Es ist uns eine besondere Freude, die erstaunlichen Arbeiten unserer Kunden auf dem Olympus Life Science Instagram-Account zu präsentieren.
Im vergangenen Monat fand unser allererster Instagram-Takeover statt, bei dem Håkan Kvarnström eine Woche lang Bilder zeigte und Fragen zu seiner Arbeit beantwortete.
Als Gewinner des „Olympus 2018 European Image of the Year Europe Award“ hat Håkan Erfahrung darin, die schönen Seiten der Wissenschaft einzufangen. Wie er erläutert, geht es in seiner Arbeit „um die Bilder und die Geschichten, die sie erzählen. Die Mikrowelt ist voller aufregender und schöner Entdeckungen“.
Es ist keine Überraschung, dass die fünf beliebtesten Bilder dieses Monats alle von seinem Takeover stammen. Sehen Sie sich unten die fünf beliebtesten Bilder vom Februar mit Håkans Bildunterschriften an.
Dieses Foto zeigt einen Nematoden in einer Probe aus einem Sumpf in Florida. Schätzungen zufolge sind bis zu 80 % aller auf der Erde gefundenen Einzeltiere Nematoden, was sie zum artenreichsten Tierstamm auf der Erde macht. Sie leben in fast allen Ökosystemen der Erde, D: h. in Meerwasser, Süßwasser und im Boden, von den Polarregionen bis zu den Tropen.
Genau wie bei der Fotografie generell sind Beleuchtungstechniken auch für eindrucksvolle Mikroskopiebilder eine wichtige Voraussetzung. Ich glaube, dass schöne Bilder einen wichtigen Einfluss bei der Vermittlung der Geschichten haben, die in ihnen dargestellt sind. Daher ist es entscheidend, verschiedene Beleuchtungs- und Kontrasttechniken zu beherrschen, um die Motive unter dem Mikroskop optimal auszuleuchten. Viele mikroskopische Lebensformen sind transparent und farblos, sodass sie fast unsichtbar sind, wenn sie mit einer einfachen Lichtquelle beleuchtet werden. Um den Kontrast zu erhöhen und transparente Objekte sichtbar zu machen, werden verschiedene kontrastverstärkende Techniken eingesetzt. Sie verändern das Licht auf unterschiedliche Weise und erzeugen Pseudofarben, Schatten, farbigen oder schwarzen Hintergrund oder sogar 3D-ähnliche Strukturen. Kontrastverstärkungstechniken können sehr teuer sein, aber zum Glück ist eines der nützlichsten Verfahren in der Mikrofotografie sehr kostengünstig. Farbenprächtige Bilder lassen sich nämlich recht einfach aufnehmen, indem ein simpler Polarisationsfilter unter dem Kondensor und ein zweiter Filter im Strahlengang direkt nach dem Durchgang des Lichts durch das Objektiv eingefügt wird. Unterschiede in der Dicke und den Brechungsindizes erzeugen unterschiedliche Farben, während das Drehen und Bewegen der Probe (oder der Filter) unterschiedliche Effekte bewirkt. Einige Mikroskope sind bereits werkseitig mit Polarisationsfiltern ausgestattet, jedoch kann fast jedes Mikroskop mit einem Polarisationsfilter ausgestattet werden, indem man die Kunststofflinsen einer Brille für 3D-Filme so zuschneidet, dass sie ins Mikroskop passen.
Das Bild wurde mit einem Olympus BX51-Mikroskop mit einem UPLSAPO40X-Objektiv unter Verwendung von polarisiertem Licht aufgenommen.
Obwohl bei meiner Arbeit zunächst das Interesse an Mikroskopen im Vordergrund stand, dreht sie sich inzwischen vor allem um die Bilder und die Geschichten, die sie erzählen. Die Mikrowelt ist voller aufregender und schöner Entdeckungen. Ich bemühe mich sehr, diese Lebensformen so ästhetisch wie möglich darzustellen. Ich betrachte mich selbst als einen Naturfotografen, der das mit bloßem Auge unsichtbare Leben dokumentiert. Wenn Sie sich umschauen, sehen Sie Organismen, die mit bloßem Auge sichtbar sind – Bäume, Pflanzen, Vögel und andere Wildtiere. Lange Zeit dachten Wissenschaftler, dass die Natur nur aus diesen sichtbaren Dingen besteht. Inzwischen wissen wir, dass zwei Drittel der lebenden Organismen auf der Erde Mikroorganismen sind, die man ohne Mikroskop nicht sehen kann. Moderne Mikroskope mit Digitalkameras haben die wissenschaftliche Fotografie revolutioniert und diese Welten zugänglich gemacht.
Die heutige Fotografie zeigt eine Grünalge namens Botryococcus braunii. 30–40 % der Biomasse der Zelle besteht aus Öl, das an den Rändern der Zellen austritt. Sie wurde mit einem Olympus BX51-Mikroskop mit einem Wasserimmersionsobjektiv UPLSAPO60XW und differentiellem Interferenzkontrast (DIC) aufgenommen. Ein großer Vorteil des Wasserimmersionsobjektivs besteht darin, dass sein Arbeitsabstand viel größer ist als der der entsprechenden Ölimmersionsobjektive. Es ist besonders nützlich bei dickeren Proben in Nassaufnahmen, bei denen sich die Objekte in der Wasserprobe bewegen können. Dieses Objekt war größer als das Sehfeld des Objektivs, so dass ich das endgültige Bild aus Bildern des oberen Teils bzw. des unteren Teils zusammensetzen musste.
