Mikrofotografie mit 'Hybrid'-Okulare

Einführung

Es gibt zwei unterschiedliche Methoden womit hauptsächlich die Mikrophotographie an Mikroskopen mit Endlichoptik (normalerweise 160 oder 170 mm mechanische Tubuslänge) betrieben wird:

1. Afokale Methode. Hier befindet sich eine Linse oder Kameraobjektiv zwischen Okular und Kamera-Sensor. Das Kameraobjektiv fungiert als Relaisoptik und erfasst das vom Okular kompensierte Bild.

2. Projektion mit einem speziellen Projektiv oder Foto-Okular. Hier befindet sich zwischen Okular und Sensor kein Optik und das Bild wird vom jeweiligen Okular auf den Sensor projiziert.

Es gibt jedoch noch einen dritten Weg, den ich hier unberücksichtigt lassen möchte, und zwar die direkte Projektion des Objektivbildes auf den Sensor, ohne Verwendung eines Okulars.

Ich habe lange Zeit die afokale Methode verwendet, aber nach vielen Experimenten mit Okularen, die als Projektionsokulare dienen können, bin ich überzeugt, dass die zweite Methode bessere Bilder liefert. Bei der Afokale Methode befindet sich zwischen dem Okular und dem Sensor zusätzliches Glas. Es ist klar, dass dies das Bild in der Mitte des Mikroskopfeldes niemals verbessern wird. Jedes zusätzliche optische Element im Strahlengang kann das Bild möglicherweise verschlechtern. Und auf jede zusätzliche Glasoberfläche können sich störende Staubpartikel befinden.

Projektive sind spezielle Okulare, die das Bild vom Objektiv korrigieren und auf den Sensor projizieren. Für die Fotografie mit DSLR-Kameras eignen sich besonders Projektive mit geringer Vergrößerung. Ein sehr beliebtes Projektiv ist beispielsweise das NFK 1.67x für das Olympus BH2-Mikroskop. Der Preis für dieses Projektiv auf dem Gebrauchtmarkt ist jedoch oft absurd. Nicht alle Mikroskophersteller haben in der Vergangenheit nützliche Projektive hergestellt. Carl Zeiss zum Beispiel nahm an einer Stelle den afokalen Weg und deshalb wurde und wird für die Fotografie mit Zeiss-Mikroskopen mit 160 mm mechanische Tubuslänge hauptsächlich einer Relaisoptik zwischen Okular und Sensor verwendet. Wenn man beispielsweise mit einem Zeiss Standard ohne Relaisoptik fotografieren möchtet, kann ein gewöhnliches Beobachtungsokular (z. B. ein Kpl10x) als Projektiv verwendet werden, wenn die Position dieses Okulars in der Fototubus um einige mm angehoben wird. Die Ergebnisse sind jedoch variabel und es gibt oft eine deutliche chromatische Aberration an den Bildrändern, wenn auf diese Weise fotografiert wird.

Hybrid-Okulare

Ich besitze eine ziemlich große Sammlung von Okularen und habe mich irgendwann gefragt, was passieren würde, wenn ich zwei verschiedene Zeiss-Okulare kombiniere und sie als Projektionsokular für die Fotografie verwende. Zum Beispiel habe ich die Augenlinse eines Zeiss Kpl8x-Okulars gegen die Augenlinse eines Kpl10x-Okulars ausgetauscht. Ich hatte nur ein schlechtes Bild erwartet, aber das Ergebnis war überraschend. Das Bild auf der Kamera erschien nicht nur parfokal zum visuellen Bild, es gab auch wenig chromatische Aberration an den Rändern. Das Ergebnis war signifikant besser als bei Verwendung eines angehobenes Kpl10x-Okulars. Die Erklärung dafür warum es besser funktioniert als ein normales angehobenes Okular ist warscheinlich die vergrößerte Abstand zwischen Feldlinse und Augenlinse. Anscheinend entsteht dadurch ein Projektiv. Auch bei manche frühere Foto-Okulare, z. B. das Zeiss FK10x, könnte man den Abstand zwischen Feldlinse und Augenlinse ändern. In jedem Fall wird die chromatische Aberration weitgehend aufgehoben. Neben Zeiss habe ich auch mit Leitz- und Olympus-Okularen experimentiert. Ich habe diese gemischten Okulare 'Hybrid-Okulare' genannt. Einige Ergebnisse damit werden unten gezeigt.

Wenn man mit dieser Methode experimentieren möchte, ist es wichtig, dass ein Adapter verwendet wird, mit dem der Abstand zwischen Kamerasensor und Okular variiert werden kann.

