Forschungsarbeit: Bildaufnahmen Mikroskop

[GtrAngus]

Hallo Leute,

ich forsche zur Zeit mit Nano-Partikeln, die ich im Mikroskop im sogenannten Phasenkontrast beobachte.



Die Partikel selber leuchten nicht, sondern werden nur über einen Phasenunterschied im Licht, den das Mikroskop wahrnehmen kann, detektiert. Die rote Farbe ist willkürlich gewählt von mir.

Nun ist es so, dass die Partikel oben sehr groß sind und sich deshalb absetzen. Die kleineren Teilchen sind deutlich schneller und bewegen sich u.a. in höheren "Schichten". Diese Schichten kommen daher, dass das Mikroskop immer nur eine Ebene scharf fokusieren kann.

Dies sieht dann so aus:



Die Idee:
Im ersten Bild sind die kleinen gesuchten Partikeln nicht scharf abgebildet, da sie in der anderen Ebene sind. Würde man jetzt das 1. Bild so transformieren, dass es wie das 2. aussieht, wäre das kleine Teilchen auch nicht vorhanden. Durch Subtraktion der Bilder könnte man diese dann aber eventuell sichtbar machen!

Das Problem:
Filter habe ich in Photoshop bislang nie bewusst eingesetzt. Ich hab mal etwas mit den Weichzeichenfiltern "Objektivunschärfe", "Form weichzeichnen" und "Gaußscher Weichzeichner" rumprobiert, aber das ist für mich die Suche der Stecknadel im Heuhaufen

Hat also jemand einen Plan wie ich das Bild 1 in Bild 2 umwandeln kann und vll auch welche Einstellungen hier am besten zu wählen sind?

Ich sehe gerade das die Bilder hier im Forum grausam aussehen, bei Bedarf kann ich sie auch noch wo anders neu hochladen.

Gruß
GtrAngus

[GtrAngus]

Da schon sehr viele Leute hier reingeschaut haben, aber keine Antwort geschickt haben, sollte ich wahrscheinlich noch folgendes erwähnen:

Man nehme ein perfekt rundes Teilchen in der 0-Ebene. Dann geht man "eine Ebene weiter nach oben" (oder unten, das ist egal) und aus dem Punktteilchen wird ein kreisförmiges Objekt.

Bin auch für Ideen dankbar, dann kann ich auch eure Idee ausprobieren

[heikehk]

Hallo Angus,
willkommen im
ich befürchte, aber völlig voreingenommen, weil es mir so geht, dass Du keine Antworten bekommst, weil man nicht genau versteht, was genau Du willst. Zumindest geht es mir so? Was genau möchtest Du hervorheben?
einen lieben Gruß
Heike

[GtrAngus]

Ja, das hab ich mir schon fast gedacht.
Also um es ganz einfach zu halten:

Verändere das obere Bild durch Filter etc. so, dass es in etwa wie das untere Bild aussieht.

Mir ist bewusst das die Anfrage nicht gerade präzise ist, aber das liegt daran das ich einfach keine weitere Hilfestellung meiner Seits dazu geben kann. Wie gesagt, der Unterschied zwischen den beiden Bildern liegt nur darin, dass ich die Fokusebene geändert habe.

[Garion]

Ein Weichzeichner? Ein radialer Weichzeichner?

[GtrAngus]

Ok, werde ich mal ausprobieren!


Hab auch etwas weiter gegoogelt und bin dabei z.B. auf solche Bilder gestoßen:

http://us.123rf.com/400wm/400/400/si...intergrund.jpg

Wie bekommt man solch ein Bild hin? Vll kann ich dann das Verfahren auf meine Bilder anwenden!

[heikehk]

Hi Angus,
ich glaube nicht, dass das ein Filter ist.
du könntest mal den Filter "Matter Machen" (bei den Weichzeichnern) probieren. Mach aus Deinem Bild aber vorher eine Smartebene, dann kannst Du mit den Filtern herumprobieren und sie ein oder ausschalten und nachjustieren.
Einen lieben Gruß
Heike

[brehn]

Wenn ich es richtig verstanden habe, hast du ein bild, in welchem die "niedriger" gelegenen Partikel scharf sichtbar sind + die oberen Teilchen unscharf und ein Bild, in welchem die weiter höher gelegenen Partikel scharf + die niedriger gelgenen Teilchen unscharf sichtbar sind. Du willst nun nur die höher gelegenen Teilchen sichtbar machen?!?

