UV-Licht (405nm) und Calcit

[berthold]

Hallo,

da glaube ich sind jetzt einige Unklarheiten aufgetreten:

405nm ist kein UV-Licht - auch wenn es Fluoreszenz auslöst, das ist sichtbares violettes Licht

Beim Laser habe ich einen ziemlich engen Bereich, also diese 405nm Wellenlänge. Doch Filter dafür sind sündhaft teuer (vierstellige Eurobeträge!). Normale UV-Filter sind zu schwach, das habe ich probiert.

Fluoreszenz ist immer längerwellig, es braucht also keinen extrem schmalbandigen Filter der genau 405nm wegnimmt es reicht wenn er alles kürzerwellige ab blau sperrt - also Gelbfilter (und nein, so teuer ist der nicht, ich denke an einen Kantenfilter, optimal wäre was  in Richtung Schott GG-420 und selbst der kostet nur "zweistellig"). Klar, ein "normaler UV-Filter" kann nichts bringen, es ist ja kein UV-Licht da.

Bin nie auf die Idee gekommen,nochmal am Weißabgleich zu rütteln und ihn als Filter zu nehmen

Ich denke, es ist besser bei der Aufnahme schon das nicht benötigte Licht wegzufiltern als hinterher zu retten. Ich sehe das so wie bei einer überbelichteten Aufnahmen - die kann man nachträglich "rettern" aber das bessere Ergebis erhält man sicher bei richtiger Belichtung. Klar, Feinabgleich geht immer und bei großer Dynamik/Farbtiefe auch ohne nennenswete Verluste.   

Gruß
Berthold

[Stefan]

Hallo,

in diesem Fall bringt ein analoger Filter keine oder sehr wenig Vorteile, wenn nicht sogar Nachteile gegenüber der digitalen Nachbearbeitung. Auch bei der digitalen Nachbearbeitung bleiben Schattierungen etc. erhalten, es wird nur ein Teil des Spektrums in Richtung weiß verschoben. Ein Filter vor der Kamera würde violett Richtung schwarz verschieben, auch das würde digital machbar sein. Es ist ja nicht so, dass man Belichtungsstufen ändert, das würde zu Verlusten führen.

Im Gegenteil, ich sehe digital sogar den Vorteil, das der Kristall als solches noch sichtbar bleibt, was bei einem Filter nicht der Fall wäre, da das violette, ausleuchtende Licht schwarz wäre.

Da Du den Filter nur vor die Kamera setzen kannst, passiert auch nicht viel mehr als bei der digitalen Nachbearbeitung. Violette Farben würden eleminiert. Eigentlich bräuchte es den Fiilter vor der Lichtquelle, aber da so oder so im sichtbaren Bereich gearbeitet wird, würde es nur dunkel werden.

Besten Gruß
Stefan

[Krizu]

Hallo Stefan,

irgendwie verstehe ich etwas nicht:
"Eigentlich bräuchte es den Fiilter vor der Lichtquelle, aber da so oder so im sichtbaren Bereich gearbeitet wird, würde es nur dunkel werden."

Nein-dann waere doch die Floureszenz weg!

"Es ist ja nicht so, dass man Belichtungsstufen ändert, das würde zu Verlusten führen."
Doch - in meinen Augen ja. Dein Sensor wird von sehr viel gestreutem UV-Licht oder violett getroffen. Dann wird ein kleiner Teil des Lichts zu gelb oder rot konvertiert - vielleicht 1%.

Wird jetzt die Kamera von der "Last" des UV-Lichts befreit, die Dynamik  für die Farben unter z.B. 420nm ist dann wesentlich besser. Das ist auch immer das Problem in der Spektroskopie, z.B. Raman. Neben einer intensiven Linie müssen Promille detektiert werden - da helfen auch nur Filter.

Vielleicht hilft hier die Sensorkurve der Kamera - Wenn ich mich recht erinnere, ist die spektrale Empfindlichekeit des Auges bei 405nm nur noch 3% von der Empfindlichkeit bei gelb-grün.