Zeiss

Hybrid-Okular Kpl10-8-10: Feldlinse Kpl10x - Hülse Kpl8x - Augenlinse Kpl10x

Die Kombination von Kpl8x- und Kpl10x Okularen habe ich mit einem Objektmikrometer und verschiedenen Zeiss-Objektiven getestet. Ich habe angefangen, die Kpl10x-Augenlinse einfach auf ein Kpl8x-Okular zu schrauben. Diese Kombination funktionierte gut und Parfokalität wurde erreicht. Die Kombination, womit beide Linsen eines Kpl10x-Okulars auf eine Kpl8x-Hülse geschraubt wurde, lieferte in meine Hände die beste Ergebnisse und ein etwas größeren Teil des Sehfeldes wurde damit fotografiert. Einige Ergebnisse dieser Kombination werden unten gezeigt. Dieses Hybridokular erzeugt deutlich weniger chromatische Aberration als wenn ein normales Kpl10x oder Kpl W10x/18 angehoben wird. Es gibt eine leichte Kissenförmige Verzeichnung, die aber akzeptabel ist. Mit allen von mir getesteten Zeiss-Objektiven, darunter diversen (Plan-)Achromaten, Neofluaren und (Plan-)Apochromaten, wurden gute Ergebnisse erzielt. Die Tests wurden mit einem Zeiss Standard 16 mit Monokular- und Trinokulartubus durchgeführt. Außerdem kamen mehrere Hufeisenstative mit 160 mm mechanische Tubuslänge zum Einsatz. Das Hybridokular wurde nicht angehoben und der Abstand zwischen Kamerasensor und Okular wurde angepasst, bis das Bild auf der Kamera 100% parfokal mit dem visuellen Bild war. Die Tests wurden sowohl mit einer Olympus PEN E-Pl1-Kamera als auch einer Canon 600D-Kamera durchgeführt.

Hybridokular Kpl10-8-10, das als Projektionsokular am Zeiss Standard mit der Canon 600D Kamera verwendet wurde. Die Feldlinse und die Augenlinse eines Kpl10x-Okulars wurden auf ein Kpl8x-Okular geschraubt. Der Abstand zwischen die  Augenlinse (L) des Okulars und dem Bajonettanschluss der Canon 600D beträgt ca. 21 mm. Der genaue Abstand sollte optimiert werden, bis das Bild auf dem Kameradisplay 100% parfokal mit dem visuellen Bild ist.

Objektmikrometer fotografiert mit einem Zeiss Plan 10/0.25 und Hybridokular Kpl10-8-10. Kamera: Canon 600D.

Objektmikrometer fotografiert mit Carl Zeiss Plan 25/0.45 (oben) und Zeiss Planapo 25/ 0.65 (unten). Projektion mit Hybridokular Kpl10-8-10. Kamera: Canon 600D.

Objektmikrometer fotografiert mit Zeiss Plan 40/0.65 (oben) und Zeiss Planapo 40/1.0 (unten). Projektion mit Hybridokular Kpl10-8-10. Kamera: Canon 600D.

Vergleich zwischen Okularprojektion mit Hybridokular Kpl10-8-10 (oben) und ein angehobenes Kpl W10x/18 Okular (unten). Die chromatische Aberration ist mit dem normalen Okular deutlich sichtbar. Objektiv: Carl Zeiss Plan 25/0.45.

Arachnoidiscus, fotografiert mit Carl Zeiss Plan 25/0.45 und Hybrid-Okular Kpl10-8-10. Dies ist das ganze vom Canon 600D aufgenommene Bild.

Links: Ein Moos, fotografiert mit einem Zeiss Planapo 25/0.65 und Hybridokular Kpl10-8-10. Rechts: Das orangefarbene Rechteck zeigt den Teil des mikroskopischen Sehfelds an, der mit dieses Okular und einer Canon 600D Kamera aufgenommen wird. Der Kreis bezieht sich auf ein Okular mit einem Sehfeldzahl von 18, z. B. ein Zeiss Kpl W10x/18

Hybrid-Okular Oly5-Kpl10: Feldlinse Olympus-5x - Hülse Olympus-5x - Augenlinse Kpl10x

Eine ebenfalls gut funktionierende Kombination ist ein Olympus 5x Huygens Okular, auf dem eine Zeiss Kpl10x Augenlinse geschraubt wird. Die originale Feldlinse von dem Olympus Okular bleibt an die Stelle. Zeiss-Puristen mögen diese Kombination vielleicht verabscheuen, aber entscheidend ist das Ergebnis. Und das ist gar nicht schlecht. Unten werden einige mit der Canon 600D aufgenommen Bilder gezeigt. Mit diesem Hybridokular wird ein etwas größerer Teil des Sehfeldes fotografiert und zudem ist die Kissenförmige Verzeichnung vernachlässigbar. Der Abstand vom Okular zum Sensor der Canon 600D wurde angepasst, bis keine Vignettierung mehr auftrat. Das Bild auf der Kamera war parfokal mit dem visuellen Bild.

Installation des Hybridokulars Oly5-Kpl10 auf dem Zeiss Standard. A: Olympus 5x Huygens Okular, die Länge des Metallteils beträgt 49 mm. B: Zeiss Kpl10x Okular. C: der schwarzer Ring des Kpl10x Okulars wird über dem Olympus 5x Okular geschoben. D: die Kpl10x Augenlinse wird aufgeschraubt. E: Hybridokular im Zeiss Standard Fototubus. F: Canon 600D auf dem Zeiss-Standard. Der Abstand zwischen die  Augenlinse des Okulars und dem Bajonettanschluss der Canon 600D beträgt ca. 19 mm. Der genaue Abstand sollte optimiert werden, bis das Bild auf dem Kameradisplay 100% parfokal mit dem visuellen Bild ist.

