Vorteile und spezielle Problemlösungen für die ... - Binder-Ventil

Anleitungenfotografische TechnikZusammenfassungAnhangwww.binder-ventil.de/downloads/Fotomikroskop.pdf Mikrofotografie Th. Binder

Anleitungenfotografische TechnikZusammenfassungAnhangVorteile und spezielle Problemlösungen fürdie professionelle digitale Mikrofotografie inder Zytologie und der Hämatopathologie91. Jahrestagung DGP / 25. Jahrestagung DGZwww.binder-ventil.de/downloads/Fotomikroskop.pdf Mikrofotografie Th. Binder

Anleitungenfotografische TechnikZusammenfassungAnhangVorbemerkungFilm oder digitales BildKameras für die Digitalfotografiewarum eigene EntwicklungVorbemerkung· keine materielle, kaum technische Unterstützung durchHersteller· Aussagen gelten wohl für alle Marken· Aussagen gelten für Zytologie und Histopathologie(panoptisch und Zyto/Histochemie)· gezeigte Bilder nicht „geschönt“!· . . .· Mitschreiben nicht nötig! Der Vortrag steht im Netz(s.u. Fußzeile)www.binder-ventil.de/downloads/Fotomikroskop.pdf Mikrofotografie Th. Binder

Anleitungenfotografische TechnikZusammenfassungAnhangVorbemerkungFilm oder digitales BildKameras für die Digitalfotografiewarum eigene EntwicklungFilm oder digitales BildVorteile der digitalen FotografieDer Film stirbt aus. Die digitale Fotografie hat Vorteile:· sofortige Bildkontrolle· umgehende Verwendung der Bilder· Nachbearbeitung leicht möglich· Farbe, Helligkeit, Kontrast, Ausschnitt· . . .· absolut korrekte Farbwiedergabe· spezielle fotografische Techniken anwendbar:· erweiterte Schärfentiefe (Z-stack, „deep focus“)· erweiterte Dynamik („dynamic range enhancement“)· Mosaik („virtual slide“)www.binder-ventil.de/downloads/Fotomikroskop.pdf Mikrofotografie Th. Binder

Anleitungenfotografische TechnikZusammenfassungAnhangVorbemerkungFilm oder digitales BildKameras für die Digitalfotografiewarum eigene Entwicklungwie kann man digital fotografierensteigende Auflösung 1 → 51. Videokamera mit Framegrabber (768 ∗ 576 px = 0.44 MP) (PAL)2. Digicam mit Objektiv und Mikroskop-Adapter (4 − 7 MP)3. Speziallösung vom Mikroskop-Hersteller (Zeiss: 14.4 MP)4. DSLR: Spiegelreflex-Kameragehäuse mitMikroskop-Adapter (Canon: 16.7 MP). Qualität ˆ≈ Dia-Film5. Mittelformat-Kameragehäuse mit Mikroskop-Adapter unddigital back (PhaseOne: 39 MP). Qualität: > Dia-Film und< Mikroskop-Auflösungwww.binder-ventil.de/downloads/Fotomikroskop.pdf Mikrofotografie Th. Binder

Anleitungenfotografische TechnikZusammenfassungAnhangVorbemerkungFilm oder digitales BildKameras für die Digitalfotografiewarum eigene Entwicklungwarum eigene Entwicklung· Speziallösungen vom Mikroskophersteller sind· geschlossene Systeme· sehr teuer· DSLR-Profikamera-Entwicklung ist stürmisch (technisch ↑,finanziell ↓)· DSLR-Kamera ist anderweitig einsetzbar (Makro,Patientenfoto)· Standard-Programme sind frei kombinierbarwww.binder-ventil.de/downloads/Fotomikroskop.pdf Mikrofotografie Th. Binder

