Sand kann unter dem Mikroskop sehr schön aussehen. Natürlich gibt es viele verschiedene Sandarten und ich habe einige mikroskopisch betrachtet. Wenn jemand aus meiner Familie oder meinem Bekanntenkreis in ferne Ferien fährt, bitte ich normalerweise, etwas Sand mitzubringen. Die Farben der Sandkörner zeigen an, welche Mineralien darin vorkommen können. Rote Sandkörner beispielsweise leiten ihre Farbe von eisenhaltigen Mineralien ab. Je reiner der Sand, desto weißer. Weißer Sand besteht größtenteils aus Quarz (Siliziumdioxid, SiO2) und je weniger Verunreinigungen er enthält, desto weißer. Das Mineral Olivin ist ein Silikat, das Magnesium und Eisen (Mg, Fe) 2SiO4 enthält, und seine Anwesenheit verursacht eine grüne Farbe in Sandkörnern. Auf Inseln mit vulkanischer Vergangenheit befindet sich am Strand schwarzer Sand, der größtenteils aus Basalt besteht, der durch die schnelle Abkühlung von Lava entstanden ist.

Hier sind einige Fotos von verschiedenen Sandarten aus Australien.

Roter Sand aus der Outback in Australien fotografiert mit Dunkelfeldbeleuchtung. Objektiv: Olympus 10/0.25 (37 mm).

Roter Sand aus Australien fotografiert mit Dunkelfeldbeleuchtung. Dafür wurde ein trockener Leitz Dunkelfeld-Kondensor verwendet. Direkte Projektion mit Olympus Objektiv 10/0.25 (37 mm).

Roter Sand aus der Outback in Australien. Objektiv: Plan 4/0.10.

Ebenfalls aus Australien: Sand so weiß wie Zucker und von hoher Reinheit. Dieser Sand besteht fast ausschließlich aus Quarz. Mit Auflicht fotografiert. Objektiv: Leitz 4/0.12.

Sand von der englischen Küste.

Sand vom Strand an der Südküste Englands fotografiert in Hellfeld. Objektiv: Carl Zeiss 3.2/0.07. 

Sand aus Suriname.

Sand aus 'Berg en Dal', Suriname. Fotografiert mit eine Kombination von Hellfeld und Auflicht. Objekiv: Carl Zeiss Neofluar 6.3/0.20.

Ich habe diesen Sand von einem Strand in Funchal mitgebracht. Der Sand ist vulkanischen Ursprungs und die Strände dort sind schwarz.

Schwarzer Sand eines Strandes in Funchal, fotografiert mit Auflicht von einer Seite in Kombination mit einen weissen Hintergrund. Direkte Projektion mit einem generischen Planobjektiv 4/0.10.

Derselbe Sand wie auf dem vorherigen Foto, diesmal fotografiert mit einer Kombination aus Auflicht (von einer Seite) und Dunkelfeld mittels einen trockenen Leitz Dunkelfeldkondensor. Direkte Projektion mit einem generischen Planobjektiv 4/0.10.

Zwart strandzand van Funchal gefotografeerd met opvallend licht van de zijkant in combinatie met een witte achtergrond. Directe projectie met een merkloos plan 4/0.10 objectief.

Sand von verschiedenen Standorten in den Niederlanden.

Sand aus die Kennemerduinen, Ort ‘t Wed. Fotografiert mit eine Kombination von Hellfeld und Auflicht. Objekiv: Leitz 4/0.12. 

Sand des Ortes ‘Vossenberg’, Meijel (Limburg). Fotografiert mit Auflicht. Objekiv: Leitz 4/0.12.

Sand vom Strand in Texel, Ort  'Mok'.  Fotografiert mit Dunkelfeldbeleuchtung. Objektiv: Carl Zeiss Neofluar 6.3/0.20.

Sand von einem Strand am ort IJmuiden fotografiert in Hellfeld (links, Carl Zeiss 3.2/0.07) und Dunkelfeld (rechts, Neofluar 10/0.30).

Bausand einer Straße fotografiert mit Auflicht. Objektiv: Carl Zeiss Neofluar 6.3/0.20.

Sand aus Kijkduin fotografiert mit eine Kombination von Dunkelfeld-Beleuchtung und Auflicht. Objektiv: Carl Zeiss Neofluar 6.3/0.20.

Dieser Bausand lag hinter meinem Haus und überraschte mich durch die Farbvielfalt. Fotografiert im Dunkelfeldbeleuchtung mit Olympus-Objektiv 4/0.10. Kamera: Nikon 1 J1.

Derselbe Bausand wie auf dem vorherigen Foto, ebenfalls in Dunkelfeldbeleuchtung, aber jetzt fotografiert mit Zeiss-Winkel 2.5/0.06. Kamera: Olympus PEN E-PL1.

Noch einmal der Bausand, wieder im Dunkelfeld fotografiert, aber jetzt mit Carl Zeiss 3.2/0.07 mittels direkte Projektion. Das Bild vom Objektiv wurde ohne Hilfe eines Okulars oder einer Projektiv auf den Kamera-Sensor einer Canon 600D projiziert.