Objektmikrometer fotografiert mit Zeiss Planapo 25/0.65 und Hybridokular Oly5-Kpl10. Kamera: Canon 600D.

Links: Objektmikrometer fotografiert mit Carl Zeiss Plan 25/0.45 und Hybridokular Oly5-Kpl10. Rechts: In orange der mit der Canon 600D aufgenommene Teil des Sehfelds mit Sehfeldzahl 18 bei Verwendung dieses Hybridokular.

Objektmikrometer fotografiert mit Carl Zeiss Planapo 40/1.0 und Hybridokular Oly5-Kpl10. Kamera: Canon 600D.

Histologischer Schnitt der Luftröhre, aufgenommen mit Carl Zeiss Planapo 40/1.0 und Oly5-Kpl10 Hybridokular. Kamera: Canon 600D.

Hybrid- Okular C5-PeriGF10: Feldlinse Zeiss C5x - Hülse Zeiss C5x - Augenlinse Leitz Periplan GF10x

Die neueste von mir getestete Kombination besteht aus einem Carl Zeiss C5x Okular mit die Augenlinse eines Leitz Periplan GF10x Okulars. Die schwarze Hülse des C5x Okulars wird entfernt. Wird diese Kombination in den Fototubus eines Zeiss-Trinokulartubus (altere Schiebe-Tubus) eingesetzt, wird das Okular um ungefähr 11.5 mm angehoben, da sich in diesem Fototubus eine Blende befindet. Auf dieser Blende ruht also das Hybridokular. Diese Situation erwies sich als perfekt. Ein sehr großer Teil des Sehfelds wurde auf dem Display der Canon 600D vollständig parfokal und mit minimaler chromatischer Aberration wiedergegeben. Außerdem gibt es keine Vignettierung. Bei Verwendung eines Monotubus (der keine Blende enthält) muss dieses Okulars im Tubus um 11.5 mm angehoben werden. Dieses Hybridokular hat sich bisher als beste Kombination für Zeiss 160mm Objektive erwiesen.

Aufbau und Positionierung des Hybridokulars C5-PeriGF10 für Zeiss Standard. A: Carl Zeiss C5x Okular. B: Augenlinse Leitz Periplan GF10x Okular. C: C5x-Okular, die Augenlinse und schwarzer Hülle wurden abgenommen, die Länge des Metallteils beträgt ca. 49 mm. D: Die Augenlinse des Leitz Periplan GF10x Okulars wird auf die C5x Hülse geschraubt. E: Hybridokular im Fototubus des Zeiss-Standards, bei dem das Okular ungefähr 11.5 mm angehoben ist.

Links: Objektmikrometer fotografiert mit Carl Zeiss Plan 25/0.45 und Hybridokular C5-PeriGF10. Rechts: Teil des Sehfeldes mit Sehfeldzahl 20 das fotografiert wird mit der Canon 600D.

Objektmikrometer und histologisches Präparat fotografiert mit Carl Zeiss Planapo 40/1.0 und Hybridokular C5-PeriGF10. Kamera: Canon 600D.

Spaltöffnung im Epidermis von Tradescantia zebrina fotografiert mit Carl Zeiss Neofluar 63/1.25 und Hybridokular C5-PeriGF10. Kamera: Canon 600D.

Vergleich zwischen Fotografie mit Hybridokular und die afokale Methode mit einem Diatomeen Präparat. Als Kamera kam eine Olympus PEN E-PL1 zum Einsatz. Links: Hybridokular C5-PeriGF10. Rechts: Sigma 30mm Kameraobjektiv und Kpl10xW Okular. Objektiv: Zeiss Plan 40/0.65. Die Ergebnisse sind vergleichbar.

Objektmikrometer fotografiert mit Olympus PEN E-PL1 Kamera und Zeiss Objektiv Plan 40/0.65. Oben: Hybridokular C5-PeriGF10. Unten: afokale Methode mit Sigma 30 mm Linse und Kpl10xW Okular.

Hybrid-Okular C5-Kpl10: Feldlinse und Hülse von Zeiss C5x Okular - Augenlinse von Zeiss Kpl10x Okular

Bei parfokaler Einstellung dieser Kombination wird nicht der gesamte Sensor der Olympus PEN E-PL1 beleuchtet und es kommt zu Vignettierung. Dieses Hybridokular könnte ideal für kleinere Sensoren sein wie z. B. ein 1-Zoll Sensor. Die Bildqualität ist sehr gut.

Objektmicrometer (links) und Arachnoidiscus (rechts) fotografiert mit Hybridokular C5-Kpl10 und Olympus PEN E-PL1 Kamera. Objektiv: Carl Zeiss Plan 25/0.45.

