder einer Bildsequenz nach unterschiedlichen Kriterien aussuchen und filtern. Die so gewählten "besten Bilder" einer Reihe von ca. 1000 - 2000 Bilder, werden dann zu einem Summenbild "gestackt" (gemittelt). Auch hierbei kann man noch einen Schritt weitergehen und sog. Subpixel nutzen. Hierdurch erhöht sich die Auflösung.
3.
In einem weiteren Prozess wird in der Art einer Fouriertransformation der hochfrequente Bildinhalt angehoben und gefiltert. Es entspricht nicht der einfachen Art mit "unscharfer Maske" was bei den meisten Bildbearbeitungsprogrammen dabei ist.
So erhält man dann ein Bild, was in keinem Fall mit einer noch so guten digitalen Spiegelreflex Kamera (6 - 10 MB) zu erhalten ist.
Ich habe sehr viele Versuche in dieser Richtung unternommen.
In der Astronomie ist dieses Verfahren heute üblich und vollbringt wahre Wunder an Auflösung und Schärfe in einem Bild. Das leichte Verschieben im Bild übernimmt dann bei einem Teleskop die Luftunruhe, welche normale Aufnahmen unscharf wirken lassen.
Ich hoffe die Sachlage wird etwas klarer, bin aber auch erstaunt, dass scheinbar dieses relativ einfache Verfahren aus der Astronomie in der Mikroskopie noch keinen Einzug gefunden hat.
Die ganze Prozedur klingt sehr zeitaufwändig, ist aber in max. 5 min erledigt.
Mit freundlichem Gruß
Peter Höbel
