Mikroskopobjektiv

Hallo Andreas,

Vor ca. 40 Jahren habe ich es wie folgt gemacht:

Kleinbildkamera mit Balgengerät. Darauf ein Objektiv eines Mikroskops (ein 10-fach tut gute Dienst). Der Rest ist Geduldsarbeit. Du musst extrem nahe ran ans Objekt. Brauchst ein hammerfestes Stativ und solltest eher mit dem maximalen Auszug des Balgengerätes arbeiten 15-25 cm).

Die Tiefenschärfe ist grässlich gering, das Scharfstellen mühsam, die Resultate ernüchternd.

Wenn die Vergrösserung zu stark ist, versuche es mit einem 5-fach Objektiv (Leica und Zeiss haben exzellente Linsen, gebraucht für wenig Geld zu haben).

Felix

Hallo Felix,

mein Problem wäre bei einem solchen Objektiv weder die Tiefenschärfe noch die hohe Vergrößerung (die ist im Gegenteil ja gewünscht), sondern der niedrige Arbeitsabstand. Ich muss zwischen Objekt und Objektiv wenigstens einen Zentimeter Platz zum beleuchten haben.


Besten Gruß!

Andreas

Hallo Michael,

da ich während dieses Themas gelernt habe, dass für die Auflösung/Schärfe der Bilder nicht nur die Vergrößerung des Objektives ausschlaggebend ist sondern auch dessen "Appretur", wüsste ich gern, ob es ein Objektiv gibt welches eine höhere Appretur aufweist als mein derzeit benutztes "Nikon CF N Plan Achromat 4x 160/-". Meine Idee ist dabei, dass eine höhere Appretur eine höhere Bildauflösung ergibt und damit die Fotos später im Computer per Grafikprogramm bei gleicher Schärfe stärker gezoomt werden könnten. Wichtig ist wie gesagt, dass ein Mindestarbeitsabstand von einem guten Zentimeter besteht und keine Zusatzoptik erforderlich ist, also das Mikroskopobjektiv (mit Zwischenringen) alleine vor der Kamera sitzt.
Sorry, falls ich etwas unbedarft denke...


Besten Gruß!

Andreas

Andreas, da geht es nicht um die beim Bügeln von Wäsche gelegentlich erforderliche Appretur, sondern um die Apertur, zu Deutsch: Das Öffnungsverhältnis, im fotografischen Bereich als Lichtstärke oder Offenblendenwert bezeichnet.
Das / die / der errechnen sich als Bruch von wirksamem Blendendurchmesser und Brennweite.
Das Problem bei so starken Vergrößerungen ist tatsächlich die Auflösungsfähigkeit des Objektives (wie nahe beieinander dürfen zwei Linien oder Punkte sein, um noch als zwei getrennte Objekte erkannt zu werden und nicht als eines) und hat sehr viel mit der Beugung zu tun, die du von normalen Makro-Objektiven schon kennst: Beim Maßstab 1:1 ist die schärfste Abbildung wegen optischer Fehler des Linsensystems nicht bei Offenblende, aber auch nicht bei (wegen maximaler Tiefenschärfe) möglichst weit geschlossener Blende möglich. Die Beugung an der Blendenöffnung fängt relativ bald (bei einem Makroobjektiv mit 100 mm Brennweite und Abbildungsmaßstab 1:1 oft schon bei f/11) an...
Ein Telekonverter muss immer auf das Kamera-Bajonett montiert werden, für das er gerechnet wurde, das Objektiv mit seinem Tubus kommt auf den TC.
Das Zwischenschalten von Telekonvertern vergrößert im selben Maße die Unschärfescheibchen (ein Punkt wird nicht nicht punktförmig abgebildet, sondern als kleine Scheibe) wie er den Abbildungsmaßstab vergrößert und die Lichtstärke reduziert.
Deshalb ist das hintereinander schalten von 2 zweifach-TCs nur bei großen Blenden = wirksamen Öffnungen = hoher Lichtstärke des davor gesetzten (Mikroskop)-Objektives gut.