Leitz

Hybrid-Okular L6-Oly5-PeriGF10: Feldlinse Leitz 6x Okular - Hülse Olympus 5x Okular - Augenlinse Leitz Periplan GF10x

Mit dem Leitz Dialux-II und Laborlux-12 habe ich verschiedene Okularkombinationen ausprobiert. Mit Leitz NPL Fluotaren am Laborlux-12 erhalte ich beispielsweise gute Ergebnisse mit einem Okular, das aus 3 verschiedenen Okularteile besteht: einem Leitz 6x Feldlinse, die Metallhülse eines Olympus 5x-Okulars und die Augenlinse einem Periplan GF10x Okular. Ziemlich exotisch, aber es funktioniert gut mit die NPL-Fluotaren. Die Leitz EF-Achromaten weisen eine etwas stärkere chromatische Aberration auf. Die Kombination eines Olympus 5x-Metallhülse mit die beiden Linsen eines Leitz Periplan GF10x eignet sich sowohl für EF-Achromaten als auch für NPL-Fluotare, geht jedoch zu Lasten der Größe des aufgenommenen Bildes.

Hybridokular L6-Oly5-PeriGF10 bestehend aus 3 verschiedenen Okularen. Die Länge der Olympus Metallhülse beträgt 49 mm. Rechts: Objektmikrometer, fotografiert mit diesem Okular und einem Leitz Fluotar 25/0.55 am Leitz Laborlux-12. Camera: Canon 600D.

Dracaena Epidermis, fotografiert mit Leitz Fluotar 25/0.55 und Hybridokular L6-Oly5-PeriGF10 am Leitz Laborlux-12. Camera: Canon 600D.

Hybrid-Okular Peri8-Oly5-Peri8: Feldlinse Leitz Periplan 8x - Hülse Olympus 5x - Augenlinse Leitz Periplan 8x

Einer der neueste und auch beste Kombinationen, die ich getestet habe, besteht aus die Feldlinse und Augenlinse eines älteren Leitz Periplan 8x Okulars, verbunden mit einer Olympus 5x Hülse. Dieses Hybridokular funktionierte gut mit allen Leitz 160mm und 170mm Planachromate, NPL Fluotare und Planapochromaten die ich getestet habe, sowohl am Leitz Laborlux-12 als am Leitz Dialux-II. Getestet wurden verschiedene Achromate, Planachromate, NPL Fluotare und Planapochromate. Mit diesem Hybridokular ist das Bild der Kamera 100% parfokal mit dem visuellen Bild. Es gibt keine nennenswerte kissenförmige Verzeichnung.

A: Hybridokular Peri8-Oly5-Peri8 bestehend aus die Feldlinse und Augenlinse eines Periplan 8x Okulars, verbunden mit der Hülse eines Olympus 5x Okulars. B: Original Leitz Periplan 8x Okular. C: Hybridokular mit eine Länge von 54 mm (inklusive Linsen), die Länge des Metallteils beträgt 49 mm. D: Ihagee Adapter verbunden mit der Foto-Tubus. E: Anschluss der Canon 600D am Foto-Tubus. Der Abstand von der Augenlinse zum Bajonettanschluss beträgt 37 mm und das Kamerabild ist exakt parfokal mit dem visuellen Bild.

Objektmikrometer fotografiert mit Hybridokular Peri8-Oly5-Peri8. Oben: Leitz-Plan 25/0.50. Unten: Leitz Pl Apo 25/0.65.

Hybrid-Okular L6-Oly5-Peri10: Feldlinse Leitz 6x - Hülse Olympus 5x - Augenlinse Leitz Periplan 10x

Diese Kombination funktionierte gut mit Leitz 160mm und 170mm Achromate / Semi-Planachromate. Das Hybrid-Okular ist nahezu parfokal mit der Olympus PEN E-PL1 Kamera auf dem Leitz Laborlux-12 und ist im folgenden Bild zu sehen.

Hybridokular L6-Oly5-Peri10 bestehend aus der Feldlinse eines Leitz Huygens 6x Okulars, der Hülse eines Olympus 5x Huygens Okulars (Länge: 49 mm) und die Augenlinse eines älteren Leitz Periplan 10x Okulars. Die Gesamtlänge dieses Okulars inklusive Feld- und Augenlinse beträgt 55 mm. Die letzten beiden Bilder zeigen die Kamera Adaption an der Leitz Laborlux-12. Auf dem zweiten Foto von rechts die Olympus PEN E-PL1 Kamera, bei der der Abstand von der Augenlinse zum Bajonettanschluss 30 mm beträgt und der Aufbau nahezu parfokal ist. Ganz rechts die Canon 600D, bei der der Abstand von der Augenlinse zum Bajonettanschluss 19 mm beträgt und der Aufbau 100% parfokal ist.

Objektmikrometer fotografiert mit Leitz EF 25/0.50 und Hybridokular L6-Oly5-Peri10. Kamera: Olympus PEN E-PL1 am Leitz Laborlux-12.

 

Objektmikrometer fotografiert mit Leitz EF 25/0.50 und Hybridokular L6-Oly5-Peri10Kamera: Canon 600D am Leitz Laborlux-12.

Präparat eines Pflanzenschnitts fotografiert mit Leitz EF 25/0.50 und Hybridokular L6-Oly5-Peri10. Kamera: Olympus Canon 600D am Leitz Laborlux-12.