Das Bild wurde mit einem Olympus BX51-Mikroskop mit einem Wasserimmersionsobjektiv UPLSAPO60XW und differentiellem Interferenzkontrast (DIC) aufgenommen.
Dieses Bild wurde von dem bekannten Fotografen Stephen Wilkes (@stephenwilkes) und seiner Bilderserie „Day to Night“ inspiriert, in der Tag und Nacht in einem einzigen Bild eingefangen sind.
Wissenschaftsfotografen können von traditionellen Fotografen viel lernen, zum Beispiel was die Bildkomposition, den richtigen Einsatz von Licht und den künstlerischen Ausdruck betrifft. Das Faszinierende an der Mikrofotografie ist, dass verschiedene Beleuchtungs- und Kontrasttechniken verschiedene Merkmale des Motivs unter dem Mikroskop hervorheben. Einige heben die Oberfläche hervor und geben einen guten Eindruck von der äußeren Form des Motivs, während andere Techniken das Objekt wie ein Messer durchschneiden, um innere Strukturen sichtbar zu machen.
Einige Aufnahmen in dieser Serie bestehen aus bis zu 100 Bildern, die gestapelt, zusammengesetzt und in Photoshop kombiniert wurden, um durch die Kombination der beiden Beleuchtungstechniken ein gemischtes Bild zu erhalten. Die Herausforderung bei dieser Technik besteht darin, am Mikroskop schnell genug zu arbeiten, da jede Bewegung der Objekte das endgültige Bild ruiniert.
Bild einer Grünalge, Micrasterias. Kombination aus zwei Bildern, aufgenommen mit DIC und unter Fluoreszenzbeleuchtung.
Dieses Foto zeigt zwei verschiedene Arten – eine Kieselalge, Tabellaria fenestrata var. asterionelloides, und eine Zieralge, höchstwahrscheinlich Staurastrum pseudosebaldi. Staurastrum erhält die klassische grüne Farbe durch ihre Chloroplasten. Kieselalgen haben ebenfalls noch Chloroplasten, enthalten aber auch andere Pigmente wie Fucoxanthin, was ihnen eine bräunlich-gelbe Farbe verleiht.
Ich werde oft gefragt, wie ich meine Bilder mache und welchem Arbeitsablauf ich folge. Digitalkameras haben die Mikrofotografie revolutioniert, da sie viele Techniken zur Verbesserung eines Bildes möglich machen, die früher bei Anwendung von analogem Film so gut wie nicht möglich waren. Ich werde auf die wichtigste Technik eingehen, die ich verwende – Focus Stacking. Focus Stacking ist eine Technik, mit der sich das Problem der extrem geringen Tiefenschärfe eines Mikroskopobjektivs überwinden lässt. Werden Objektive mit hoher NA bei starker Vergrößerung verwendet, kann die Tiefenschärfe Bruchteile von Millimetern betragen. Das bedeutet, dass bei einer Objektdicke von einem Mikrometer nur ein kleiner Teil des Objekts scharf abgebildet wird. Um den scharfgestellten Bereich zu verschieben, muss die Probe oder das Objektiv nach oben oder unten bewegt werden. Ein typischer Stapel kann aus 10–20 Bildern bestehen, in denen verschiedene Teile des Objekts scharf abgebildet sind. In einigen Fällen kann ein Stapel aus mehr als 100 Bildern bestehen, wobei von jedem Bild nur Bruchteile der Pixel verwendet werden, um das endgültige Bild zu erhalten. Dabei muss die Focus Stacking-Software nicht nur für die Auswahl der scharf eingestellten Pixel sorgen. Ebenso wichtig ist die Auswahl der nicht scharf eingestellten Pixel, insbesondere, wenn der Hintergrund sauber sein soll. Ein nützlicher Trick ist es, einige Bilder eines sehr unscharfen Objekts zu machen, nur um einen sauberen Hintergrund erfassen. Beim Stapeln werden dann mithilfe der Software die gewünschten Pixel für das Objekt (im Fokus) und den Hintergrund (nicht im Fokus) ausgewählt. Die Stacking-Software unterstützt durch intelligente Algorithmen die der Auswahl der richtigen Pixel.
Das Bild ist ein zusammengesetzter Stapel von 43 Bildern. Das Bild wurde mit einem Olympus BX51-Mikroskop mit einem UPLSAPO60XW Wasserimmersionsobjektiv und DIC aufgenommen.
Das letzte Bild, eine weitere, von Stephen Wilkes (@stephenwilkes) inspirierte Aufnahme, zeigt ein kleines Krebstier, Simocephalus vetulus.
Die Aufnahme erfolgte unter Hellfeld- und Fluoreszenzbeleuchtung, um eine Kombination aus zwei Bildern zu erstellen.
Ein herzliches Dankeschön an Håkan Kvarnström, der so viele wunderbare Bilder mit uns geteilt und uns einen interessanten und detaillierten Einblick seine Mikroskopietechniken gegeben hat.
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