Hallo Michael,

peinlich, der Schreibfehler bei Apertur, wird nicht wieder passieren...
Aber nochmals die konkrete Frage: gibt es ein merklich besser für meinen Zweck geeignetes Objektiv als das Nikon CF N Plan Achromat 4/0.13 160/-"?
Für mich völlig neu war der Hinweis, dass eine offene Blende nicht zwangsweise auch eine höhere Bildschärfe bedeutet, ich öffnete die Blende bisher immer so weit wie möglich.
Kannst Du vermuten oder errechnen, welche Blendenöffnung bei meinem Objektiv die höchste Schärfe/Auflösung ergibt?


Besten Gruß!

Andreas

Normale Objektive für fotografische Zwecke bilden bei Offenblende am schlechtesten ab, eine bis drei Stufen abgeblendet haben sie ihre maximale Abbildungsleistung, danach wird es wieder schlechter wegen beginnender Auswirkung der Beugung.

Mikroskopobjektive hingegen haben, so weit ich Wolfgang verstanden habe, gar keine Irisblende eingebaut, weil sie nur darauf hin konstruiert wurden, eine maximale Auflösung zu schaffen, und diese hängt eben vom Verhältnis der wirksamen Öffnung zur Brennweite ab. Eine Apertur von 1.0 ist das (für Luft) nie ganz erreichbare Maximale.
Dein Nikon Plan Achromat hat wohl eine Apertur von 0,13 (die Zahl nach dem Trennstrich), das dürfte für die Eigenvergrößerung des Objektives von 4x wohl weitaus gut genug sein.
Wenn du ein Mikroskopobjektiv mit weit höherer Eigenvergrößerung suchst, das trotzdem eine hohe Auflösung hat, wird der Zahlenwert dieser Apertur "wichtiger", das von Wolfgang verlinkte 50x/0,95 ist deshalb auch so teuer.

Hallo Michael,

danke, das habe ich grob verstanden.
Wenn ich mein Makroobjektiv für Schichtaufnahmen "größerer" Objekte benutze (d.h. ca. 1 cm), werde ich künftig nicht mehr unüberlegt voll aufblenden bzw. die optimale Blendenöffnung durch Versuche herausfinden.
Wenn ich das angegebene Mikroskopobjektiv benutze (für Objekte von 1 mm), hat sich das Thema sowieso erledigt, weil man dessen Blende ja nicht verstellen kann.
Die Suche nach einem "besseren" Mikroskopobjektiv werde ich nach Deiner Qualitätsbeurteilung meines Nikon einstellen; die Preisregion des verlinkten Objektives liegt weitab meiner finanziellen Möglichkeiten, ich werde stattdessen also versuchen, mit besserer Beleuchtung mehr herauszuholen. Da ich bisher nicht blitze, sondern den doppelten Schwanenhals einer Schott Kaltlichtquelle einsetze, besteht da sicher noch Potential.
Nochmals herzlichen Dank an alle für die geduldige Beantwortung meiner Fragen!

Andreas

Andreas,
ich habe eine Kaltlichtquelle mit drei Schwanenhälsen, bei der ich vor die 150 W Halogenlampe für Dauerlicht mehrere Blitzröhren gesetzt habe, welche auf Wunsch zusätzlich zum Dauerlicht weit heller beleuchten (davon gibt es hier einen Beitrag mit Fotos von mir).
Bisher hast du nur gesagt, dass du mit Stacking deine Makro- und Mikro-Fotos machst, aber nichts über die Verschlusszeiten bei den einzelnen Fotos gesagt.
Je stärker die Vergrößerung, desto mehr wirken sich Mikroverwackler während längerer Verschlusszeiten aus, das ist logisch.
Ein Elektronenblitz mit 1/10.000 Sekunde Leuchtdauer würde das Problem natürlich verhindern, aber was machen deine Objekte bei einer solch intensiven Strahlungseinwirkung?
Käfer-Innereien sind Wasser-haltig, das könnte verdampfen...
Und ich habe mir schon Objektivbajonettdeckel (schwarzer Kunststoff) verschmort, weil sie direkt vor dem Blitzkopf eines SB-800 lagen...