Olympus

Olympus 37 mm Objektive. Hybrid-Okular E5-P7: Feldlinse und Hülse Euromex 5x - Augenlinse Olympus P7x

Die Augenlinse von einem markenlosen 5x-Okular (gehörend zu einem Euromex Hufeisenstativ) habe ich ausgetauscht mit eine Olympus P7x Augenlinse. Es war ein goldener Fund. Diese Kombination funktionierte sehr gut mit die meisten Olympus-Objektiven mit einer Abgleichlänge von 37 mm, sowohl mit der Canon 600D als mit der Olympus PEN E-PL1 Kamera. Eine kissenförmige Verzeichnung fehlt. Die von mir getesteten Planachromaten 10/0.25, 20/0.40, 40/0.65 und die Achromaten 40/0.65 und 60/0.80 funktionierten gut mit dem Hybridokular. Lediglich beim 100/1.25 Achromat war das Ergebnis etwas enttäuschend, aber zum Glück ist dieses Objektiv bei den meisten Mikroskopikern nicht so beliebt. Die normalen Achromaten mit geringen Vergrößerungen (4x und 10x) werden überkompensiert, was zu chromatischer Aberration führt. Dies liegt daran, dass das Hybridokular die Augenlinse eines kompensierenden P7x-Okulars hat. Diese zu starke Kompensation ist bei der afokalen Methode nicht anders: Auch hier müssen für Olympus 37 mm Achromate 10/0.25 oder geringer nicht-kompensierende Okulare verwendet werden. Ein Hybridokular das sich gut eignete für die geringere Achromaten war dieses: Die Augenlinse eines markenlosen 6x-Okulars (Euromex) wurde durch eine markenlosen 10x Augenlinse (ebenfals Euromex) ersetzt.

Hybridokular E5-P7 bestehend aus dem unteren Teil eines Euromex 5x Huygens Okulars und die Augenlinse eines Olympus P7x Okulars. Die Gesamtlänge dieses Hybridokulars inklusive Augenlinse beträgt 59 mm, die Länge des Metallteils beträgt 52 mm. Der Abstand von der Augenlinse zum Bajonettanschluss der Canon 600D beträgt ca. 34 mm. Die Konstruktion ist sehr kompakt, so dass auch eine stabile Verbindung zu einem Hufeisenstativ, in diesem Fall einem Olympus HSC, möglich ist. Ganz rechts ist der Teil des Sehfeldes, den der Sensor der Canon 600D aufnimmt, in Orange dargestellt. Bei Okularen mit Sehfeldzahl 20 wird der größtmögliche Teil des Sehfeldes ohne Vignettierung fotografiert.

Objektmikrometer, fotografiert mit einem 37 mm Olympus Plan 20/0.40 Objektiv und Hybridokular E5-P7. Kamera: Canon 600D.

Objektmikrometer fotografiert mit 37 mm Olympus Plan 20/0.40 Objektiv. Hier ist ein Olympus FK2.5x projektiv verwendet in Kombination mit dem Olympus OM-Mount Photomicro Adapter L. Es ist klar, dass mit dieser Kombination ein kleinerer Teil des Sehfelds fotografiert wird. Kamera: Canon 600D.

Blatt eines Mooses, fotografiert mit einem 37 mm Olympus Plan 20/0.40 Objektiv und dem Hybridokular E5-P7. Kamera: Canon 600D, montiert auf ein Olympus Hufeisenstativ.

Olympus 37 mm Objektive. Hybrid-Okular L6-P10: Feldlinse und Hülse Leitz 6x - Augenlinse Olympus P10x

Dieses Okular funktioniert gut mit Olympus 37 mm Objektiven und kann, wenn es ungefähr 10-11 mm angehoben wird, exakt parfokal eingestellt werden. Es entsteht eine ganz leichte tonnenförmige Verzeichnung, die jedoch kaum stört.

Objektmikrometer (links) und Pollen einer Lilie (rechts) fotografiert mit Hybridokular L6-P10 und Olympus Objektiv F40/0.65, einem Semiplanachromaten. Die Fotos wurden mit der Canon 600D aufgenommen, die auf dem Olympus HSA-Mikroskop montiert war, einem einfachen Hufeisenstativ, das in Schulen verwendet wurde.

Olympus 45 mm Objektive. Hybrid-Okular E5-P7: Feldlinse und Hülse Euromex 5x - Augenlinse Olympus P7x

Theoretisch würden die 45 mm Olympus-Objektive eine andere Kompensation erfordern als die 37 mm Objektive, da sie auch unterschiedliche Okulare und Projektive verwenden. Trotzdem wurden mit die meisten der Olympus EA, A, D Plan en S Plan Objektive gute Ergebnisse erzielt. Ich habe die Tests sowohl mit einem Zeiss Mikroskop als auch mit einem Olympus BH2 Mikroskop durchgeführt. Der Grund für die Verwendung eines Zeiss-Stativs ist der normale 23.2 mm Tubus, mit dem ein Ihagee-Adapter verwendet werden kann und der Abstand zwischen Okular und Kamerasensor optimal eingestellt werden kann. Der Abstand zwischen Okular und Kamerasensor wurde so eingestellt, dass keine Vignettierung mehr auftrat und der Sensor der Canon 600D gerade vollständig belichtet wurde. Mit der Olympus BH2 konnte ich diesen Abstand nicht frei einstellen und habe ein temporäres Setup verwendet, mit dem die Ergebnisse immer noch recht gut waren. Die einzige Objektive, bei den die Ergebnisse etwas geringer waren, waren die 100/1.25 Achromaten.

