Faszinierende Mikrokristalle
Außergewöhnliche Bilder
aus der Mikrowelt
Making-of
Mikrokristalle - Von den Substanzen im Mini-Labor bis zur Bearbeitung mit Photoshop
Wie geht das nun genau?
Grundsätzlich ist es hilfreich, sich vor Beginn der Versuche bei Wikipedia, oder auf einschlägigen "Chemie-Seiten" über die zu untersuchende Substanz zu informieren. Einen RÖMPP im Regal zu haben, ist sicher kein Nachteil.
Die zu klärenden Punkte beginnen beim Aggregatzustand, der Löslichkeit in verschiedenen Lösungsmitteln, Schmelzpunkt oder die Möglichkeit der Sublimation. Sicherheitsaspekte sollten natürlich auch beachtet werden, denn nicht alles, was man beschaffen und verwenden kann, ist uneingeschränkt gesund. Manchmal entstehen, z.B. beim Erhitzen, Dämpfe, die gesundheitlich recht bedenklich sind.
Mikrokristalle aus einer Lösung
Da wäre der schon erwähnte Weg, Mikrokristalle aus Lösungen zu erzeugen.
Dazu wird die gewünschte Substanz in Wasser oder einem organischen Lösungsmittel gelöst. Durch langsame Verdunstung bildet sich dann eine Kristallschicht auf dem Objektträger.
Diese Methode ist relativ einfach und eignet sich für viele Substanzen. Die Kristalle könne sich blitzschnell, im Bruchteil von Sekunden, bilden. Es kann aber auch schon mal Tage dauern, bis sich etwas "Fotogenes" zeigt. Oftmals sind viele Versuche mit unterschiedlichen Parametern nötig, bis sich ein vorzeigbares Motiv "herauskristallisiert".
Mischungen von verschiedenen Substanzen vervielfachen dann nochmal die Möglichkeiten.
Eine weitere Möglichkeit - Mikrokristalle aus einer Schmelze
Die Präparation aus der Schmelze wird angewendet, wenn die Substanz nicht in Lösung gebracht werden kann, oder einfach zusätzlich, da die entstehenden Kristalle aus der Schmelze oft völlig anders aussehen.
Eine geringe Menge der Substanz wird in der Mitte eines Objektträgers verteilt, dieser auf eine Heizplatte gelegt und erhitzt, bis die Substanz schmilzt. Das kann mit oder ohne Deckglas geschehen, die Schmelze kühlt ab und die Kristalle bilden sich in der erstarrten Masse.
Faszinierend: Sublimation
Sublimations-Präparate entstehen, wenn die Substanz bei Erhitzung direkt vom festen in den gasförmigen Zustand übergeht. Dabei wird die Substanz in einer Petrischale oder auf einem Objektträger bis zur Sublimationstemperatur erhitzt. Die entstehenden Gase setzen sich dann als Mikrokristalle an kühleren Oberflächen wieder ab. Dabei entstehen oft dreidimensionale Gebilde. Das Bild unten und einige Bilder auf den anderen Seiten sind auf diese Weise entstanden.
Frostiges vom Kühltisch
Um Objekte auch bei Minus-Temperaturen untersuchen zu können, habe ich mir einen Kühltisch gebaut. Dieser erzeugt mit einem Peltier-Element Temperaturen von bis zu - 40 °C.
Zur Abführung der entstehenden Wärme kommt eine Pumpe und ein Wasserkühler mit Lüfter zum Einsatz.
Durch die besondere Gestaltung des Kühltisches sind mit der Kamera sowohl Auflicht-, wie auch Durchlichtaufnahmen möglich.
Hier entstehen Eis- aber auch Schneekristalle. "Ausgangsmaterial" ist die Feuchtigkeit der umgebenden Raumluft.
Ein paar Beispiel-Bilder gibt es unter Dies und das.
Wie groß - oder wie klein - sind die abgebildeten Motive?
Ich gebe bei allen Mikrofotos die Bildbreite an. Bildbreite meint, wie breit der Bereich unter dem Mikroskop ist, der auf dem Bild zu sehen ist. Ein Beispiel?
Das ist Vitamin C auf einem Objektträger (26 mm x 76 mm). Bereits eingetrocknet, man kann man es also unter dem Mikroskop anschauen und fotografieren. Das kleine rote Rechteck entspricht dabei einer Bildbreite von etwa 1,6 mm.
Fotografieren - Schärfentiefe und "Stacking"
Die Schärfentiefe ist bei diesen Vergrößerungen sehr klein und liegt oft im Bereich deutlich unter 10 µm. Das bedeutet, dass nur ein kleiner Bereich des Objektes scharf erscheint, während der Rest unscharf bleibt. Um ein scharfes Bild des gesamten Motivs zu erhalten, können wir einen "Stapel" von mehreren Bildern mit verschiedenen Fokuspunkten aufnehmen und diese dann verrechnen. Stapel von fünfzig bis einhundert Bildern sind dabei normal, oft sind es mehr. Dieser Prozess wird als "Fokus Stacking" bezeichnet.
Ich arbeite mit Helicon Remote und Helicon Focus. Das sind spezielle Programme für diese Aufgaben. Für 3D-Bilder (Stereo-Aufnahmen) nutze ich Picolay.
Die Nacharbeit erfolgt dann mit Adobe Photoshop.
Farbmanagement und Kalibrierung
Für das Farbmanagement ist es erforderlich, die Monitore zu kalibrieren. Das ist auch notwendig, um beim Drucken weitestgehend die Originalfarben zu erhalten.
Es gibt spezielle Kalibrierungswerkzeuge und Software dafür, ich verwende SpyderX.
Video-Aufnahmen
Natürlich kann man vom "Wachsen" der Mikrokristalle auch Videos aufnehmen. Das ist nicht ganz einfach.
Zum einen muss man nicht nur eine interessante Stelle auf dem Objektträger finden, obwohl man ja noch gar nicht weiß, wie die Kristallisation erfolgt. Dann spielt der Faktor Zeit eine große Rolle. Von Sekundenbruchteilen bis zu Stunden, ja Tagen kann es dauern, bis sich die Mikrokristalle gebildet haben. Dann gibt es auch technischen Aspekte, die oft herausfordernd sind.
Ich verwende für Video-Aufnahmen oft das Smartphone, die Open Camera-APP und zur Videobearbeitung Magix Video deluxe. Bei Serienaufnahmen, die man zu einem Video zusammenführen kann, kommt noch Photoshop dazu.
Equipment für spezielle Mikrofotos
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