Hallo Michael,

die Verschlusszeiten wählt die Kamera automatisch und mir daher unbekannt, aber man kann ja mit PhotoShop alle möglichen Einstellungen der Bilder unter "Eigenschaften" nachsehen. das mache ich heute Abend dann gleich einmal.
Gut, dass Du das Thema "Mikroverwackler" ansprichst, denn hier liegt auch mein Verdacht, obwohl ich die Kamera in ein recht massives Mikroskop-Stativ reinlege. Eine möglichst hohe Reduzierung der Verschlusszeiten versuche ich auch dadurch zu erreichen, dass ich im Menü der Kamera die schlechteste Bildqualität, -größe und -auflösung wähle. Das hat ohne erkennbare Qualitätsverluste erhebliche Auswirkungen auf die Dateigröße der Fotos und zeigt, dass offenbar das Objektiv fast allein die Bildqualität bestimmt.
Aber muss ich denn mit dem Blitz unbedingt so dicht an das Präparat heran, dass dadurch die Temperatur steigt? Ansonsten sind die Käfer getrocknet aufgeklebt, die Organe gleich dahinter in einem Tropfen einer Glyzerin/Polymer-Mischung eingebettet, die dann Harz-ähnlich aushärtet. Wasser bzw. Feuchtigkeit ist nicht mehr vorhanden und (kurzzeitige) Erwärmung auf max. 100 °C wäre vielleicht schadlos möglich, aber sicher nicht wünschenswert...


Besten Gruß!

Andreas

Hallo Andreas!

Das Licht eines Blitzgerätes enthält viel Infrarot-Anteil, außerdem nimmt die Beleuchtungsintensität mit dem Quadrat der Entfernung Lichtquelle <=> Objekt ab.
Je weiter du mit einem Blitzgerät von den zu beleuchtenden Objekten weg bist, desto weniger wirkt der Blitz erhellend.

Du schreibst gerade, dass du die Kamera auf die kleinste Bildgröße und die höchste ISO-Stufe stellst und dabei keinen Unterschied zur höchstmöglichen Auflösung bei niedrigster ISO-Stufe in der Schärfe der Abbildungen siehst? Dann ist da etwas faul...

Hallo Michael,

im Dialog mit einem Fachmann sollte man stets auf exakte Wortwahl der Fachbegriffe achten. Sorry, natürlich hast du Recht und ich habe mich ungenau ausgedrückt: ich reduziere nur in zwei Menüpunkten, einmal die Bildqualität auf "Standard", und einmal die Bildgröße auf "Klein" (das schreibe ich aus der Erinnerung heraus, die Kamera liegt mir hier gerade nicht vor). Dagegen hat der ISO-Wert einen sehr deutlichen Einfluss, ich wähle daher stets die niedrigste Einstellung, in meinem Fall ist das 100. In Analog-Zeiten gab es auch Filme mit ISO 50, aber das bietet mir das Kamera-Menü leider nicht an.
Bezüglich des Blitzes ist mir das mit dem Quadrat klar, aber dennoch kommt doch auch bei 10 cm Abstand noch reichlich Licht an, zumindest deutlich mehr als vom Schwanenhals?


Besten Gruß!

Andreas

Hallo Andreas!

Andreas12955 schrieb:

Bezüglich des Blitzes ist mir das mit dem Quadrat klar, aber dennoch kommt doch auch bei 10 cm Abstand noch reichlich Licht an, zumindest deutlich mehr als vom Schwanenhals?

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Kommt darauf an, wie nah du die Lichtaustrittsöffnung des Schwanenhalses an das Objekt gebracht hattest - wenn das auch 10 cm waren (bei einer Konstruktion wie deiner m.E. viel zu viel), ist ein Blitz natürlich heller.
Bei der Belichtung ist aber immer zu berücksichtigen, dass die Menge an Photonen die auf dem Sensor landen ausschlaggebend ist. Ein Blitz ist zwar sehr viel heller als eine Glühbirne, leuchtet dafür aber nur Bruchteile einer Tausendstel Sekunde lang.
Somit kann man das nicht direkt vergleichen - dir kommt es aber doch offensichtlich auf eine die Verwacklung reduzierende kurze Belichtungszeit an, und die hat der Blitz natürlich.
http://www.nikon-fotografie.de/vbul...ossen-glasfaser-lichtquelle-modernisiert.html

Hallo Michael,

habe jetzt nachgesehen, die Belichtungszeit beträgt bei einem typischen Bild 1/100 Sekunde.
Mein Schwanenhals ist etwa 4 cm vom Objekt entfernt, dichter geht schlecht, sonst stört das Objektiv.