Objektmikrometer (links) und Pollen (rechts), fotografiert mit Olympus S Plan 40/0.70 und Hybrid-Okular E5-P7.

Zeiss-Winkel

Hybrid-Okular E5-P7: Feldlinse und Hülse Euromex 5x - Augenlinse Olympus P7x

Zeiss-Winkel Objektive, sowohl mit 39 mm als auch 45 mm Abgleichlänge, harmonieren gut mit den Olympus Okularen, die für die 37 mm Olympus Objektive verwendet wurden. Für die afokale Fotografie verwende ich normalerweise Olympus P10x oder WF10x Okulare. Das oben beschriebene 5x-P7x Hybridokular für Olympus Objektive funktionierte auch gut für die stärker vergrößernden Zeiss-Winkel Objektive ab 25/0.45. Zeiss-Winkel Objektive ergeben eine starke Bildfeldwölbung, sodass bei dünnen und flachen Präparaten das Bild an den Rändern unscharf wird. Bei weniger flachen Präparaten oder zur Untersuchung von Tümpelproben ist dies jedoch kein Problem. Manche mögen sich fragen: Warum so alte Objektive mit Bildfeldwölbung für die Fotografie verwenden? Die Antwort ist einfach: Meiner Meinung nach ergeben diese alten Zeiss-Winkel Achromate ein sauberes Bild als viele modernere (Plan-)Achromate.

Objektmikrometer und Präparat mit Pollen fotografiert mit einem Zeiss-Winkel 40/0.65 Objektiv und Hybridokular E5-P7. Links liegt der Fokus in der Mitte, die Bildfeldwölbung ist an den Rändern deutlich sichtbar. Rechts wurde auf den Rand fokussiert und hier ist die chromatische Aberration minimal. Kamera: Canon 600D.

Hybrid-Okular L6-P10: Feldlinse und Hülse Leitz 6x - Augenlinse Olympus P10x

Diese Kombination funktioniert auch gut mit Zeiss-Winkel Objektiven ab 25/0.45. Die Teile für dieses Hybridokular sind leichter zu finden als für das E5-P7 Okular. Parfokalität wird erreicht wenn das Okular um ca. 10-11 mm angehoben wird. Leitz 6x und Olympus P10x Okulare sind häufig auf dem Gebrauchtmarkt zu finden.

Objektmikrometer (links) und ein Präparat mit Mitosestadien aus der Wurzelspitze einer Zwiebel (rechts) fotografiert mit Zeiss-Winkel 40/0.65 und Hybridokular L6-P10. Ein Großteil des Sichtfeldes wird mit angemessener Planarität fotografiert. Wenn man bedenkt, dass es sich hier um einen alten Achromaten aus den späten 1940er Jahren handelt, ist dieses Ergebnis alles andere als schlecht. Ich habe moderne (Semi)Planachromate gesehen, die schlechtere Ergebnisse lieferten. Kamera: Canon 600D.

Hybrid-Okular ZW8-ZW12.5: Feldlinse und Hülse Zeiss-Winkel 8x - Augenlinse Zeiss-Winkel 12.5x

Bei den niedrigen Vergrösserungen ist mit Zeiss-Winkel Objektive viel weniger Kompensation erforderlich als bei den höheren Vergrößerungen. Die obige Kombination aus 8x- und 12.5x-Okularen funktionierte gut mit den Zeiss-Winkel Objektiven 2.5/0.06, 4/0.10, 10/0.25 und 16/0.32.

Carl Zeiss Jena

Hybrid-Okular C5-PeriNF10: Feldlinse und Hülse Carl Zeiss C5x Okular - Augenlinse Leitz Periplan NF10x Okular

Ich habe einige Carl Zeiss Jena (CZJ) (Plan)achromaten und Apochromaten mit 45 mm Abgleichlänge getested mit einem Hybridokular, bestehend aus dem Unterteil eines Carl Zeiss C5x Okulars und die Augenlinse eines Leitz Periplan-NF10x Okulars. Ich habe die Ergebnisse mit der afokalen Methode verglichen, bei der ich ein CZJ PK12.5x Okular in Kombination mit einem 17 mm Pancake Kameraobjektiv von Olympus verwendet habe. Die mit dem Hybridokular erzielte Bildqualität war mit der afokalen Methode vergleichbar und vielleicht sogar noch etwas besser. Der Sensor der Olympus PEN E-Pl1 Kamera wurde mit diesem Hybridokular nicht vollständig beleuchtet, wodurch etwas Vignettierung auftritt. Dieses Okular ist sehr gut geeignet für 1" Kameras. Der 1" Sensor der Nikon 1 J1 Kamera wurde mit diesem Hybridokular voll ausgeleuchtet.