MfG

Frank

[berthold]

Hallo Stefan,

wenn Du die Fluoreszenz darstellen möchtest darf das normalerweise ja unsichtbare UV-Licht ebenso wie hier das violette 405nm-Licht eben nicht zum Bildaufbau beitragen. Wenn Du den Weißpunkt per Software verschiebst - verschiebst Du zudem auch die Farbe der Fluoreszenz - Du bekmmst Falschfarben-Bilder  :'(. Und der Hauptpunkt, der für den Filter spricht: Die Fluoreszenz ist doch immer deutlich schwächer als das anregende Licht - sprich, es überstrahlt in der Regel das Fluoreszenz-Bild.

Die Verwendung von Filtern bei UV-Licht-Fotos ist übrigens in der wissenschaftlichen Fossilien-Fotografie von großer Bedeutung. Beispielsweise konnte Archaeopterix-Experte  Helmut Tischlinger nur mit gefilterten UV-Fotos viele Details sichtbar machen, die ohne diese Technik verborgen geblieben wären.

Gruß
Berthold

Nachtrag: "die spektrale Empfindlichekeit des Auges bei 405nm nur noch 3%" Nach meinen Unterlagen sogar schon unter 0,1% (im Vergleich zu 550nm), ein üblicher CCD-Sensor liegt da noch bei 40-50%

[Stefan]

Hallo Berthold,

bei Fluoreszenz ist das sicher richtig, die ist ja unsichtbar für das Auge. Da wird die Lichtquelle gefiltert, ich habe auch so eine Lampe hier. Das macht Sinn, da dann nur das gewünschte licht auf das Objekt trifft und nur entsprechede Fluoreszenz ausgelöst wird.

Bei sichtbarem Licht wie 405 nm ist dies nicht möglich, da dann kein Licht mehr auf die Probe treffen würde. Dem entsprechend müsste der Filter vor der Kamera angebracht werden, was den selben Effekt hat wie den violetten Farbanteil digital heraus zu filtern. Da ist nach meiner Auffassung keinerlei Unterschied, auch digital kann ich einzelne Spektren entfernen, aber das weißt Du alles mind. genauso gut wie ich.

Der Weißpunkt wird verschoben, aber damit werden andere Farben außer violett-Töne nicht übermäßig verfälscht. Violette Töne werden zu weiß und grau, was zu einer insg. Aufhellung führen kann. Wenn ich einen analogen Filter einsetzen würde, würden sie schwarz werden, was zu einer insg. Absenkung der Helligkeit führt. Dies kann ich auch digital emulieren.

Natürlich kann ich durch den Einsatz von Polfiltern etc. Überstrahlungen etc. entfernen die ich digital nicht weg bekommen würde. Hier liegt ein eindeutiger Vorteil bei der Filterung (auch vor der Kamera). Diese Informationen wie Orientierung sind auf dem Bild bereits verloren. Bei Farbfiltern (vor der Kamera) sehe ich keine Vorteile. Bei Filtern vor der Lichtquelle sehr wohl.
Besten Gruß
Stefan

[berthold]

Hallo,

Dem entsprechend müsste der Filter vor der Kamera angebracht werden, was den selben Effekt hat wie den violetten Farbanteil digital heraus zu filtern. Da ist nach meiner Auffassung keinerlei Unterschied.

Doch, genau da ist der Unterschied  . Software-Filter geht nur sehr bedingt, da da der Sensor das Licht ja nicht genau spektral misst (sondern über breitbandige RGB-Filter bewertet. "Abschneiden" (wie z.B. mit dem ganannten Filter) geht faktisch nicht. Der Sensor sagt Dir nicht, ob das Signal von viel 405nm oder etwas weniger 430nm kommt - keine Chance.