Schönen Abend!

Andreas

Andreas12955 schrieb:

Hallo Felix,

mein Problem wäre bei einem solchen Objektiv weder die Tiefenschärfe noch die hohe Vergrößerung (die ist im Gegenteil ja gewünscht), sondern der niedrige Arbeitsabstand. Ich muss zwischen Objekt und Objektiv wenigstens einen Zentimeter Platz zum beleuchten haben.


Besten Gruß!

Andreas

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Hallo Andreas,
Das wird aber echt schwierig: bei jedem mehrlinsigen Objektiv verlierst Du Arbeitsabstand aufgrund der Länge (Abstand der Front- zur Hinterlinse) des Objektives. Du brauchst ein Objektiv kurzer Brennweite, damit die Auszugsverlängerung nicht übermässig gross wird.
Soll das Bild grösser sein als das Objekt, wirst Du sehr rasch einen Arbeitsabstand der Frontlinse zum Objekt von 1 cm oder weniger erreichen.
Um das Objekt zur Einstellung zu beleuchten, empfehle ich Dir eine kleine LED-Leuchte, mit diesen reduzierst Du das Risiko einer zu starken Erwärmung des Objektes. Für die Aufnahme empfehle ich Dir AUF JEDEN FALL einen Blitz (wegen der Leistung und der Reduzierung der Unschärfe durch Verwackeln).
Um Dich mal an die Problematik heranzutasten, empfehle ich Dir lebende Mückenlarvem (in Aquarienfachhandel als "Fischfutter" erhältlich), welche Du mit wenig Wasser in eine Petrischale gibst. Wenn das klappt, kannst Du es mit Daphnien ("Wassesrflöhe", ebenfalls im Aquarienhandel erhältlich) versuchen.
In solchen Fällen ist es oft sinnvoll, das Objekt von schräg hinten (Gegenlicht) zu beleuchten.

Während meinem Studium der Hydrobiologie hatte ich ganze Nachmittage mit solchen Herausforderungen verbracht . . .

Felix

Hallo Wolfgang,

danke für den tollen link!
Ich hätte in dem Zusammenhang zwei Fragen:

1)
Kannst Du mir sagen, wo ich ein Datenblatt/Spezifikation für mein Mikroskopobjektiv "Nikon CF N Plan Achromat 4x/0.13 160/-" herunterladen kann?

2)
Weißt Du wie ich meine digitalen Spiegelreflexkamera Sony Alpha 35 dazu bringen kann, bei Schichtaufnahmen den Spiegel vorauszulösen bzw. während der Sequenz aufgeklappt zu lassen? Ich möchte Mikroverwackler vermeiden.

Besten Gruß

Andreas

Andreas12955 schrieb:

Hallo Wolfgang,

danke für den tollen link!
Ich hätte in dem Zusammenhang zwei Fragen:

1)
Kannst Du mir sagen, wo ich ein Datenblatt/Spezifikation für mein Mikroskopobjektiv "Nikon CF N Plan Achromat 4x/0.13 160/-" herunterladen kann?

2)
Weißt Du wie ich meine digitalen Spiegelreflexkamera Sony Alpha 35 dazu bringen kann, bei Schichtaufnahmen den Spiegel vorauszulösen bzw. während der Sequenz aufgeklappt zu lassen? Ich möchte Mikroverwackler vermeiden.

Besten Gruß

Andreas

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Bei dieser Art von Fotografie werden Mikroverwackler zu Megaverwacklern . . .
Felix

Andreas12955 schrieb:

danke für den tollen link!

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Bitte sehr!

Andreas12955 schrieb:

Ich hätte in dem Zusammenhang zwei Fragen:

1)
Kannst Du mir sagen, wo ich ein Datenblatt/Spezifikation für mein Mikroskopobjektiv "Nikon CF N Plan Achromat 4x/0.13 160/-" herunterladen kann?

