Dinge unter’m Mikroskop I – Displays

Irgendwie weiß man, dass der Computerbildschirm, das Telefon, das Tablet und so gut wie alle Anzeigegeräte aus Pixeln ein Bild zusammen setzen. Das Wort Pixel ist für viele im ganz normalen Sprachgebrauch angekommen. Und trotzdem weiß man nicht so ganz genau wie groß diese Dinger sind und wie die das genau machen mit der Farbe, man weiß nur: Viele sind irgendwie besser.

Ich habe mir zwei USB-Mikroskope besorgt und die Linsen als erstes auf meine Anzeigegeräte gerichtet, die bei mir zu Hause so herum stehen. Ich war überrascht wie groß die Pixel waren, ohne das ich sie mit dem bloßen Auge hätte ausmachen können.

Ein Bild von meinem Laptop Display, Schriftzug “KSP” einer Verknüpfung auf dem Desktop. Oben eine geringe Vergrößerung, Rahmen zeigt den Bildausschnitt des unteren Bildes. Unten eine hohe Vergrößerung, der Maßstab ist 101 Mikrometer lang. (Bild: CC-BY 4.0 André Lampe)

Ich habe auch die Größe bestimmt und komme auf 207 µm (oder 0,207 mm) Pixelgröße eines aus rot, grün und blauer Fläche zusammen gesetzten Pixels. Wirklich überrascht hat mich, dass die Striche der Buchstaben bei Verknüpfungen auf dem Desktop nur einen Pixel breit sind. Das sie trotzdem weiß erscheinen liegt daran, dass unsere Augen im normalen Abstand zum Laptop Display diese geringen Abstände nicht mehr auflösen können. Nur zum Vergleich: ein menschliches Haar vom Kopf hat im Mittel ungefähr 100 µm (oder 0,1 mm) Durchmesser. Der Video-Funktion meines neuen Spielzeugs konnte ich auch nicht widerstehen…

Im Video ist schön zu sehen, dass ich einen Laptop mit mattem Display mein Eigen nenne. Wenn die Vergrößrung fast das Maximum erreicht hat (ca. 0:20 – 0:22) sehen die einzelnen farbigen Flächen kurz so aus, als ob man sie durch eine Scheibe voller Wassertropfen betrachtet. In diesem Moment war das Mikroskop auf die Oberfläche des Displays scharf gestellt und man hat die Verzerrungen durch die Unebenheiten der Displayoberfläche gesehen, die den Matt-Effekt erzeugen.

Falls jemandem “KSP” nicht sagt: Das ist kurz für Kerbal Space Program, ein wundervolles Computerspiel bei dem man Raketen und Satelliten baut, Forschungssonden entwirft und Landefahrzeug um auf fremden Planeten zu landen – und sie dann auch selbst fliegt.

Mein Laptop hat “nur” 1600×900 Pixel, mein Telefon, mit deutlich kleinerem Display, besitzt HD-Auflösung, also 1920×1080 Pixel. Die nächste Probe für mein Spielzeug war also klar. Beim Telefon habe ich das Bild mit der geringeren Vergrößerung weggelassen, da zeigten sich die einzelnen Pixel fast gar nicht.

Bild von meinem Handy Display in hoher Vergrößerung. Der vertikal verlaufende Strich im Bild ist eine grüne Eins (siehe Video). Der Maßstab hat eine Länge von 101 Mikrometer (Bild: CC-BY 4.0 André Lampe)

Die Messung der Pixelgröße für das Display von meinem Mobiltelefon ergab 57,3 µm (oder 0,0573 mm) was ganz gut zu den Herstellerangaben von 443 dpi passt. Ich will euch nicht mit den Umrechnungen nerven aber wer es genau wissen will: “dpi” ist kurz für “dots per inch”, einfach auf Millimeter oder Mikrometer umrechnen und gut. Davon habe ich auch ein Video gemacht, mir kam gerade Evernote* unter die Finger und ich habe einfach mal die Jahreszahl einer Notiz als Ziel gewählt. Im Video kann man auch sehen, dass mein USB-Mikroskop am Anfang kaum einzelne Pixel auflösen kann. Ein kleiner Vergleich mit dem ersten Video lohnt.

Zur Zeit bastele ich noch an einer Möglichkeit Proben zu beleuchten, mit den eingebauten Leuchtdioden an den Mikroskopen bin ich nicht glücklich. Dadurch das dort weiße Leuchtdioden verbaut sind, mit hohem Blau-Anteil, erscheinen beleuchtete Bilder fast schwarz-weiß. Deswegen habe ich mit den Displays angefangen, die sind ja zum Glück von Natur aus beleuchtet.

Ich würde mich auch über Wünsche und Anregungen freuen was ich denn mal unter diese Mikroskope legen sollte, gerne Gegenstände aus dem Alltag die man einfach besorgen kann. Gewürze habe ich mir bereits vorgenommen.

Wem es jetzt gerade in den Fingern juckt und überlegt sich selbst ein USB-Mikroskop zu kaufen, dem möchte ich sagen: Lasst es. Die mitgelieferte Software hat bei beiden Mikroskopen nicht funktioniert, ich speichere die Bilddaten über VirtualDub und über etwas exotische Software die ich mir im Netz gesucht habe beziehungsweise aus dem Labor kannte. Die Verarbeitung der Varianten zwischen 20 und 40 Euro lassen sehr zu wünschen übrig und – als ob das noch nicht genug wäre – lügen die Hersteller bei den Spezifikationen. Eines der bestellten USB-Mikroskope sollte 5 Megapixel (also 2500×2000 Pixel) haben, besitzt aber nur einen 640×480 Pixel Chip. Ich empfehle hier ganz klar die Cellfie-Station meine geschätzten Kollegin Dr. Lucy Patterson (@lu_cyP). Die hat man an einem Tag zusammen gebastelt, die Teile dafür sind günstig und die Bilder macht man mit seinem Mobiltelefon. Es ist zwar für Zellen konzipiert, aber man kann alles drunter legen was einem so einfällt.

Fußnote:

* Evernote ist ein schönes Programm um sich alles mögliche zu notieren. Ich habe damit sogar Laborbuch geführt. Ich bekomme kein Geld von denen, ich finde nur das man gut damit arbeiten kann. Link.