Gruß
Berthold

[Stefan]

Da hast Du schon recht Berthold, aber technisch ist es kein Problem Lichtpunkte mit Bestandteil von 30-35% rot und 70-75% blau zu entfernen oder zu verändern. Damit treffe ich (angenommen die Werte stimmen für violett) genau die Farben die ich entfernen möchte und alle anderen rot-töne und blau-töne werden davon nicht berührt. Ich muss ja nicht den ganzen rot oder blau Bereich anheben oder absenken. Dies entspricht in der Wirkung der Funktion des Anlogfilters. Jeder Bildpunkt wird über mind. 3 Werte RGB (manche Kameras auch mehr) beschrieben und das Verhältnis zueinander beschreibt eine Farbe und wen ich so will auch den Teil eines Spektrums, das ich individuell verändern kann.

Den Vorteil von anlog Filtern sehe ich primär in der Möglichkeit längere und gezieltere Belichtung auszuüben, da weniger Stör-Licht auf den Senor trifft und ich damit gezielter den gewünschten Effekt belichten kann.

Besten Gruß
Stefan

Nachtrag: Habe gerade erst verstanden was Du meinst: Klar ein Pixel das von einer Farbe überstrahlt wurde weiß nicht, dass es auch noch einen dunkleren oder anderen Farbanteil gegeben hätte... Das ist eine absolut richtige und nicht zu unterschätzende Einschränkung!

[berthold]

Hallo,

Jeder Bildpunkt wird über mind. 3 Werte RGB (manche Kameras auch mehr) beschrieben

Das verstehe ich jetzt nicht.  Ich kenne keine Kamera die mehr als die drei RGB-Werte pro Pixel liefert. Idealerweise sind die drei Werte sogar normiert (z.B. sRGB oder Adobe-RGB). Im sRGB-Farbraum ist die spektralen Farbe (die liegen ja am Randes des "Farbschuhes") des blauen Laserpointers nicht enthalten (folglich wird die Laser-Farbe schon falsch fargestellt. Der Kamera- Sensor integriert (auch bei jedem farbgefilterten Pixel) über einen gewissen Bereich. Eine Rückrechnung von den sRGB-Werten auf die Wellenlänge(n) der Spektralfarbe ist folglich nicht möglich - und das wäre Voraussetzung für einen digitalen Filter der einem phyikalischen Filter nahe käme.

Gruß
Berthold

[Stefan]

Z.B.
http://www.chip.de/artikel/Sony-Cybershot-DSC-F828_12828107.html
http://www.digitalkamera.de/Meldung/Sony_stellt_4_Farb_CCD_vor/1857.aspx

Die Kamera habe ich auch schon am Stemi ohne nennenswerten Vorteil getestet.

Besten Gruß
Stefan

[Krizu]

Hallo,

die Vier-Filter-Technik, wenn ich den zweiten Link richtig verstanden habe, entspricht die in etwa der alten Technik bei der Farbmessung.

Dabei wurde um den Empfindlichkeits-Peak im violetten Bereich abzubilden, siehe http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:CIE_Tristimul.png&filetimestamp=20050326122958, der Rot-Wert über zwei Filter gebildet.

Hab ich das richtig verstanden?

MfG

Frank

[berthold]

Hallo,

die F828 hatte ich auch soch im Test - hat mich aber nicht überzeugt. Es könnte zwar sein, dass die  F828 im raw-Format tatsächlich vier Datenwerte je Pixel bietet doch spätesetens wenn Du im gimp (oder einem anderen Bearbeitngs-Programm) so eine Datei geladen hast sind es nur noch drei Farbwerte. Selbst wenn eine Kamera jedes Pixel spektral ausmessen würde  - in dem Moment wo aus diesen Werten ein jpeg, tiff usw. -Bild wird (sprich RGB-Bild) ist es mit der (vollen) Filter-Rechenmöglichkeit vorbei. Es ist eben nicht möglich aus einem Integralwert die Funktion (über die integriert wurde) zu berechnen.

