#16

RE: Focus-Stacking unter Ubuntu (Liniux)

in Alles rund um die Bildbearbeitung 03.03.2020 19:58
von witweb | 572 Beiträge

Hallo Martin,

dein Equipment sieht ja recht interessant aus. Du schreibst: "Die kleinstmögliche Schrittweite bei mir ist 48nm (Nanometer)". Na, wenn das man stimmt. Das wären dann etwa 1/10 der Wellenlänge von Grün. Nur so als Vergleich. Ich will nicht sagen, dass das nicht geht, aber mit dem Aufbau?

Deine Objekte sind schon sehr anspruchsvoll, allerdings kann ich nichts von deinen Entwicklungen testen. Das ist mir, ehrlich gesagt, zu zeitaufwendig und ich wüsste auch nicht wirklich warum. Ich bin mit Helicon Focus , Zerene und Picolay bestens versorgt...

Aber ich würde mich freuen, wenn du uns gelegentlich zum Stand der Dinge auf dem Laufenden hältst.

Viele Grüße

Michael

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#17

RE: Focus-Stacking unter Ubuntu (Liniux)

in Alles rund um die Bildbearbeitung 03.03.2020 20:54
von MartinV | 9 Beiträge

Zitat
dein Equipment sieht ja recht interessant aus. Du schreibst: "Die kleinstmögliche Schrittweite bei mir ist 48nm (Nanometer)". Na, wenn das man stimmt. Das wären dann etwa 1/10 der Wellenlänge von Grün. Nur so als Vergleich. Ich will nicht sagen, dass das nicht geht, aber mit dem Aufbau?


:-) Ich habe gerade nachgerechnet, und muß mich korrigieren: es ist sogar noch etwas weniger. Ich komme auf ca. 42 Nanometer.
Jeder einzelne Schritt bewegt den Feintrieb des Mikroskops über Spirale+Zahnrad nur minimal.
Auf das Ergebnis komme ich folgendermaßen:
- Ein Objektträger von 2mm Dicke oben und unten mit Filzstift bemalt. (Die Dicke des Objektträgers muß ich nochmal penibel nachprüfen.)
- Auf obere Ebene des Objektträgers scharfgestellt.
- 48000 Motorschritte bis zur unteren Objektträgerebene, bis die zweite Filzmalerei scharf wird.

Berechnung 2mm = 0,002m
Der Mikroskoptischhub ist 0,002m / 48000 Schritte
= 0,00000004166666666667 m/Schritt
= 0,00004166666666667 mm/Schritt
= 0,04166666666667 µm/Schritt
= 41,66666666667 nm/Schritt
~ 42 nm/Schritt

Einzelschritte kann ich optisch nicht unterscheiden, erkennbar werden erst ca. 10 Schritte. Das paßt zu Deiner Wellenlängenangabe.

Zitat
Und eine freie und quelloffene Software ist natürlich ein "Träumchen". Da ich nur über Linux arbeite bin ich sehr neugierig was draus wird und schaue es mir die Tage mal genauer an.


Sehr schön! Ich hoffe, es ist nicht zu umständlich. Die Programme brauchen noch einigen Feinschliff. Ich helfe gern über die ersten Stolpersteine hinweg und bin dankbar für Rückmeldung.

Zitat
Da steckt mir noch der Schock in den Knochen vom Verlust der Software Autopano.


Als freie Software für diesen Zweck gibt es die Hugin tools. Damit bin ich jedoch nicht vertraut, Panoramaaufnahmen habe ich noch nicht versucht. Aber vielleicht/wahrscheinlich kennst Du Hugin schon.

Zitat
Wenn ich Messungen betreffend Auflösung mache, fotografiere ich das Auflösungstarget in sehr kleinen Stackschritten und stacke diese Bilder mit Zerene Stacker. Dann wird die Auflösung im Ergebnis des Zerene Stackers beurteilt.
Dies hat den Vorteil, dass der Fokus sicher 100%ig war.

Durchsuche ich die Einzelbilder nach dem Bild, das am höchsten aufgelöst ist und bestimme die Auflösung, dann ist diese gleich hoch wie beim Stack von Zerene Stacker.
Zerene Stacker mindert somit die Auflösung nicht!


Das habe ich nicht ganz verstanden. Alle Einzelbilder haben doch die gleiche Auflösung? Oder vergleichst Du scharfe Details einer Einzelaufnahme mit dem Ergebnis, ob sie erhalten geblieben sind?


Zitat
Werden Bilder im 16Bit TIF Format gestackt, danach entsprechend bearbeitet und dann die bearbeiteten fertigen Bilder verglichen, dann sieht die Tauglichkeit der Stacking Softwaren etwas anders aus.


stackfuser unterstützt jetzt auch RAW Bilder (Konvertierung zu .tif) und achtet darauf, die Auflösung in den Zwischenschritten beizubehalten.
Ein ausführlicher Test steht noch aus, und stackshooter braucht noch ein paar Anpassungen.