Anleitungenfotografische TechnikZusammenfassungAnhangverwandte Geräte und ProgrammeBildbeispiele: AuflösungFokus und BeleuchtungBildbeispiel: FokusEntwicklung, Farbverwaltung, Archivierungerweiterte fotografische TechnikBildbeispiele: Z-Stapel („deep focus“)meine Zusammenstellung von Geräten undProgrammen· Standard-Lichtmikroskop mit ∞-Optik (Objektive1.25 bis 100)· professionelle DSLR (11 MP) (RAW-Bilder 12-Bit)· Systemblitz via Lampenhaus· Software (SW):· professionelle SW für Bildentwicklung (digitaleDunkelkammer)· professionelle SW und Target für Farbverwaltung· freie oder professionelle SW für Dynamikerweiterung· professionelle SW für Bildarchivierung· freie SW für Z-Stapelwww.binder-ventil.de/downloads/Fotomikroskop.pdf Mikrofotografie Th. Binder

Anleitungenfotografische TechnikZusammenfassungAnhangverwandte Geräte und ProgrammeBildbeispiele: AuflösungFokus und BeleuchtungBildbeispiel: FokusEntwicklung, Farbverwaltung, Archivierungerweiterte fotografische TechnikBildbeispiele: Z-Stapel („deep focus“)Beispiel DSLR vs. Videokamera bei Objektiv 100 *Blutausstrich: Leukämiezellen: Pappenheim-Färbung: Digital vs. VideoBildfläche (im Original) D/V = 4/1D: EOS1Ds 100* V: 3250 100*www.binder-ventil.de/downloads/Fotomikroskop.pdf Mikrofotografie Th. Binder

Anleitungenfotografische TechnikZusammenfassungAnhangverwandte Geräte und ProgrammeBildbeispiele: AuflösungFokus und BeleuchtungBildbeispiel: FokusEntwicklung, Farbverwaltung, Archivierungerweiterte fotografische TechnikBildbeispiele: Z-Stapel („deep focus“)Auflösung DSLR vs. Videokamera bei Objektiv 100*Objektträger-Strichplatte: Ausschnitt: Digital vs. VideoBildflächeD/V = 4/1D: EOS1Ds 100* Übersicht V: 3250 100*www.binder-ventil.de/downloads/Fotomikroskop.pdf Mikrofotografie Th. Binder

Anleitungenfotografische TechnikZusammenfassungAnhangverwandte Geräte und ProgrammeBildbeispiele: AuflösungFokus und BeleuchtungBildbeispiel: FokusEntwicklung, Farbverwaltung, Archivierungerweiterte fotografische TechnikBildbeispiele: Z-Stapel („deep focus“)Auflösung DSLR vs. Videokamera bei Objektiv 20*Objektträger-Strichplatte: Ausschnitt: Digital vs. VideoBildflächeD/V = 4/1D: EOS1Ds 20* Übersicht V: 3250 20*www.binder-ventil.de/downloads/Fotomikroskop.pdf Mikrofotografie Th. Binder

Anleitungenfotografische TechnikZusammenfassungAnhangverwandte Geräte und ProgrammeBildbeispiele: AuflösungFokus und BeleuchtungBildbeispiel: FokusEntwicklung, Farbverwaltung, Archivierungerweiterte fotografische TechnikBildbeispiele: Z-Stapel („deep focus“)Auflösung DLSR bei Objektiv 2.5* (USAF-Target)Linienpaare/mmGruppe7 Element 1: 128Gruppe7 Element 2: 144Gruppe7 Element 3: 161Gruppe7 Element 4: 181Gruppe7 Element 5: 203Gruppe7 Element 6: 228. . .analoger Film: ca. 160 LP,wie Element 3D: EOS1Ds 2.5* (Ausschnitt)www.binder-ventil.de/downloads/Fotomikroskop.pdf Mikrofotografie Th. Binder

Anleitungenfotografische TechnikZusammenfassungAnhangverwandte Geräte und ProgrammeBildbeispiele: AuflösungFokus und BeleuchtungBildbeispiel: FokusEntwicklung, Farbverwaltung, Archivierungerweiterte fotografische TechnikBildbeispiele: Z-Stapel („deep focus“)Scharfstellen und Belichtung der AufnahmenScharfstellen (Fokus):· „per Auge“· „Wackelfokus“ (Parallax-Technik)· Fernrohr (4*) auf Okular → Bildausschnitt ohne Tiefe· Videokamera → gesamtes Bild ohne Tiefe· Videokamera mit Fokus-Software (Fourier→hohe Frequenzen)· Videokamera auf DSLR-Sucher zeigt vergrößertenAusschnitt des DSLR-Sucherbildes (Fokuskamera)Beleuchtung:· Mikroskop-Beleuchtung (Halogenlampe 2800 ◦ K)· Blitzlicht (5500 ◦ K)· LED-Beleuchtung (nur monochromatisches Licht!)www.binder-ventil.de/downloads/Fotomikroskop.pdf Mikrofotografie Th. Binder