@Frank, ja, das geht in die Richtung der alten Farbortmessung. Aber selbst wenn man so den Farbort genau bestimmen kann (könnte: denn 405nm liegt nicht im messbaren Farbraum), über die spektrale Zusammensetzung sagt das natürlich nichts (Stichwort: metamere Farben). Und nochmal: Eine spektrale Filterfunktion geht nur auf ein Spektrum zu rechnen, nicht auf einen (oder drei/vier) Integralwert(e).

Ach ja, mit den sRGB-Werten sind die Spektralfarben nur bis ca. 430nm vernünftig näherungsweise abzubilden (siehe z.B. http://www.magnetkern.de/spektrum.html).

Gruß
Berthold

[Stefan]

Eine Rückrechnung von den sRGB-Werten auf die Wellenlänge(n) der Spektralfarbe ist folglich nicht möglich

bist Du da sicher?

http://www.eickholz.de/ciewi/Ciewi.pdf

Besten Gruß
Stefan

[Krizu]

Hallo,

auf den ersten Blick:
LEDs sind monochromatische Strahler, liegen also auf dem Rand des Farbraums. Deshalb kann das so gehen.
Bei einer gelben LED + einer blauen LED = (weiss) funktioniert die Konstruktion nicht.

MfG

Frank

[Stefan]

Es ist schon richtig, eine genaue Umrechnung ist nur unter "Laborbedingungen" bzw. genauem Wissen um die Umstäne möglich. Die Software zeigt aber sehr wohl dass es digital viele Tricks gibt um ein annäherndes Ergebnis möglich zu machen. Da hier so gut wie niemand geeichtes Equipment zuhause stehen hat, ist mit digitalen Mitteln ein ausreichend darstellendes Ergebnis zu erzielen und darum geht es primär.

Auch wenn ein analoger Filter sinnvoller wäre und auch die korrektesten Ergebnissse erzielt, würden die Kosten nur dafür spechen den Billiglaser weg zu werfen und eine vernünftige UV Quelle zu kaufen, die den Einsatz überflüssiig macht. Wir reden hier ja von einer Billiglösung

Besten Gruß
Stefan

[berthold]

Hallo,

Eine Rückrechnung von den sRGB-Werten auf die Wellenlänge(n) der Spektralfarbe ist folglich nicht möglich
bist Du da sicher?
http://www.eickholz.de/ciewi/Ciewi.pdf

da bin ich absolut sicher. Was da gemacht wird (Wellenlängenfarbfilter in RGB-Bildern usw.) ist etwa so als würde man sagen "da ein Hund ein Tier mit vier Beinen ist muss ein Tier mit vier Beinen ein Hund sein".Das kann nur gehen wenn wir ein Bild hätten, das sich nur aus pro Bildpunkt einzelnen Spektralfarben aufbaut - und selbst das nur in Grenzen. Ich habe das Programm ausprobiert, wie erwartet kann aus den RGB-Werten natürlich nicht auf die Wellenlänge unseres Laserpointers zurückgerechnet werden (siehe Anhang). Der Ansatz muss schon deswegen scheitern weil 405nm als Spektralfarbe im CIE-Farbschuh ja nicht auftaucht.

Ich bestreite weiter entschieden, dass es eine Software/Rechenmöglichkeit gibt, die aus RGB-Bildern auch nur halbwegss so das 405-er Laserblau rausrechnen kann wie das vergleichsweise einfach mit einem Gelbfilter geht.

Billiglaser weg zu werfen und eine vernünftige UV Quelle zu kaufen

Mit 405nm sind andere Dinge zu beobachten als mit LW-UV (ebenso Unterschiede wie bei LW- und KW-UV auch). Will man das fotografisch festhalten ist es aus meiner Sicht sinnvoll dafür zu sorgen dass das Fluoreszenzlicht möglichst viel und die anregende Strahlung möglichst wenig zum Bildaufbau beiträgt. Ob die paar Euro für einen Gelbfilter (im dümmsten Fall könnte man auch eine gelbe Sonnenbrille nehmen ) da das Problem sind?

Gruß
Berthold