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Artikel-Schlagworte: „IMAX“

Das Rasterelektronenmikroskop und sein Meister

Interview mit Martin Oeggerli, Bild-Autor des im Moosbaum Verlag erschienenen Kunstkalenders LifeSciences 2014 – The Art of Microscopy

Moosbaum: Unseren LifeSciences Poster-Kalender mit seinen rasterlektronischen Aufnahmen gibt es seit 2002, in der Ausgabe 2014 zeigt er erstmals die faszinierende Fotokunst des Micronauten, dessen Bilder sonst nur in Galerien und renommierten Journalen wie National Geographic oder Nature anzutreffen sind. Was hat Sie, Herr Oeggerli, dazu bewogen, Ihre Bilder im Medium LifeSciences Kalender zu präsentieren?

Oeggerli: Wenn ich oft wochenlang an einem Bild arbeite, habe ich immer vor Augen, das fertige Bild als großformatigen Kunstdruck an der Wand hängen zu sehen. Das Tolle am LifeSciences Kalender ist, dass er sehr hochwertig gedruckt ist und die Motive auch groß zeigt.

Moosbaum: Sind von der Ausbildung her Medizinischer Molekularbiologe, ein Beruf, der gerade im Hinblick auf die sich rasant entwickelnde Krebsforschung beträchtliche Perspektiven birgt. Was hat dazu geführt, dass Sie sich jetzt der künstlerischen wissenschaftlichen Fotografie widmen?

Oeggerli: Na, ganz aufgegeben habe ich die Forschung nicht. Ich halte nach wie vor engen Kontakt zu unserem Labor in Basel. Die Fokussierung auf die wissenschaftliche Fotografie war einem kleinen Zufall geschuldet. Ich hatte früher schon als Hobby fotografiert, lange auch gezeichnet und gemalt, im Jahr 2005 wurde ich dann von einer Firma gefragt, ob ich einige Bilder mit Hilfe eines Rastermikroskops fertigen und anfärben könne. Das fand ich extrem spannend und wollte es daher unbedingt machen. Die Umsetzung machte mir großen Spaß, und die Kollegen am Rasterelektronenmikroskop überzeugten mich, einige meiner Bilder zum vom Focus organisierten „Bilder der Forschung-Wettbewerb“ einzusenden. Ganz unerwartet belegte ich auf Anhieb den 3. Platz in der Kategorie Faszination Forschung. Zwei Jahre später, im Jahr 2008, kam ich beim Focus sogar auf den ersten und zweiten Rang und habe einen anderen wichtigen Wettbewerb ebenfalls gewonnen. Da bemerkte ich zum ersten Mal, dass die Bilder nicht wirklich nur mir gefallen, sondern auch den Juroren schon mehrmals, und dass sie offenbar in dem Bereich Mikrofotografie etwas Besonderes zeigen.

Moosbaum: … und die positive Resonanz hat Sie dann motiviert, dieses Hobby zum Beruf auszubauen, vorausgesetzt, dass es eine Chance gibt, damit seinen Lebensunterhalt zu verdienen, was ja in diesem Bereich nicht unbedingt einfach ist?

Oeggerli: Ja, es ging dann bei mir extrem schnell. Ich habe unter anderem auch Bilder zu National Geographic geschickt und wurde nach einem Jahr für den Artikel “Love Is in the Air” – dabei geht es um Pollen – als Bildautor ausgewählt. Parallel dazu habe ich an einem weiteren Artikel für das Journal gearbeitet, der dann im Folgejahr erschien. Das war für mich der internationale Durchbruch. Er bedeutete mir noch viel mehr als all diese Wettbewerbe, die natürlich extrem toll sind und einem zeigen, dass man auch von den wissenschaftlichen Themen dazugehört. Die Artikel in National Geographic jedoch sind schon etwas ganz Besonderes für einen Fotografen, sie werden weltweit gezeigt und das merkt man dann schon. Das war dann auch der Zeitpunkt, von dem an ich davon leben konnte.

