Einführung
Heutzutage sind verschiedene Adapter erhältlich, um eine Systemkamera an ein Mikroskop anzuschließen. Diese Adapter werden anstelle des Okulars in den Tubus eingesetzt. Grundsätzlich lassen sie sich in zwei Typen unterteilen: Adapter ohne Optik und Adapter mit internem optischen Element. Adapter ohne Optik sind praktisch unbrauchbar. Aufgrund des Fehlens einer Optik können störende Hotspots und Lichtreflexionen auftreten; es erscheint dann ein heller Fleck oder Kreis in der Bildmitte. Außerdem geht die Parfokalität zwischen den Objektiven verloren.
Der Nachteil von Adaptern mit Optik besteht darin, dass sie Restfehler im Bild der Objektive, die für eine endliche mechanische Tubuslänge (üblicherweise 160 oder 170 mm) berechnet wurden, nicht korrigieren. Dies führt zu starker chromatischer Aberration, die sich als Farbsäume um Objekte außerhalb der Bildfeldmitte äußert.
Adapter, die in den Tubus eingesetzt werden, bieten jedoch einen entscheidenden Vorteil: Sie stellen die einfachste und flexibelste Methode dar, eine Kamera an ein Mikroskop anzuschließen. Der Adapter lässt sich in jeder Tubus mit einem Innendurchmesser von 23.2 mm einsetzen und schnell wieder entfernen. Mit einem monokularen Mikroskop kann man so problemlos zwischen Fotografie und visueller Beobachtung wechseln. Auch mit einem binokularen Mikroskop sind diese Adapter einfach zu verwenden. Besitzt man beispielsweise ein binokulares Zeiss Standard GFL, kann ein Klemmadapter (für 25 mm Tuben) nicht ohne Weiteres angebracht werden. Er passt nicht, da die vorhandenen Justierringe zur Tubuslängenkorrektur dies verhindern. DSLR-Adapter mit integrierter Optik sind allerdings nicht gerade günstig, was einen Nachteil darstellt.
Ich fragte mich einmal, was passieren würde, wenn ich dem System eine zusätzliche Linse hinzufügen würde. Die Ergebnisse waren überraschend.
Die Experimente
Ich begann mit einem NDPL-1 Adapter zu experimentieren, der über ein optisches Element mit 2-facher Vergrößerung verfügt. Ich wollte herausfinden, welchen Effekt es hätte, eine zusätzliche Linse in diesen Adapter einzusetzen. Zuerst prüfte ich, ob Augenlinsen von Okulare verwendbar wären. Dies erwies sich als nicht möglich. Anschließend experimentierte ich mit verschiedenen Feldlinsen (der unteren Linse eines Okulars). Einige Feldlinsen korrigierten die verbleibenden Fehler von 160 mm und 170 mm Objektiven gut. Die meisten Feldlinsen passten exakt in den vorgesehenen Platz im Adapter; sie saßen spielfrei, als wären sie dafür gefertigt.
Neben der Korrektur der chromatischen Aberration durch die Feldlinse wird auch ein deutlich größerer Teil des Bildfelds fotografiert als ohne Feldlinse. Die Feldlinse wird mit der konvexen (gewölbten) Seite nach oben in den Adapter eingesetzt.
Ich teste derzeit noch verschiedene Feldlinsen, daher wird diese Seite regelmäßig aktualisiert. Die Fotos wurden mit einer Canon EOS 600D (APS-C Sensor) und einer Olympus PEN E-PL1 (Micro 4/3 Sensor) aufgenommen. Für die Canon reichte ein T2-Zwischenring aus. Bei der Olympus PEN war ein zusätzlicher Zwischenring erforderlich, um den korrekten Abstand zwischen Feldlinse und Kamerasensor herzustellen.
Die für die Verwendung einer Canon 600D in Kombination mit einem universellen DSLR Adapter benötigten Teile. Von links nach rechts: T2-Ring für Canon, Feldlinse eines Okulars, DSLR-Adapter NDPL-1.
Carl Zeiss
Die Feldlinse eines Leitz Periplan NF10x Okulars korrigierte die Restfehler der Carl Zeiss Objektive gut. Bei der Canon Kamera war kein Zwischenring zwischen T2-Ring und Adapter erforderlich. Bei der Olympus PEN E-PL1 hingegen benötigte ich einen Zwischenring. Ich verwendete hierfür ein Caruba-Zwischenringset und verlängerte den Abstand zwischen Adapter und Bajonettanschluss um 26 mm.
Die Feldlinse eines Leitz Periplan NF10x Okulars (links) wird in den Adapter eingesetzt. Der Platz dafür ist perfekt; sie passt genau.
Rechts und Mitte: Eine Canon 600D Kamera, montiert auf einem Zeiss Standard GFL mit Trinokular- und Binokulartubus. Links: Eine Olympus PEN E-PL1 auf dem Binokulartubus des Zeiss Standard GFL.
Objektmikrometer, fotografiert mit Carl Zeiss Plan 25/0.45 und einem universellen DSLR Adapter. Oben: ohne Feldlinse. Unten: mit der Feldlinse eines Leitz Periplan NF10x Okulars. Das obere Foto zeigt deutlich chromatische Aberrationen an den Rändern. Der fotografierte Bildausschnitt ist mit der Feldlinse deutlich größer. Es tritt eine leichte tonnenförmige Verzeichnung auf, die bei normalen Präparaten aber nicht sichtbar sein wird.
Ein Präparat mit Arachnoidiscus, fotografiert mit Carl Zeiss Plan 25/0.45. Links: DSLR-Adapter ohne Feldlinse. Rechts: DSLR Adapter mit die Feldlinse von ein Leitz Periplan NF10x Okular. Man beachte die starke chromatische Aberration im linken Bild.