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#18

RE: Focus-Stacking unter Ubuntu (Liniux)

in Alles rund um die Bildbearbeitung 03.03.2020 23:19
von Kurt | 1.998 Beiträge

Hallo Martin

" Ich habe gerade nachgerechnet, und muß mich korrigieren: es ist sogar noch etwas weniger. Ich komme auf ca. 42 Nanometer."

Rechnerisch mag das stimmen, doch in Realität wird sich dein Tisch manchmal bewegen, manchmal nicht und manchmal etwas hüpfen.
Friktion macht dir einen Strich durch deine Rechnung.
Wenn du mit deiner hier gezeigten Konstruktion Schritte von 1000nm, also 1µm zu Stande bekommst, kannst du schon zufrieden sein.

" Alle Einzelbilder haben doch die gleiche Auflösung?"

Zur Messung der Auflösung verwende ich das Zeiss Auflösungstest-Objekt 3000.
Die Linien bestehen aus einer geätzten, sehr dünnen Chromschicht.
Bei Veränderung des Fokus, ändert sich im Bild die Auflösung der Linien.

Kurt


_____________________________________________
In der Fotografie gilt es auch, das Schöne zu entdecken.
www.focus-stacking.com
www.focus-stacking.ch/Focus_Stacking_PDF.pdf

zuletzt bearbeitet 04.03.2020 09:50 | nach oben springen

#19

RE: Focus-Stacking unter Ubuntu (Liniux)

in Alles rund um die Bildbearbeitung 04.03.2020 14:53
von MartinV | 9 Beiträge

Hallo Kurt,

Zitat
Rechnerisch mag das stimmen, doch in Realität wird sich dein Tisch manchmal bewegen, manchmal nicht und manchmal etwas hüpfen.
Friktion macht dir einen Strich durch deine Rechnung.
Wenn du mit deiner hier gezeigten Konstruktion Schritte von 1000nm, also 1µm zu Stande bekommst, kannst du schon zufrieden sein.


Den Friktionseffekt hatte ich sehr stark bei meinen ersten Aufbauten, die Gummibänder statt Zahnrad verwendeten.
Der Feintrieb vom Mikroskop ist schon sehr hochwertig und erlaubt feinste Bewegungen.

Zur Veranschaulichung habe ich einen Stackshot mit 1000 Aufnahmen und Schrittweite 42nm gemacht und zu einem Video mit 30 fps zusammengesetzt:
https://raw.githubusercontent.com/mviereck/microscopy-tools/images/project.2020-03-04.st_0003b.focus.in.30.webm

Als Motiv habe ich einen kugeligen, stacheligen Pollen gewählt, der vermutlich genauso dick wie breit ist.
Der Durchmesser bis zu den äußeren Stachelspitzen beträgt ca. 40µm / eine ganze Bildbreite.
Das Video beginnt bei den oben gelegenen Stachelspitzen und endet bei den unten gelegenen Stachelspitzen.
Die 1000 Schritte zu 42nm entsprechen einem Gesamtweg von 42µm, was ungefähr dem Durchmesser des Pollen entspricht.
Die errechnete Schrittweite von 42nm ist also realistisch.

Eindeutige Tischhüpfer im Video kann ich nicht erkennen. Ich glaube, der Friktionseffekt ist sehr gering.
Was auffällt sind gelegentliche Helligkeitsschwankungen. Ich vermute derzeit Schwankungen in der Stromversorgung.
In der Praxis verwende ich gewöhnlich Schrittweiten von 420-840nm/Schritt.

Zitat
Zur Messung der Auflösung verwende ich das Zeiss Auflösungstest-Objekt 3000.
Die Linien bestehen aus einer geätzten, sehr dünnen Chromschicht.
Bei Veränderung des Fokus, ändert sich im Bild die Auflösung der Linien.


Danke, jetzt verstehe ich, wie Du es meinst. Ich war verwirrt, weil ich bei Bildauflösung an Breite x Höhe x Farbtiefe dachte, die ja bei allen Bildern einer Reihe gleich ist.

Gruß, Martin

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#20

RE: Focus-Stacking unter Ubuntu (Liniux)

in Alles rund um die Bildbearbeitung 04.03.2020 17:21
von Kurt | 1.998 Beiträge

Hallo Martin

Vielen Dank für deine Antwort.
1000 Bilder innerhalb von 42µm anzufertigen sagt noch nichts aus über die wirkliche Schrittgrösse und deren Gleichmässigkeit.
Hast du die effektive Schrittgrösse schon gemessen?