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Nein, da das Objektiv bereits lange (20Jahre+) vom Markt ist, führt NIKON Instruments dafür keine Listen mehr, aber ich hatte Dir bereits oben beschrieben was aus den Bezeichnungen hervorgeht:

"NIKON" - Hersteller

"CF" - Color aberration Free (die Objektive sind farbfehlerfrei korrigiert, was insofern eine Besonderheit ist, als dass dies in dieser Konsequenz meines Wissens nur NIKON, Mitutoyo und teilweise ZEISS Jena(DDR) gemacht haben (aber ich weiß logischerweise nicht alles) Die anderen namhaften Hersteller haben einen Teil des Korrektur seit jeher auf die Okulare und - heute in Verbindung mit den Unendlich-Systemen - die Tubuslinsen gelegt. Dies ist der Grund, warum man Nikon- und Mitutoyo- Unendlich-Objektive auch in Verbindung mit Photoobjektiven als Tubuslinsen-Substitut verwenden kann.

"N" - Fertigungsgeneration

"Plan" - geebnetes Bildfeld (hier bis Sehfeldzahl 18/20)

"Achromat" - Grad der Farbkorrektion

"4x" - Eigenvergrößerung

"0,13" - numerische Apertur (Maß für das Auflösungsvermögen, hier gut 2 Mikrometer, abhängig von der zugrundegelegten Wellenlänge)

"160" - mechanische Tubuslänge (nur wenn diese zwischen Anschraubfläche und Bildsensor zumindest näherungsweise eingehalten wird, stimmen die Angaben zur Vergrößerung und n.A. in der für dieses Objektiv und Deine Anforderungen hinreichenden Genauigkeit)

"-" - ist ein Objektiv so gekennzeichnet, so ist es belanglos ob und mit welcher Deckglasdicke das abzubildende Präparat eingedeckt ist. Dies gilt in aller Regel bis zu einer n.A. von 0,30. Bis zu dieser numerischen Apertur darf auch von der angebenen Tubuslänge abgewichen werden ohne dass sich dies sichtbar auf die Abbildungsqualität auswirkt. Höhere n.A. ( und damit höhere Auflösung - Bildschärfe) bedingen eine zunehmend sehr viel (!) genauere Einhaltung dieser Parameter.

Nicht einhalten der Tubuslänge bewirkt ein Umfokussieren zur Erlangung eines Bildes im Okular bzw. auf dem Sensor. Dieses Umfokussieren bringt das Objektiv aus seinem in der Objektivkorrektur genauestens berechneten sogenannten "aplanatischen Punkt" heraus, was mit zunehmender numerischer Apertur eine drastische Verschlechterung der Bildleistung zur Folge hat. Vorzugweise der "Öffnungs-" oder auch "Kugelgestalt-Fehler" wird zunehmend stark sichtbar.

Ferner errechnet sich aus der Abgleichlänge 45mm minus Länge des Objektivs zwischen Anschraubfläche und vorderem Fassungsrand. Das 160mm Endlich-System hatte 45mm Abgleichlänge im Gegensatz zum aktuellen Unendlich-System mit 60mm (s.o.)

2)
Weißt Du wie ich meine digitalen Spiegelreflexkamera Sony Alpha 35 dazu bringen kann, bei Schichtaufnahmen den Spiegel vorauszulösen bzw. während der Sequenz aufgeklappt zu lassen? Ich möchte Mikroverwackler vermeiden.[/QUOTE]

Nein, ich besitze oder kenne keine Sony Kameras.

MfG Wolfgang

Hallo Wolfgang,

wieder einmal vielen Dank!!
Deine Erklärungen der Abkürzungen auf meinem Objektiv sind hilfreicher als jedes Datenblatt.

Bezüglich der Vorauslösung des Spiegels meiner Sony versuche ich auf der Homepage von Sony weiterzukommen, Die Bemerkung von Michael, dass durch den Spiegel Mikroverwackler entstehen, ist ziemlich überzeugend gewesen.


Schönen Abend!

Andreas

Moin und

Danke für die Blumen! Vielleicht ein kleiner Tipp aus der Zeit, wo Mikrophotographie allermeistens mit Ektachrome 64, Kodachrome 25, Velvia 50 und ganz ohne LED stattfand: gegen Verwackeln hilft zuverlässig - Blitz.

Na dann mal .... gute Nacht!

Wolfgang