Grundsätzliche Rechenoperationen (addieren/subtrahieren/multiplizieren/dividieren) von Ebenen geht (soweit ich weiss) über die Füllmethoden der Ebene. (im Ebenenfenster der Dropdown oben links) Willst du also die obere Ebene von der unteren abziehen, wählst du für die obere Ebene "subtrahieren".

Das Problem ist aber, das in beiden Bildern die jeweils anderen Ebene unscharf vorhanden ist...müsste man mal drüber grübeln...

soweit richtig?

ergänzung:
Also theoretisch müsste man wissen um wieviel man das "untere" bild verkleinern müsste um den Höhenunterschied zum oberen Bild korekt wiederzugeben. Ausserdem müsste man dann das untere Bild mit einem Weichzeichner so einstellen, dass es der unschärfe im oberen Bild entspricht. Frage hierbei ist, ob da ein gausscher Weichzeichner reicht, da durch die Linsenkonstruktion des mikroskops ja doch andere Unschärfemuster entstehen können!?!???

den höhenunterschied bzw die damit verbundene Verkleinerung des unteren Bildes kann man einerseits bestimmt rechnerisch bestimmen, andererseits könnte man das oberen Bild aber auch irgendwie?!? bearbeiten um die unteren Partikel darin besser erkennen zu können, und dann das untere Bild manuell so darauf anpassen das die Muster sich decken.

[GtrAngus]

@brehn

genau so ist es! Die Teilchen die in der einen Ebene scharf abgebildet werden, gehen für große Ebenenänderungen "in den Hintergrund über". Sie verschwindet also.

Zur theoretischen Überlegung:

Unterm Strich ist es ja so, dass das alte Bild auf das neue abgebildet wird. Hierzu eine Skizze:



Links ist es so, dass mein Objekt (grüner waagrechter Strich) in der oberen Ebene liegt. Das Mikroskop ist jedoch auf die untere fokusiert. Das Objekt wird unscharf abgebildet (orangener waagrechter Strich). Es wird optisch "vergrößert" und verliert dadurch an Kontrast und Schärfe. Rechts genau der umgekehrte Fall. Da bin ich in "Ebene 1" (erkennbar am Schnittpunkt der roten Linien) und kann den "grünen Balken" nicht scharf sehen, da er "über meinen Beobachtungspunkt" vergrößert wird.

Jetzt die Idee:

Dazu muss man das alles 3D betrachten:
Ich erstelle eine zweite, leere Ebene die zusammen mit meinem Originalbild "auf gleicher Höhe" liegt. Also um die Skizze von oben nochmal anzuwenden, beide Ebenen liegen auf Höhe von "Ebene 0" (links der orangene Balken).
Jetzt verschiebe ich das Originalbild auf Höhe der "Ebene 1" und tue so als würde ich ein Photo machen, nur das ich immer noch "Ebene 0" fokusiert habe.

Klingt alles sehr kompliziert, aber kann da was machen in Photoshop? Zumal es ja eine 3D Funktion gibt, aber mit der habe ich noch NIE gearbeitet.


Eine ganze andere Möglichkeit stellt "Weichzeichner -> Form weichzeichnen" dar. Mit dem "richtigen" Objekt kann man schon sehr ähnliche Formen herstellen, da hier die Pixel im Fourierraum mit dem ausgewählten Objekt gefaltet. Allerdings glaub ich sind meine Objekte zu komplex bzw. es wird auch deutlich unschärfer.

[brehn]

ja ich denke wir meinen ungefähr dasselbe, denke sowas müsste mit vergrößern/verkleinern und verschiedenen Weichzeichnern sowie Füllmethoden möglich sein, aber ich kann grad nicht denken, hat gefühlte 50°C hier