Kurt


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#21

RE: Focus-Stacking unter Ubuntu (Liniux)

in Alles rund um die Bildbearbeitung 04.03.2020 21:57
von MartinV | 9 Beiträge

Hallo Kurt,

Wie ich die Genauigkeit einzelner Schritte überprüfen könnte, weiß ich nicht. 42nm ist ja unterhalb der Wellenlänge des Lichtes und als einzelner Schritt nicht wahrnehmbar.
Ich kann nur über eine Summe von Schritten an Objekten von bekannter Dicke messen.


Ich habe einen neuen Vergleich von stackfuser, Zerene und Picolay zusammengestellt:
https://github.com/mviereck/microscopy-t...nd-stackfuser-2

Hier gibt stackfuser deutlich das naturgetreueste Ergebnis:


Zum Vergleich Zerene DMap:

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#22

RE: Focus-Stacking unter Ubuntu (Liniux)

in Alles rund um die Bildbearbeitung 05.03.2020 10:41
von Kurt | 1.998 Beiträge

Hallo Martin

Der Stack mit Stackfuser sieht eindeutig besser aus.
Hast du schon versucht weniger Bilder zu stacken?
Jedes 2. Bild, 4., 8., 12.,16, 20 dies bis zur Schärfentiefe des Objektivs?
Manchmal liefern weniger Bilder, bessere Ergebnisse.
Diese Linien im Zerene Bild, die wie Newtonsche Ringe aussehen, kenne ich von Zerene nicht.

Welches Objektiv verwendest du bei welcher Vergrösserung und welche Kamera?

Messen der Schrittgrösse:
Ich nehme an, dass deine Software den Versatz von Bild zu Bild korrigiert und irgendwo rapportiert, wieviel das ist.
Bei Zerene findet man diese Daten:
File, Save Other, Save Registration Parameters, in der Datei "RegistrationParameters.txt"
Erste Spalte = XOffset
Zweite Spalte = YOffset
Wenn du nun den Tisch, besser ein Auflösungstarget auf dem Tisch, von der Seite fotografierst, so dass es beim Stacken z.B. von der linken Bildseite auf die rechte Seite wandert, ergibt dies von Bild zu Bild einen Versatz, der entsprechend der Stackschrittgrösse ist.
Wenn du diese Bilder mit Software stackst, korrigiert die Stacking Software diesen Versatz und du kannst diese Werte von XOffset oder YOffset bei Zerene in der Datei "RegistrationParameters.txt" ablesen, die Differenz in der Position entspricht dann der Stackschritt Grösse (natürlich umgerechnet, je nach Abbildungsmassstab und Sensorgrösse).
Das sieht dann z.B. folgendermassen aus.
Das erste Bild zeigt die kontinuierliche Bewegung und das zweite Bild die
Größe der Schritte.





Kurt


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#23

RE: Focus-Stacking unter Ubuntu (Liniux)

in Alles rund um die Bildbearbeitung 05.03.2020 11:18
von witweb | 572 Beiträge

Hallo Kurt,

dass man das so relativ einfach ermittel kann, war mir auch neu. Weißt du, ob Helicon auch so etwas bietet?

Beste Grüße

Michael

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#24

RE: Focus-Stacking unter Ubuntu (Liniux)

in Alles rund um die Bildbearbeitung 05.03.2020 12:44
von Kurt | 1.998 Beiträge

Hallo Michael

Helicon Focus ermittelt diese Daten des Versatzes sicherlich auch.
Aber ob und wo diese Daten gespeichert werden, weiss ich nicht,
ich habe bis jetzt nichts gefunden.

Kurt


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#25

RE: Focus-Stacking unter Ubuntu (Liniux)

in Alles rund um die Bildbearbeitung 05.03.2020 19:39
von witweb | 572 Beiträge

Vielleicht frage ich mal Im Helicon-Forum. Ist ja eine hochinteressante Sache und echte Hilfe.
LG
Michael

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#26

RE: Focus-Stacking unter Ubuntu (Liniux)

in Alles rund um die Bildbearbeitung 05.03.2020 23:50
von carypt | 242 Beiträge

hallo
also bei den stackschrittgrößen kann der schrittmotor probleme machen wenn man ihn zwingt halb- viertel- achtel- ... schritte zu machen , da muß er nämlich zwischen den magnetpolschritten hin und her springen bzw mit veringerten oder höheren rückhalte-spannungen angesteuert werden , dies kann auch ein rauschen erzeugen . aber es ist nicht sehr ausgeprägt , dennoch ist mir schon 2x von unterschiedlichen schrittweiten zu ohren gekommen . die beiden methoden , die kugelform des pollens als tiefeninformation umzuinterpretieren wie auch der schräge stack halte ich für verblüffend einfallsreich :) die schrittgrößenabweichung bei kurt ist übrigens alle 16 schritte , ich vermute mal simulierte elektronische halbschritte statt echter magnetpolschritte .
das stackfuserbild ist deutlich besser , das zerene-bild scheint sich auch an buntwerten zu orientieren , also chromatische aberrationen belastet , kann das richtig sein ?
gruß carypt


fipradio.fr

zuletzt bearbeitet 05.03.2020 23:51 | nach oben springen

#27

RE: Focus-Stacking unter Ubuntu (Liniux)

in Alles rund um die Bildbearbeitung 06.03.2020 14:24
von MartinV | 9 Beiträge

Hallo Kurt,

Zitat

Hast du schon versucht weniger Bilder zu stacken?
Jedes 2. Bild, 4., 8., 12.,16, 20 dies bis zur Schärfentiefe des Objektivs?