Beim Testen ist mir aufgefallen, dass die Restfehler bei verschiedene CZJ-Objektiven nicht in gleichermaßen vorhanden sind, wie es bei die Objektiven von Zeiss Oberkochen der Fall ist. Sogar zwischen verschiedenen CZJ-Apochromaten gibt es einen Unterschied in der erforderlichen Kompensation. Bei Verwendung von CZJ PK10x/12.5x Okulare ist visuell wahrnehmbar, dass zB der Apochromat CZJ 6.3/0.10 gegenüber den Apochromaten CZJ 16/0.40 und 40/0.95 überkompensiert wird. Es gibt auch einen kleinen Unterschied zwischen stärker vergrößernden CZJ (plan) Achromaten (≥ 40) und Apochromaten. Schließlich benötigen die Achromaten mit geringeren Vergrößerungen (16) weniger Kompensation und daher eignet sich auch ein anderes Hybridokular: C8-A10, bei dem die Augenlinse eines CZJ A10x(14) Okulars auf die Hülse eines Carl Zeiss C8x Okulars geschraubt wird. Die hier beschriebenen Unterschiede in der Kompensation zeigen sich auch bei afokaler Fotografie und der Verwendung von CZJ PK-Okularen. CZJ hatte die Kompensation für der unterschiedlichen Objektivklassen eindeutig nicht auf das gleiche Niveau gebracht.

Präparat von Arachnoidiscus fotografiert mit CZJ Apochromat 16/0.40. Die beiden oberen Bilder: Hybridokular C5-PeriNF10 fokussiert in der Mitte (links) und am Rand (rechts). Untere zwei Bilder: afokale Methode mit CZJ PK12.5x Okular und Olympus 17 mm Pancake Objektiv, fokussiert in der Mitte (links) und am Rand (rechts). Kamera: Olympus PEN E-Pl1.

Diatomeen-Streupräparat fotografiert mit CZJ Apochromat 40/0.95. Links: Hybridokular C5-PeriNF10. Rechts: afokale Methode mit CZJ PK12.5x-Okular und Olympus 17 mm Pancake Objektiv. Kamera: Olympus PEN E-Pl1.

Die Fadenalgen Spirogyra (grün) und Melosira (braun) fotografiert mit Objektiv HI 100/1.25 (aus Jena). Mit dem Hybridokular C5-PeriNF10 wurde das Bild auf den 1" Sensor der Nikon 1 J1 Kamera projiziert.

Hybrid-Okulare und Mikroskopkameras

Okularkameras sind bei Mikroskopen mit eine endliche mechanische Tubuslänge nur bedingt einsetzbar. Hier treten zwei Probleme auf:

1. Die meisten Mikroskopkameras haben einen kleinen Sensor. Befindet sich in der Kamera kein optisches Element, das das Bild verkleinert, wird nur ein sehr eingeschränkter Teil des mikroskopischen Sehfeldes erfasst.

2. Bei Mikroskopen mit eine endliche mechanische Tubuslänge wird das vom Objektiv kommende Bild nicht auf Restfehler korrigiert und es muss eine entsprechende optische Kompensation vorgenommen werden. Bei Okularkameras ohne interne Optik entfällt die Korrektur von Restfehlern, da die Kamera an die Stelle eines Kompensationsokulars tritt. Aber auch bei Okularkameras mit einer Reduzierlinse findet diese Korrektur nicht statt, da die optischen Elemente in solchen Kameras die Restfehler im Bild des Objektivs nicht kompensieren.

Beide Probleme lassen sich mit Hybridokularen recht einfach lösen. Es wird eine Mikroskopkamera ohne interne Optik verwendet und das Bild wird durch das Hybridokular verkleinert und korrigiert auf dem Sensor projiziert.

Ich habe ein Hybridokular für Zeiss 160 mm Objektive zusammengestellt, bei dem ein großer Teil des Sehfeldes auf einen sehr kleinen Sensor projiziert werden kann. Für diesen Test habe ich die BRESSER MikrOkular Full HD Okularkamera verwendet. Dies ist eine sehr einfache 2 Mp Okularkamera aus der unteren Preisklasse mit einem Sensor von 5.86 x 3.28 mm. Die Kamera hat keine interne Optik und wird anstelle des Okulars in den Tubus des Mikroskops eingesetzt. Auf diese Weise wird nur ein sehr kleiner Teil des Sehfeldes fotografiert und es treten auch chromatische Aberrationen auf. Mit dem Hybridokular konnte ein großer Teil des Sehfeldes mit Sehfeldzahl 20 parfokal und ohne Vignettierung auf diesen kleinen Sensor abgebildet werden. Um den richtigen Parfokalabstand zu erreichen, kann zwischen Okular und Kamera eine maßgefertigte Metall- oder Kunststoffhülse platziert werden. In diese Hülle wird dann die Kamera eingeschoben. Wie das Hybridokular aufgebaut ist, wird im folgenden Bild deutlich.

Hybridokulare funktionieren auch gut mit C-Mount Kameras. Hier wurden einige Kameras getestet: 'Hybrid-Okulare in Kombination mit Mikroskopkameras'.

Hybridokular C5-ZW5-Kpl10. Das Okular besteht aus den Teilen von 3 verschiedenen Okularen. A: Zeiss C5x Okular ohne Augenlinse. B: Hülse von Zeiss-Winkel 5x Okular, dieser enthält ein Schraubgewinde. C: Zeiss Kpl10x Augenlinse. D: Hybridokular, bei dem der Abstand zwischen Augenlinse und Feldlinse 75 mm beträgt.