Oeggerli: Übrigens, zu meinem zweiten Artikel in National Geographic mit dem Titel „Exquisite Castaways“ (erschienen im September 2010 – Anm. der Red.) bei dem es um Schmetterlingseier ging, gibt es eine lustige Anekdote. Bei meiner Suche nach geeigneten Gelegen von Schmetterlingseiern in der ganzen Welt, habe ich auch bei hiesigen Schrebergartenbesitzern nach Eiern vom Kohlweißling gefragt. Das war sicher eines der am einfachsten zu beschaffenden Präparate. Die Gartenbesitzer brachten mir die Eier ganz freiwillig in großen Mengen, denn wer will schon, dass eine hungrige Meute Larven die Blätter seiner geliebten Kohlpflänzchen auffrisst! Auf diese Weise lernte ich auch einen kauzigen Hobby-Spezialisten kennen, der eine eigene Schmetterlingszucht zu Hause betrieb. Beim Betrachten der fertigen Bilder meinte seine Frau, ihr Mann sei im falschen Körper geboren, eigentlich hätte er als Schmetterling zu Welt kommen sollen. Auch war er ein wenig traurig über den Umstand, dass jedes Ei, was ich zum Präparat aufbaute, für ihn verloren war. Es kam ja letztendlich kein Schmetterling mehr aus diesem Ei heraus. Das fand ich ja sehr rührend.


Moosbaum: … und da denkt man, der Alltag eines Mikrofotografen ist rein von der Technik geprägt!

Moosbaum: Wissenschaftler sind meist Perfektionisten. Sind Sie einer? Welche Ansprüche stellen Sie selbst an Ihre Bilder? Und worin unterscheiden Sie sich von den zahlreichen Wettbewerbern in der Mikrofotografie. Nicht alle arbeiten mit dem Rasterelektronenmikroskop!

Oeggerli: Ich – ein Perfektionist? Ja, ganz sicher!

Im Vordergrund meiner Arbeit steht das perfekte Bild. Dabei habe ich sehr hohe Anforderungen an den abgebildeten Gegenstand, die Darstellung und die Wirkung auf den Betrachter. Es muss ein richtig schöner Eyecatcher werden, den sich die Leute mit Freude anschauen, ein Hingucker, der sie fasziniert in ihren Bann zieht und den sie deshalb nicht so schnell wieder vergessen können. Der Betrachter soll etwas sehen können, was er noch nie gesehen hat, ihn überrascht, und im Idealfall Fragen aufwirft so dass er auf eine angenehme, sanfte Weise motiviert wird, sich mit den zugrunde liegenden Naturvorgängen näher zu beschäftigen.
Die Art der Präsentation eines Objektes hat für mich große Bedeutung. Ich versuche, das geniale Design der Natur mit meinen Möglichkeiten einzufangen und dem Betrachter optimal aufbereitet nahezubringen. Die Farbgebung spielt dabei eine entscheidende Rolle. Die Rastermikroskopie hat den Vorteil, dass sie eine große Tiefenschärfe abbilden kann. Daher erhält man unzählige Details im Bild. Beispielsweise wimmelt es bei Pilzsporen überall von kleinen Objekten, die man auf Anhieb gar nicht überblicken kann. Mit einer gelungenen Farbgebung kann man das Motiv aufräumen, Strukturen herausheben oder in den Hintergrund drängen. Es wird so sehr viel übersichtlicher und der Betrachter kann trotz der umfangreichen Informationen das Bild mit einem Blick erfassen.

Neben der Auswahl der passenden Farben für das ursprünglich schwarz-weiße Motiv, optimiere ich bei meinen Bildern die Sättigung und insbesondere die Helligkeit. Man kann sich das vorstellen, als wäre der Photoshop eine Art reales Studio, bei dem im Hintergrund noch einmal hier und da Lampen angezündet werden, um spezielle Regionen des im Vordergrund stehenden halbtransparenten Modells ein wenig aufzuhellen.
Moosbaum: Und wenn die Beleuchtung einzelner Bereiche nichts an zusätzlicher Struktur hervorbringt, zeichnen Sie die Strukturen von einer anderen Vorlage ab und fügen sie an dieser Stelle ein?
Oeggerli: Nein, wenn nichts da ist, wird auch nichts hinzugefügt. In diesem Fall muss ich mir etwas anderes ausdenken. Ich verwerfe dann das Motiv, taste mit dem Elektronenstrahl das Präparat noch einmal unter anderen Bedingungen ab, oder aber fertige im Extremfall ein neues Präparat an, bei dem sich die kritischen Bereiche mit höherem Informationsgehalt scannen lassen.
Die angewandte Sorgfalt bei der Präparation meiner Objekte ist aus diesen Gründen verständlicherweise sehr wichtig. Vielleicht unterscheide ich mich in dieser Hinsicht auch von anderen Mikrofotografen. Ich habe jahrelange Laborerfahrung, bin mit Präparationsmethoden bestens vertraut und als Tüftler auch in der Lage, in schwierigen Situationen neue Wege zu gehen.

