Christian Linkenheld
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Eine Verbesserung des Kontrasteindrucks läßt sich, wie bereits bei der Behandlung der Köhlerschen Beleuchtung gesehen, durch Schließen der Aperturblende des Kondensors erreichen. Die "Nebenwirkungen" dieses Eingriffs - Reduzierung der Auflösung, kräftige Beugungssäume besonders bei dickeren Präparaten, Hervortreten jedes Staubkörnchens im Strahlengang - sind in Anbetracht des doch meist mäßigen Kontrastgewinns so gravierend, dass diese Methode zumeist keine wirklich brauchbaren Resultate liefert.

 

Kontrastierung durch Schließen der Aperturblende
   

 

Ein Kontrastgewinn ist auch durch eine leichte Defokussierung möglich. Man fokussiert hierbei ganz geringfügig auf den Bereich unter- oder oberhalb der eigentlich interessierenden Objektebene. Hierdurch wird das Bild natürlich prinzipiell etwas unschärfer, da jedoch der Kontrast deutlich zunimmt wählt praktisch jeder Mikroskopiker unbewußt eine derartige "extrafokale Einstellung" um wenigstens einen halbwegs brauchbaren Kontrasteindruck zu erzielen.

 

Transparente Bakterien bei unterschiedlicher Fokussierung
   

 

Die beobachtete Kontrastzunahme bei leichter Defokussierung läßt sich damit erklären, dass ober- und unterhalb der eigentlichen Bildebene bei einem Phasenobjekt direktes und gebeugtes Licht nicht unter Bildung einer Phasenverschiebung, sondern tendenziell konstruktiv bzw. destruktiv interferieren. Die Ursache hierfür liegt in den dort veränderten Phasenbeziehungen der Interferenzpartner.

 

Eine schon früh in der Geschichte der Mikroskopie praktizierte Methode zur Kontraststeigerung stellt die Schiefe Beleuchtung dar. Man gelangt zur Schiefen Beleuchtung, wenn man die normalerweise zur optischen Achse zentrierte Aperturblende des Kondensors dezentriert.

 

Grundprinzip der Schiefen Beleuchtung
   

 

Bei der Schiefen Beleuchtung durchsetzen die Wellenfronten das Präparat alle mehr oder weniger in einer Richtung geneigt. Die "durchschnittliche" Neigung wird hierbei durch den Hauptstrahl beschrieben (Wellenfronten verlaufen senkrecht zu den sie beschreibenden Strahlen). Vom ebenfalls exzentrisch liegenden Hauptbild der Lichtquelle in der Austrittspupille des Objektivs aus verlaufen die Wellenfronten dann wiederum gleichsinnig geneigt durch die Ebene des Zwischenbildes. Dies bedeutet, dass das gebeugte Licht im Bild eines Objekts auf der einen Seite eher konstruktiv und auf der anderen Seite eher destruktiv interferiert. Dies ist natürlich prinzipiell auch beim oben dargestellten geraden Durchlicht der Fall. Dort findet sich der Hauptstrahl aber parallel zur optischn Achse. Dadurch mitteln sich die Neigungen aller Wellenfronten aus.

Man kann den Effekt der Schiefen Beleuchtung so begreifen, dass auf der einen Objektseite die Verhältnisse einer Defokussierung nach oben (helle Seite) und auf der anderen Objektseite einer solchen nach unten (dunkle Seite) vorliegen. Das Resultat ist ein reliefartiger Kontrast. Man muss sich aber klar darüber sein, dass dem Bildrelief oftmals kein tatsächliches Relief im Präparat zu Grunde liegt. Dargestellt werden letztlich Unterschiede in der optischen Weglänge. Beachten Sie beispielsweise in der Abbildung unten, dass aus den Bakterienzellen teilweise punktartige Strukturen herauszuragen scheinen. Tatsächlich ist dies sicher nicht der Fall. Vielmehr handelt es sich hierbei wohl um in die Zellen eingelagerte Speicherstoffe mit höherem Lichtbrechungsindex als dem des umgebenden Zellplasmas.

 

Transparente Bakterien bei Schiefer Beleuchtung
   

 

Die Schiefe Beleuchtung ist weitgehend durch die im Folgenden beschriebenen Kontrastverfahren verdrängt worden. Für den Hobbymikroskopiker bietet sich hier allerdings ein interessantes Betätigungsfeld für eigene Konstruktionen und Experimente. In der Form des Modulationskontrasts nach Hoffman hat die Schiefe Beleuchtung zudem im Bereich der Inversen Mikroskope eine Renaisance erlebt. Hier schätzt man den reliefartigen Kontrast des Verfahrens.

 

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06/03/2016