Bevor ich Sand unter das Mikroskop lege, wird er mit Leitungswasser gewaschen. Ich gebe etwas Wasser zum Sand in ein Glas und schüttele es dann. Ich lasse die Sandkörner eine Weile ruhen und gieße dann das Wasser ab. Das mache ich mehrmals, bis das Wasser klar bleibt. Pflanzenreste und andere Verunreinigungen schwimmen in der Regel an die Oberfläche und werden entfernt. Mit einer Pipette sauge ich etwas von dem gewaschenen Sand auf und gebe ihn auf einen Objektträger. Da sich der Sand im Wasser befindet, werden die Sandkörner transparenter.

Für die Sandfotografie verwende ich Objektive mit 2.5- bis 10-facher Vergrößerung, je nach Körnung und gewünschtem Effekt. Ich verwende in der Regel normale Achromate und einige davon sind voll auskorrigiert, d.h. sie können mit oder ohne Okular zum Fotografieren verwendet werden. Einige Beispiele für völlig auskorrigierte Objektive sind Zeiss-Winkel 2.5/0.06, Carl Zeiss 3.2/0.07 und Olympus 4/0.10 (37 mm Parfokallänge). Normalerweise verwende ich diese Objektive mit einem Olympus P10x-Okular, das als Projektionsokular dient. Eine Nachfokussierung ist immer erforderlich. Auch fotografiere ich Zand mit den genannten Objektiven mittels Direktprojektion: Dabei wird das Bild des Objektivs ohne Zwischenschaltung eines Okulars oder ein Projektiv auf den Kamera-Sensor projiziert. Dies ist nicht bei jedem Mikroskop möglich, da es bei manchen Mikroskopen aufgrund der fehlenden Optik im Fototubus zu störenden Reflexen kommen kann. Für die direkte Projektion verwende ich zum Beispiel ein schwarzes Leitz-Mikroskop, das Laborlux II, das einwandfrei funktioniert.

Wenn ich Sand mit Hellfeldbeleuchtung fotografiere, verwende ich normalerweise keinen Kondensor. Als Lichtquelle verwende ich eine akkubetriebene LED-Lampe von Noviplast. Die gibt ein diffuses Licht, so das die volle Apertur des Objektivs ausgeleuchtet wird. Ich platziere die Lampe auf dem Kondensorhalter und positioniere sie so hoch wie möglich. Für die Dunkelfeldbeleuchtung verwende ich einen Dunkelfeldkondensor oder einfach eine schwarzen Blende, die ich auf die LED-Lampe lege.

Beleuchtung des Sandes mit einer Noviplast LED-Lampe. Links: LED-Lampe auf Kondensorhalter platziert. Links: Objektglas mit Sand in Wasser.

Straßensand, fotografiert mit Hellfeldbeleuchtung (links) und Dunkelfeldbeleuchtung (rechts). Beide Aufnahmen zeigen unterschiedliche Details. Die Farben und der 'glasartige' Charakter der Sandkörner sind im Dunkelfeld besonders gut sichtbar. Objektiv: Carl Zeiss 3.2/0.07.

Ich habe ein bischen mit der Belichtung experimentiert und fand das Kombinationen verschiedener Belichtungen zu interessanten Ergebnissen führen können. Die Farben in Sandkörnern werden beispielsweise bei Dunkelfeldbeleuchtung oder mit schräges Auflicht besser sichtbar. Für Auflicht verwende ich normalerweise eine Jansjö LED-Lampe (IKEA), bei der ich einen Mattfilter oder ein Stück Papier auf die Lampe auftrage, um das Licht diffuser zu machen. Dadurch werden störende Lichtreflexionen reduziert. Ich suspendiere die Sandkörner immer in einem Wassertropfen, wodurch sie transparenter werden.

Die Wirkung unterschiedlicher Beleuchtungstechniken wird in den folgenden Bildern deutlich. Hier habe ich den Sand auf verschiedene Weise belichtet und auch Belichtungskombinationen ausprobiert. Ich habe mir auch den Effekt der Farbtemperatur der Lichtquelle angesehen. Die LED-Lampe von Jansjö gibt normalerweise ein gelbliches Licht ab, das mit einem Blaufilter korrigiert werden kann, um weißes Licht zu erzeugen. Bei einer höheren Farbtemperatur fielen die Sandkörner jedoch farblich schwächer aus.

Sand aus die Kennemerduinen fotografiert mit Leitz 4/0.12 und auf verschiedene Weisen beleuchtet. Top 3 Fotos, von links nach rechts:

1. Dunkelfeldbeleuchtung

2. Hellfeldbeleuchtung

3. Schiefe Beleuchtung

Untere 3 Fotos, von links nach rechts:

4. Jansjö mit Blaufilter, Beleuchtung von 1 Seite

5. Jansjö mit Blaufilter, Beleuchtung von 1 Seite kombiniert mit Hellfeldbeleuchtung

6. Jansjö ohne Blaufilter, Beleuchtung von 1 Seite kombiniert mit Hellfeldbeleuchtung

Auffallend ist, dass transparente Sandkörner bei der Kombination aus Hellfeldbeleuchtung und einseitiger Beleuchtung sehr dunkel erscheinen, sodass sie schwarz aussehen (Bilder 5 und 6). Dies entspricht natürlich nicht der Realität. Tatsächliche Farbunterschiede werden bei reinem Auflicht (Beleuchtung von 1 Seite), Hellfeld- und Dunkelfeldbeleuchtung besser dargestellt.