Moosbaum: Könnten Sie uns an einem Beispiel im Detail erklären, wie der Prozess von der Objektpräparation bis zum fertigen kolorierten Bild verläuft?

Oeggerli: Dafür eignet sich hervorragend das Bild mit dem Titel „Fettgewebe“. Der Kalender zeigt es im Monat April.

Einer kleinen Maus wird ein Stück Fett entnommen. In einem schonenden Mehrschrittverfahren werden die Lipide und Proteine des Gewebes mit Hilfe verschiedener Fixationsmittel in ihrer natürlichen Position strukturerhaltend fixiert und getrocknet. Beim Trocknungsprozess wird das in dem Präparat enthaltene Wasser zuerst gegen Alkohol und anschließend in einer Druckkammer gegen flüssiges Co2 ausgetauscht. Druck und Temperatur werden soweit erhöht bis der sogenannte Kritische Punkt erreicht ist, ein Zustand bei dem flüssige, gasförmige und feste Phase ineinander übergehen, ohne dass es zu Spannungen kommt. Auf diese Weise kann man sensible Gewebeproben, die einen sehr hohen Feuchtigkeitsgehalt aufweisen, was bei meinen biologischen und medizinischen Präparaten die Regel ist, schonend trocknen. Wenn man die Probe lediglich bei Raumtemperatur an der Luft trocknen würde, so gäbe das ein ähnliches Resultat wie bei einem Apfel, den man 3 Wochen auf einem Tisch stehen ließe. Der Flüssigkeitsverlust würde zu Spannungen führen, die unzählige feine Risse und Falten in der Oberfläche hervorbrächte. Durch die enorm hohe Vergrößerung eines Rastermikroskops sieht man natürlich die allerkleinsten Artefakte. Das heißt, ich muss hier sehr große Behutsamkeit walten lassen. So, dass sich das Präparat wohlfühlt, wenn man so will.

Im nächsten Schritt entnimmt man die Präparate der Druckkammer und bedampft sie mit einer hauchdünnen Goldschicht, ausreichend dick jedoch, um den die Probe später abtastenden Elektronenstrahl ausreichend reflektieren und dabei auch noch kleinste Unebenheiten detektieren zu können.

Schlussendlich werden die Proben in die Hochvakuumkammer des Elektronenmikroskops gebracht und können dann dort vom Elektronenstrahl abgetastet, sprich gescannt, werden. Bei Scannen hat man einen Sucher, in dem man das Objekt in relativ geringer Auflösung in unterschiedlichen Vergrößerungsstufen betrachten kann. Man sucht sich eine geeignete Stelle heraus, die interessant erscheint und startet die Abtastung. Das perfekte Bild scannt man nicht gleich beim ersten Versuch. Ich glaube, beim Fettgewebe bedurfte es 5 Scans, bevor ich zufrieden mit dem Resultat war.

Das Einfärben des Schwarz-Weiß-Scans erfolgt in Photoshop und besteht aus viel Handarbeit. Ich werde immer gefragt, ob ich die einzelnen Strukturen und Elemente Pixel für Pixel selektiere. Nein, fast immer arbeite ich sogar in der 400%-Ansicht des Bildes und wähle die einzufärbenden Bereiche mit Werkzeugen aus, die unterschiedlich scharfe Kanten haben. Bei tausenden Objekten pro Bild kostet das natürlich enorm viel Zeit. Die unterschiedlich eingefärbten Bereiche werden miteinander auf unterschiedliche Weise kombiniert. Dabei modifiziere ich Farbton, Sättigung und Helligkeit solange, bis sich ein perfektes Arrangement ergibt. Die Farbgebung ist ein langwieriger Prozess, indem ich mich langsam an das in meinem Kopf vorhandene Wunschbild heranarbeite. Mein Ziel ist es, das Bild so zu gestalten, dass der Eindruck entsteht, es wäre ursprünglich schon farbig aufgenommen worden. Erst, wenn mich nichts mehr stört, weiß ich, dass ich fertig bin.

