Die großen Mikroskophersteller bieten für ihre Instrumente mehr oder weniger umfangreiche Adaptionsmöglichkeiten für Digitalkameras an. Ein besonders flexibles System stellt hierbei Carl Zeiss für sein Mikroskope zur Verfügung. Das Kernstück dieses Systems - der "Universal Digitalkamera-Adapter" soll hier etwas näher vorgestellt werden.

Wie bereits beschrieben ist der Adapter vom Prinzip her ein für die "Beobachtung" durch eine Digitalkamera optimiertes Okular mit hoch liegender Austrittspupille. Er verfügt bei einer Brennweite von 54mm über eine Sehfeldzahl von 20mm.

 

Universal Digitalkamera_Adapter am Axioskop 40

Adaption einer Canon PowerShot G3 mit dem Universal Digitalkamera-Adapter von Carl Zeiss an ein Axioskop 40.

Die Pupillenanpassung von Kamera und Adapter wird durch die vertikale Verstellbarkeit einer Schiebefassung im oberen Teil des Adapters ermöglicht.

 

 

Nachgerechnet:

Welchen Bildwinkel liefert der Adapter?

tan s = 10mm/54mm ≈ 0.185 => 2s ≈ 21°

Damit eine Digitalkamera an dem Adapter ein beschnittfreies Bild liefert muss deren Bildwinkel in Telestellung kleiner als 21° sein. Um sicher zu gehen wären vermutlich 20, oder gar 19° notwendig. Bei der bereits erwähnten Canon PowerShot mit ihren 17.5° dürften jedenfalls keine Probleme durch Beschnitt entstehen (die Aufnahmen, die ich bislang mit dieser Kamera gesehen habe bestätigen dies).

Wie groß ist der fotografierte Bildausschnitt?

Man kann den aufgenommenen Bildausschnitt näherungsweise ausrechnen. Dazu benötigt man die Dimensionen des Kamera-Chips, die eingestellte Brennweite des Kameraobjektivs, die Brennweite des Adapters, die Vergrößerung des aktuell verwendeten Objektivs, sowie ggf. den Faktor einer eingeschalteten Zwischenoptik. Für die Breite d des abgebildeten Präparatausschnitts erhält man dann:

d = Brennweite(Adapter)/Brennweite(Fotoobjektiv) * Chipbreite/V(Mikroskopobjektiv)*V(Zwischenoptik)

Beispiel:

Welche Breite d und Höhe h nimmt der mit einer Canon PowerShot A620 aufgenommene Bereich im Präparat ein, wenn ein Objektiv 40x verwendet wird und das Kameraobjektiv in der maximalen Telestellung (Brennweite 29.2mm) arbeitet? Es befindet sich keine weitere Zwischenoptik im Strahlengang. Der Chip dieser Kamera hat das Format 1/1.8" (ca. 7.2*5.3mm)

d = 54mm/29.2mm * 7.2mm/40 ≈ 0.33mm

h = 54mm/29.2mm * 5.3mm/40 ≈ 0.25mm

Diese Methode liefert nur einen Näherungswert (vermutlich +/- 5-10%) und kann natürlich ein exaktes Ausmessen nicht ersetzen. Oftmals genügt es jedoch schon die Dimensionen in etwa abschätzen zu können.

 

Nähere Informationen zur Adaption einzelner Digitalkamera-Modelle mit diesem Adapter finden Sie im Carl Zeiss Mikroskopie OnlineShop. Nach unkomplizierter Anmeldung können Sie sich dort mit Benutzer-ID und Kennwort einloggen. Dies ermöglicht dann zusätzlich die Einsicht in die Preise der angebotenen Gerätekonfigurationen. Mit dem Link "Adaption Digitaler Kameras" können Sie dann die Anschlußmöglichkeit vieler Digitalkameramodelle an Ihr Mikroskop abfragen. Interessanterweise finden sich hierbei jedoch auch Modelle, die mit dem Adapter eigentlich kein völlig beschnittfreies Bild liefern können (so die ältere Canon PowerShot A70 oder auch die PowerShotA95).

Das nachfolgende kleine Tool soll die näherungsweise Berechnung des fotografierten Präparatausschnitts ermöglichen. Zu den benötigten Angaben:

  • Vergrößerung des Mikroskopobjektivs: geben Sie die Maßstabszahl ein (z.B. 10 oder 40)
  • Faktor der mikroskopischen Zwischenoptik: Wenn keine Zwischenoptik mit Faktor montiert ist bleibt der Vorgabewert "1" stehen.
  • Brennweite des Adapters: Hier muss der Hersteller die Angabe liefern. Wird ein Okular verwendet, so erhalten Sie die Brennweite aus dem Quotienten 250mm/Okularvergrößerung - beim Okular 10x also 25.
  • Eingestellte Brennweite des Kameraobjektivs: Die eingestellte Brennweite wird im so genannten EXIF-Header der Bilddatei abgelegt und kann mit speziellen Programmen ausgelesen werden (z.B. Exifer).
  • Chipgröße der Kamera: Diese entnehmen Sie den Unterlagen zu Ihrer Kamera. Ersatzweise können Sie auch in der umfangreichen Kameraübersicht von digitalkamera.de nachschauen.

 

Die Größe des fotografierten Präparatausschnitts berechnen
   

 

Wichtiger Hinweis:
Das obige Tool ist etwas auf die Schnelle entstanden. Deshalb ist die Eingabeüberprüfung nicht besonders komfortabel und es können zur Berechnung auch völlig unrealistische Werte eingegeben werden. Interessieren würde mich natürlich die Genauigkeit der Resultate. Ideal wäre es, wenn jemand die berechneten Ergebnisse mit einem Objektmikrometer überprüfen könnte - ich rechne mit einer Abweichung von 5 bis maximal 10 Prozent. Tendenziell würde ich vermuten, dass die berechneten Werte eher zu groß ausfallen. Hinzu kommt, dass die Angaben über die exakte Chipgröße für ein Format schwanken (für das Format 1/2.7" habe ich Größen zwischen 4.8x3.6 und 5.3x3.9 mm gefunden).