Anleitungenfotografische TechnikZusammenfassungAnhangverwandte Geräte und ProgrammeBildbeispiele: AuflösungFokus und BeleuchtungBildbeispiel: FokusEntwicklung, Farbverwaltung, Archivierungerweiterte fotografische TechnikBildbeispiele: Z-Stapel („deep focus“)Scharfstellen: mit Fokuskamera erkennbare EbenenZytologie: Makrophage mit Granula: Pappenheim-Färbung: EOS1Ds Objektiv 40*www.binder-ventil.de/downloads/Fotomikroskop.pdf Mikrofotografie Th. Binder

Anleitungenfotografische TechnikZusammenfassungAnhangverwandte Geräte und ProgrammeBildbeispiele: AuflösungFokus und BeleuchtungBildbeispiel: FokusEntwicklung, Farbverwaltung, Archivierungerweiterte fotografische TechnikBildbeispiele: Z-Stapel („deep focus“)Entwicklung, Farbmanagement, Archivierung· Entwicklung von Rohbildern zu Gebrauchsbildern →Rohdaten bleiben erhalten → verlustfreie weitereBildverarbeitung· Farbmanagement berücksichtigt Farbverhalten vonBeleuchtung + Kamera + Bildschirm + Drucker → richtigeFarben· Bildarchivierung mit Patientendaten, (ICD-) Diagnosen etc.→ kein Datenmüllwww.binder-ventil.de/downloads/Fotomikroskop.pdf Mikrofotografie Th. Binder

Anleitungenfotografische TechnikZusammenfassungAnhangverwandte Geräte und ProgrammeBildbeispiele: AuflösungFokus und BeleuchtungBildbeispiel: FokusEntwicklung, Farbverwaltung, Archivierungerweiterte fotografische TechnikBildbeispiele: Z-Stapel („deep focus“)Erweiterungen: Z-Stapel, Dynamikerweiterung,Mosaik· Kombination mehrerer Aufnahmen in verschiedenenEbenen → gesamte Dicke des Präparates scharfabgebildet (Z-stack, „deep focus“)· Kombination verschieden heller Belichtungen → gesamterHelligkeitsumfang des Präparates abgebildet („dynamicrange enhancement“)· Zusammenfügung mehrerer Aufnahmen → gesamtesPräparat abgebildet („virtual slide“)www.binder-ventil.de/downloads/Fotomikroskop.pdf Mikrofotografie Th. Binder

Anleitungenfotografische TechnikZusammenfassungAnhangverwandte Geräte und ProgrammeBildbeispiele: AuflösungFokus und BeleuchtungBildbeispiel: FokusEntwicklung, Farbverwaltung, Archivierungerweiterte fotografische TechnikBildbeispiele: Z-Stapel („deep focus“)Abbildung eines Fliegenkopfes, 37 Aufnahmenwww.heliconsoft.com: fly: Ebene 1, 19, 37 und Allesaus 37 Ebenenzusammengesetzt:Ebene 01 (oben)Ebene 19 (Mitte)Ebene 37 (unten)→ A = Z-Stapelwww.binder-ventil.de/downloads/Fotomikroskop.pdf Mikrofotografie Th. Binder

Anleitungenfotografische TechnikZusammenfassungAnhangverwandte Geräte und ProgrammeBildbeispiele: AuflösungFokus und BeleuchtungBildbeispiel: FokusEntwicklung, Farbverwaltung, Archivierungerweiterte fotografische TechnikBildbeispiele: Z-Stapel („deep focus“)Abbildung der gesamten Präparate-DickeZytologie: Ovarialkarzinom: Psammomkörperchen: Pappenheimfärbung: EOS1DSObjektiv 5*8 Ebenenzusammengesetzt:Ebene 5 (unten)Ebene 3 bis 10Ebene 8 (oben)www.binder-ventil.de/downloads/Fotomikroskop.pdf Mikrofotografie Th. Binder