Vergleich zwischen Aufnahmen mit der BRESSER MikrOkular Full HD Okularkamera anhand eines Präparates mit der Kieselalge Cymbella (oben) und ein Präparat mit Mitosestadien aus der Wurzelspitze einer Zwiebel (unten). Auf den beiden Bildern links wurde die Kamera bestimmungsgemäß verwendet, d.h. ohne Zutun eines Okulars oder Projektivs in den Tubus eingeschoben. In den rechten Bildern wurde das Hybridokular C5-ZW5-Kpl10 im Tubus platziert und der Abstand von der Kamera zum Okular so eingestellt, dass das Bild der Kamera parfokal zum visuellen Bild war. Die Fotos rechts zeigen einen viel größeren Teil des Sehfeldes und zusätzlich ist die chromatische Aberration korrigiert. Objektiv: Carl Zeiss Neofluar 63/1.25.

Die originalen Okulare

Jeder, der eine Sammlung von Okularen verschiedener Marken besitzt, kann viele Kombinationen machen. Es besteht eine gute Chance, dass eine Kombination gemacht werden kann, die gut als Projektionsokular funktioniert. Im Moment teste ich andere Kombinationen als die hier diskutierten. Das folgende Bild zeigt die Originalokulare, die die Teilen lieferten für die Hybridokulare.

Die originalen Okulare, die verwendet und miteinander kombiniert wurden. Von links nach rechts: Zeiss Kpl10x, Zeiss Kpl8x, Leitz 6x B, Olympus P7x Bi, 5x ohne Marke (Euromex, Metallteil: 52 mm), Olympus 5x (Metallteil: 49 mm) und Leitz Periplan GF10x.

Fazit und Bemerkungen

Kombinationen verschiedener Okulare, Hybrid-Okulare, können als Projektionsokular gute Ergebnisse liefern. Im Vergleich zu einem normalen Okular im angehobener Position tritt erheblich weniger chromatische Aberration auf. Offensichtlich werden durch vergrössern des Abstands zwischen Feldlinse und Augenlinse einige der Farbfehler beseitigt und funktioniert das Hybrid-Okular wie ein Projektiv. Die Kombination Kpl10-8-10 gab einen leichten kissenförmige Verzeichnung die bei die meiste Präparaten aber nicht auffallen wird. Das Ausmaß, in dem chromatische Aberration an den Rändern auftritt, kann etwas mehr oder sogar weniger sein als bei der afokalen Methode. Bei den von mir ausprobierten Kombinationen war die chromatische Aberration gering. Es wird empfohlen, verschiedene Kombinationen von Okularen auszuprobieren.

Die Ergebnisse waren zufriedenstellend mit die Olympus PEN E-Pl1 (micro 4/3), Canon 600D (APS-C) und Nikon 1 J1 (1" Sensor) Kameras. Es sollte auch mit anderen Kameras gut funktionieren.

Bei manche Hybridokulare, wie zum Beispiel das Kpl10-8-10 wird der Teil des mikroskopischen Sehfelds, das fotografiert wird etwas kleiner sein als bei die meisten afokalen Setups. Andererseits wird bei die Verwendung von E5-P7, Oly5-Kpl10, L6-Oly5-Peri10 und C5-PeriGF10 ein beträchtlicher Teil des Sehfeldes aufgenommen.

Ich persönlich finde es nicht störend wenn ein kleinerer Teil des Sehfeldes fotografiert wird. Bei bildfüllenden histologischen Präparaten kann es jedoch sinnvoll sein, einen möglichst großen Teil des Sehfeldes zu fotografieren. Bei vielen anderen Präparaten und zu untersuchenden Objekten befindet sich das, was man fotografieren möchtet, normalerweise in der Mitte und nicht am Rand des Sehfeldes. Wenn ein größerer Teil des Sensors für ein zu fotografierendes Objekt verwendet wird, kommt dies der fotografischen Auflösung zugute.

Der Vorteil dieser Methode gegenüber der Afokale Methode ist die einfache und kompakte Kamera-Adaption und das Fehlen von zusätzlichem Glas zwischen Okular und Sensor. Ein Kameraobjektiv kann wiederum Lichtreflexionen verursachen und ist ein Platz, an dem sich Staubpartikel ansammeln können und diese werden auf dem Foto deutlich sichtbar. Mit einem Hybridokular werden 'Hotspots' seltener auftreten: ein kleiner beleuchteter Fleck in der Mitte des Sehfeldes, der für die Fotografie sehr störend sein kann. Darüber hinaus besteht keine Notwendigkeit, in ein Kameraobjektiv oder ein überteurtes und seltsames Projektiv zu investieren. Und schließlich gibt es kein zusätzliches Gewicht eines Kameraobjektivs, was nicht unwichtig ist, wenn beispielsweise eine DSLR auf einem Hufeisenstativ platziert werden muss.

Manchmal ist es gut, ein wenig wild zu experimentieren, anstatt sich an die üblichen Regeln zu halten. Ich kann es jedem empfehlen.


Ich möchte gerne Feedback von Leuten erhalten, die dieser Trick ausprobieren. Ich würde mich auch freuen, wenn auf diese Website verwiesen wird, wenn die Methode an anderer Stelle erwähnt wird.