Präparat mit Diatomeen, fotografiert mit einem Carl Zeiss Neofluar 40/0.75 Objektiv. Links: DSLR Adapter ohne Feldlinse. Rechts: DSLR Adapter mit Leitz Periplan NF10x Feldlinse.
Leitz
Auch für Leitz Objektive mit 160 mm und 170 mm mechanische Tubuslänge erwies sich eine Feldlinse aus den Leitz Periplan Okularen als geeignet, die notwendige Korrektur zu erzielen. Zu diesem Zweck verwendete ich die Feldlinse eines Leitz Periplan GF10x/18, eines Leitz Periplan 6.3x/18 (beide für 160 mm) und eines Leitz Periplan GF10x (für 170 mm). Mit der Periplan 6.3x-Feldlinse traten bei den NPL Fluotar Objektiven etwas stärkere chromatische Aberrationen auf, nicht jedoch bei den Leitz EF-Objektiven. Mit der Canon Kamera und der Periplan 6.3x/18 Feldlinse wird ein größerer Teil des Bildfelds erfasst. Die Experimente mit diesen Linsen führte ich unter anderem mit dem Leitz Laborlux-12 (160 mm) und dem Leitz Dialux-II (170 mm) durch. Die genannten Feldlinsen sind mit beiden Systemen kompatibel. Auch hier wird für Aufnahmen mit der Canon 600D nur der T2-Zwischenring benötigt. Für Aufnahmen mit der Olympus PEN E-PL1 verwendete ich einen 16 mm Zwischenring, um den korrekten Abstand zwischen Feldlinse und Kamerasensor herzustellen.
Modifikation des DSLR-Adapters für Leitz-Optik. A: Leitz Periplan GF10x/18 und Leitz Periplan 6.3x/18 mit daneben eine Feldlinse. Die Feldlinse beider Okulare kann verwendet werden. B: DSLR-Adapter mit Feldlinse und T2-Ring für Canon. C: Canon 600D Kamera mit montiertem DSLR-Adapter. D: Die Canon-Kamera wird an einem Leitz Laborlux-12 Mikroskop angebracht.
Objektmikrometer fotografiert mit Leitz NPL Fluotar 25/0.55. Oben: DSLR-Adapter ohne Feldlinse. Unten: DSLR-Adapter mit Feldlinse eines Leitz Periplan GF10x/18 Okulars. Kamera: Canon 600D.
Objektmikrometer fotografiert mit Leitz EF 40/0.65. Oben: DSLR-Adapter ohne Feldlinse, Bildfeldbreite ca. 230 μm. Unten: DSLR-Adapter mit Feldlinse eines Leitz Periplan 6,3x/18 Okulars, Bildfeldbreite ca. 345 μm. Kamera: Canon 600D.
Ein Cymbella-Exemplar, das sich außerhalb der Bildmitte befand, fotografiert mit einem Leitz NPL Fluotar 40/0.70. Oben: DSLR-Adapter ohne Feldlinse. Unten: DSLR-Adapter mit der Feldlinse eines Leitz Periplan GF10x/18 Okulars. Die starke chromatische Aberration ist oben deutlich sichtbar. Kamera: Canon 600D.
Ein Moos, fotografiert mit einem Leitz NPL Fluotar 40/0.70 und dem DSLR-Adapter (links). Hier wurde die Feldlinse eines Leitz Periplan 6.3x/18 verwendet. Rechts: Sehfeld eines Leitz Periplan GF10x Okulars mit Sehfeldzahl 18, wobei der mit einer Canon 600D fotografierte Bereich orange markiert ist.
Objektmikrometer und ein Präparat vonTilia (Stiel), fotografiert mit Leitz NPL Fluotar 25/0.55 und einer Olympus PEN E-PL1 Kamera. Hierfür wurde die Feldlinse eines Leitz Periplan 6.3x/18 verwendet.
Olympus
Bezüglich der kurzen (37 mm) Olympus Objektive erwies sich die Feldlinse eines nicht kompensierenden Huygens 5x-Okulars als gut geeignet für die höher vergrößernden Objektive. Objektive ≤ 10/0.25 benötigen kaum eine Kompensation; der Adapter kann mit die geringer vergrösserenden Objektive ohne Feldlinse verwendet werden.
Sowohl Feldlinsen von markenlosen 5x-Okularen als auch von 5x-Okularen verschiedener Hersteller lieferten zufriedenstellende Ergebnisse. Auffällig war, dass alle von mir getesteten 10x Huygens-Okulare schlechte Ergebnisse lieferten. Die Okularvergrößerung scheint hier also entscheidend zu sein. Für den nächsten Test verwendete ich die Feldlinse eines Beck Kassel CBS 5x-Okulars, um das Bild eines Olympus 40/0.65 zu korrigieren.
Ein Exemplar von Stauroneis, das sich außerhalb der Bildmitte befand, fotografiert mit Olympus 40/0.65. Oben: DSLR-Adapter ohne Feldlinse. Unten: DSLR-Adapter mit der Feldlinse eines Beck Kassel CBS 5x Okulars. Deutliche Korrektur der chromatischen Aberration im unteren Bild. Kamera: Canon 600D.
Fazit
Durch das Einsetzen einer Feldlinse in einen DSLR-Adapter wird die chromatische Aberration korrigiert, die bei diesem Adaptertyp (und Mikroskope mit Endlichoptik) üblicherweise auftritt. Zudem wird ein deutlich größerer Teil des Bildfelds fotografiert als ohne Feldlinse. Mit dieser einfachen Modifikation eignen sich diese Adapter besser für die Mikroskopie mit endlich Optik.