Ich habe mal testweise nur jedes 10. Bild stacken lassen, also mit ca. 420nm Schrittweite. Da sind die Einzelbilder schon deutlich unterschiedlich. Das Ergebnis bei stackfuser wie auch bei Zerene ist fast identisch, Unterschiede zeigen sich nur im Alignment und minimal weniger Details. Ich könnte die Bilder noch online stellen, aber es lohnt nicht wirklich. 10 Schritte / 420nm ist die von mir am häufigsten verwendete Schrittweite.

Zitat
Welches Objektiv verwendest du bei welcher Vergrösserung und welche Kamera?


Die Kamera ist eine Canon EOS 1000D, ohne Objektiv auf den Fototubus eines Mikroskopes Hund H500 montiert.
Der Licht des Mikroskopes wird direkt auf den Sensor der Kamera projiziert. (An der Kamera selbst kann ich daher nur ISO und Belichtungsdauer wählen).
Das Objektiv ist das 100x des Mikroskopes.

Zitat
Messen der Schrittgrösse:


Danke für die Tips zur Schrittmessung! Das werde ich bei Gelegenheit mal ausprobieren. Ich habe leider keine separate Kamera für Makroaufnahmen, nur eine uralte Canon-Kleinbildkamera (Powershot G3), deren Auflösung dafür wohl nicht fein genug sein wird.
Ich überlege, von einem Schülermikroskop ein Objektiv zu nehmen und per Adapter als Kameraobjektiv zu verwenden. Damit könnte das gehen. muß ich nur erst basteln.

Zitat
Ich nehme an, dass deine Software den Versatz von Bild zu Bild korrigiert und irgendwo rapportiert, wieviel das ist.


Die Werte für Versatzkorrektur kann ich bei Bedarf speichern, ist nur noch nicht als Option integriert.
Ich wundere mich, daß Zerene nur X-Offset und Y-Offset angibt. stackfuser rotiert die Bilder auch bei Bedarf um ein paar Grad, zum Offset kommt also ggf. noch ein Rotationswinkel dazu. Mikroskopbilder müssen manchmal auch rotiert werden, wenn sie sich die Objekte schwimmend etwas bewegen.


Hallo carypt,

Zitat
Diese Linien im Zerene Bild, die wie Newtonsche Ringe aussehen, kenne ich von Zerene nicht.


Zitat
das zerene-bild scheint sich auch an buntwerten zu orientieren , also chromatische aberrationen belastet , kann das richtig sein ?


Ich ergänze als Vermutung, daß Zerene mit der Durchsichtigkeit der Objekte nicht zurechtkommt und in Haloeffekten Strukturen sieht.
Vielleicht lassen sich die "Newtonringe" mit Einstellungen vermeiden. Ich habe einfach nur "Align&stack both" gewählt, ohne an Parametern zu spielen.

Zitat
also bei den stackschrittgrößen kann der schrittmotor probleme machen wenn man ihn zwingt halb- viertel- achtel- ... schritte zu machen


Die Teilschritte fand ich auch problematisch, ich mache nur noch Vollschritte. Derzeit schaltet stackshooter den Motor nach jedem Schritt aus, um ein Überhitzen des Motors zu vermeiden. Das wird vermutlich zu Ungenauigkeit führen. Vielleicht montiere ich mal einen Lüfter zur Motorkühlung, um durchgehend die Motorspannung halten zu können. Ich befürchte jedoch, daß der Lüfter zu stark vibrieren würde und das Bild verwackeln läßt.

Viele Grüße, Martin

Edit:
Ich habe in Zerene den "Fleckenschieber" mal auf 60% hochgesetzt, damit lassen die "Newtonringe" nach. Das Bild oben war mit 10%.


zuletzt bearbeitet 06.03.2020 17:04 | nach oben springen

#28

RE: Focus-Stacking unter Ubuntu (Liniux)

in Alles rund um die Bildbearbeitung 06.03.2020 18:23
von Kurt | 1.998 Beiträge

Hallo Martin

Zerene Stacker notiert und berücksichtigt die Rotation und die Vergrösserung ebenfalls, habe ich nicht erwähnt, da es jetzt hier nicht zur Diskussion steht.

Kurt


_____________________________________________
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