Moosbaum: Wie lange insgesamt hat es gedauert, das Bild vom Fettgewebe zu produzieren?

Oeggerli: Oh, an diesem Bild habe ich relativ lange gesessen. Das muss ich zugeben. Wenn man sich das Bild auf dem Kalender genau anschaut, sieht man auch, dass eine Vielzahl unterschiedlicher Schärfenbereiche vorhanden sind, was eine Menge Arbeit gekostet hat. Oft arbeite ich an mehreren Bildern parallel. Ich würde denken, für das Fettgewebe habe ich in Summe etwa 3 Wochen benötigt. Aber ich bin ziemlich zufrieden mit diesem Bild. Solch ein Bild könnte ich mir selbst an die Wand hängen. Und es würde mir die Freude am Betrachten wohl nie verleiden. Es ist wirklich ein schönes Bild geworden.

Moosbaum: Das finde ich auch. Und noch einmal die Frage: Es ist ein einzelnes Bild und wurde nicht aus mehreren Motiven zusammengesetzt?

Oeggerli: Ja, es ist ein einzelnes Bild.

Moosbaum: Respekt, Respekt! Eine tolle Arbeit, zu der ich gern gratuliere.

Oeggerli: Vielen Dank.

Moosbaum: An welchen Projekten arbeiten Sie aktuell?

Oeggerli: Gerade haben wir unseren Beitrag zu “Mysteries of the Unseen World” – einem Film von National Geographic im IMAX-Format beendet. In den USA läuft bereits der Trailer auf dem Timesquare, Anfang nächsten Jahres wird der Film auch in den europäischen Großbildkinos zu sehen sein. Unser Baseler Team, bestehend aus dem Mikroskop-Spezialisten Kenneth Norman Goldie, dem IT-Wissenschaftler Jasenko Zivanov, meiner Person und anderen hat für Produktion von 5 Minuten Film über die Rubrik des Unsichtbar Kleinen mehr als zwei Jahre intensiver Arbeit benötigt. Natürlich konnte ich bei 24 Bildern pro Sekunde nicht alle Bilder einzeln kolorieren, daher wurde am Department für Mathematik und Computerwissenschaften der Universität Basel eine Software entwickelt, die ähnliche Bilder einer fortlaufenden Bildabfolge automatisch auf ähnliche Weise einfärbte, so dass sich meine manuelle Bearbeitung auf etwa 1 Bild von 200 innerhalb einer Videosequenz reduzierte. Eine weitere große technische Herausforderung bestand darin, die Objekte in IMAX-Qualität und 3D aufzunehmen. Die extreme Schwierigkeit entstand dadurch, dass das Rasterelektronenmikroskop nicht mit Licht funktioniert, und sich daher nicht analog zu den in der Konsumerfotografie üblichen 3D-Verfahren zwei Digitalkameras so kombinieren ließen, dass das Objekt aus einem unterschiedlichen Winkel aufgenommen werden, und die Überlagerung der beiden Perspektiven dem Betrachter ein räumliches Bild vermitteln konnte. Wir mussten also neue Wege gehen, und haben parallel zur Produktion des Films die 3D-Aufnahmetechnik für das Rasterelektronenmikroskop entwickelt. Angesichts der Fülle an Problemen, die wir lösen mussten, waren wir mit zwei Jahren für fünf Minuten Film extrem schnell!

Moosbaum: Das klingt ja sehr spannend. Ich freue mich schon auf den Film, denn er wird neugierigen Menschen neue Einblicke in die Schönheit und Vielfalt unserer Welt geben. Aus Ihren Bildern zu schließen, wird er sicher zu einem ästhetischer Hochgenuss werden.

An welchen Themen werden Sie zukünftig arbeiten?

Oeggerli: Es gibt unzählige Themen. Genaues über meine Pläne kann ich wegen des großen Wettbewerbs verständlicherweise hier nicht verraten. Eines ist jedoch ganz klar, mein Wissensdurst ist noch lange nicht gestillt und ich habe unzählige aufregende faszinierende Bilder im Kopf.

 

Für das Interview mit Herrn Martin Oeggerli (Micronaut) bedankt sich Dieter Merkel vom Moosbaum-Verlag.

(c) Bildmotive Martin Oeggerli, Texte Moosbaum. Veröffentlichung, auch in Auszügen, ohne ausdrückliche schriftliche Genehmigung nicht gestattet

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