Anleitungenfotografische TechnikZusammenfassungAnhangZusammenfassung· mit einer Profi-Spiegelreflexkamera sind sehr gutaufgelöste Bilder erreichbar (Auflösung ≥ Dia)· optimal scharfe Bilder sind nur mit Hilfsgeräten erreichbar· korrekte Farbdarstellung ist nur mit durchgehendemFarbmanagement möglich· eine freie Gerätezusammenstellung ist verfügbarenKomplettlösungen der Hersteller überlegen und billiger· meine digitalen Fotos zeigen das, was ich am Mikroskopsehe: hochaufgelöste scharfe farbrichtige Bilder mit hoherSchärfentiefe und großer Dynamikwww.binder-ventil.de/downloads/Fotomikroskop.pdf Mikrofotografie Th. Binder

Anleitungenfotografische TechnikZusammenfassungAnhangBildbeispiel: Knochenmark-HistologieB-NHL, Splenomegalie, mit Siegelring-Plasmazellen: Immunhistologie: CD138www.binder-ventil.de/downloads/Fotomikroskop.pdf Mikrofotografie Th. Binder

Anleitungenfotografische TechnikZusammenfassungAnhangTabellenFormelnKamerasDiskussionspunktefür Mikrofotografie erforderliche Kamerauflösung(Zeiss)www.binder-ventil.de/downloads/Fotomikroskop.pdf Mikrofotografie Th. Binder

Anleitungenfotografische TechnikZusammenfassungAnhangTabellenFormelnKamerasDiskussionspunkteAuflösung verschiedener analoger Filmewww.binder-ventil.de/downloads/Fotomikroskop.pdf Mikrofotografie Th. Binder

Anleitungenfotografische TechnikZusammenfassungAnhangTabellenFormelnKamerasDiskussionspunkteeinige wichtige Formeln· Auflösung des Objektivs: δ = λ2∗A [nm]λ: Wellenlänge des Lichts; A: Apertur des Objektivs· bildseitige Apertur des Mikroskops:A=Objektiv-Apertur/Vergrößerung des Objektivs· Auflösung des Zwischenbilds [Linienpaare/mm] (bei 30%Kontrast): LP=3000 * bildseitige Apertur· erforderliche Pixel des Bildaufnehmers (lange Kante):px=2*Auflösung des Zwischenbilds[Linienpaare/mm]*Kantenlänge des Bildaufnehmers (langeKante) [mm]www.binder-ventil.de/downloads/Fotomikroskop.pdf Mikrofotografie Th. Binder

Anleitungenfotografische TechnikZusammenfassungAnhangTabellenFormelnKamerasDiskussionspunkteeinige Kamera-Beispiele· Videokamera 2/3 Zoll-Sensor: Kantenlänge 8.5mm *6.4mm· Canon EOS1Ds Mk2: 4992 * 3328 px, 36mm * 24 mm· PhaseOne P45+: 7216 * 5412 px, 49.1mm * 36.8 mmwww.binder-ventil.de/downloads/Fotomikroskop.pdf Mikrofotografie Th. Binder

Anleitungenfotografische TechnikZusammenfassungAnhangTabellenFormelnKamerasDiskussionspunkteeinige Diskussionspunkte· Nyquist-Theorem (Auflösung: SensorObjekt= 2 1 )· Modulations Transfer Funktion (MTF)· Herstellerangaben über Auflösung oft bei nur 30% Kontrast· Auflösung je nach Vergrößerung und Objektiv-Typunterschiedlich· für Ausschöpfung der Auflösung des Mikroskops beiVergrößerungen bis zu 10-fach hinunter ist z.B. eineDSLR-Kamera mit ≥ 11.000px * 7.300px erforderlich(Format 24*36mm)www.binder-ventil.de/downloads/Fotomikroskop.pdf Mikrofotografie Th. Binder