„Tandemoptik“ Leitz Periplan GF 10x und Plössl-okular f =12,5 mm als Adapter für

Carlos · November 02, 2014, 18:58:20 NACHMITTAGS

Hallo Digi-Okularkamera-Interessierte,

Zur Aufnahme von Mikroskop-bildern und –videos nutze ich seit längerem eine 3MP CMOS Touptek Kamera (samt mitgelieferter Optik und Software) als Okularkamera an einem Ortholux mit Leitz-Objektiven (hauptsächlich Achromate, 10-, 25-, 40-, 63- und 100fach Öl). Die Ergebnisse sind mehr oder weniger zufriedenstellend. Sie entsprechen in etwa dem, was ich zur ,,Analogzeit" aufwendig mit einem Kleinbildspiegelreflexbody entsprechendem Adapter und einem 10x Periplan Okular (durch den Adapter als Projektiv eingesetzt) mit hohem Aufwand erreicht habe. In beiden Fällen (analog wie digital) war jedoch das durch das Okular zu sehende Bild wesentlich ,,besser" als die Aufnahmen. (Vor allem die Feinstruktur der betrachteten Objekte ist im Sichtfeld wesentlich besser zu erkennen.)
Vor kurzem habe ich mir auch die hier im Forum besprochene 5MP Touptek Kamera (samt zugehöriger Optik und Software) zugelegt, in der Hoffnung, bessere Bilder zu erhalten. Eine signifikante Verbesserung konnte ich bisher nicht erreichen.
Meine bisherigen Versuche legen den Schluss nahe, dass in beiden Fällen die mitgelieferte Optik nur unzureichend auf die Kompensation der für Leitz Objektive typischen Fehler des Zwischenbildes, anders als die Leitz Periplan Okulare, ausgelegt ist.
Auf der Suche nach einem Weg, die Digitalkameras zusammen mit einem Periplan Okular zu verwenden, bin ich hier im Forum auf den von Peter Höbel vorgestellten und demonstrierten Lösungsweg der ,,Tandem"-Optik aus Mikroskop Okular und ,,umgedrehtem" Plössl Astro Okular als Kameraobjektiv gestoßen. Dieser Weg ist verblüffend einfach, überzeugend und aus meiner Sicht physikalisch genial. Auch die Anleitung zur Realisierung ist präzise, verständlich und für Jedermann nachvollziehbar.
Warum Digitalkameras für die Mikroskopie nicht mit einem, auf die Chipgröße abgestimmten, umgekehrtem Plössl Okular angeboten werden, ist mir ein Rätsel. Das ,,Andocken" an das jeweilige Mikroskop würde dadurch erheblich vereinfacht. Auf der anderen Seite würde diese ,,Killer-Technik" (besser, einfacher, billiger) teure Digitalvollformatkameras und –objektive als bildgebende Technik in der Mikroskopie verdrängen.
Ich werde als die Adaption meiner Toutek CMOS Kameras an meine Leitz Mikroskope deshalb selbst realisieren (müssen). Der Konstruktionsplan ist dankenswerterweise von Peter Höbel beschrieben und damit bereits vorhanden, ein entsprechende Plössl Okular ist ausgewählt und wird bestellt. Die Hauptaufgabe wird sein, einen Feinmechaniker zu finden, der die Gewinde schneidet und die Abstandshülse fertigt. Auch dies sollte lösbar sein. Eigentlich müsste es so ,,funktionieren", aber:
Der Teufel steckt im Detail! Deshalb meine Fragen, vor allem an die ,,Leitzianer" dieses Forums:
Hat jemand den Weg ,,Tandemoptik" Leitz Periplan GF 10x und Plössl-okular f =12,5 mm als Adapter für Touptek CMOS-Kameras (3MP, 5MP, 9MP) realisiert?
Wie sind die Erfahrungen?
Worauf muss ich bei der Realisierung besonders achten?

In der Hoffnung auf Kommentare und Anregungen
Gruß Carlos

Bernhard Lebeda · November 03, 2014, 18:11:58 NACHMITTAGS

Hallo Carlos

zu der Plössl Variante kann ich nix beitragen, aber vielleicht ist diese Diskussion (zumindest im zweiten Teil) für Dich interessant:

http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=21060.0

Es geht um diese Teile:

http://www.tedpella.com/cameras_html/camera1.htm#2290-780

Wird etwas teurer als ein normales Plössl, bleibt aber immer noch im Rahmen wie ich finde und geht ohne basteln.

Hoffe es hilft.

Viele Mikrogrüße

Bernhard

junio · November 03, 2014, 21:56:27 NACHMITTAGS

Lieber Carlos,
bei der Adaption sollte der Abstand des Plössl zum Chip und der Abstand zum Okular etwas variiert werden können. Andere Hürden sehe ich nicht. Peter H. hat die abbildungsrelevanten Dinge beschrieben.
Zu konstruieren wäre die Befestigung der Kamera samt Plössl am Tubus. Dies ist aber eine rein mechanische und keine optische Herausforderung. Allerdings bin ich kein Leitz-Fachmann.
Ich habe eine Zeiss-Adaption und könnte sie u.U. für einen Test für kurze Zeit zur Verfügung stellen.

Beste Grüße von Jürgen aus Hagen

mikromeister · November 04, 2014, 18:06:07 NACHMITTAGS

Ich wäre an dieser Adaption auch interessiert, kann aber den Thread von Peter Höbel nicht finden.

Einen Mechaniker hätte ich evtl.

knipser009 · November 04, 2014, 18:11:56 NACHMITTAGS

Zitat von: mikromeister in November 04, 2014, 18:06:07 NACHMITTAGS
Ich wäre an dieser Adaption auch interessiert, kann aber den Thread von Peter Höbel nicht finden.

http://www.mikroskopie-ph.de/Home-Page-Kamera.html

Carlos · November 04, 2014, 23:40:47 NACHMITTAGS

Hallo,
Es ist immer wieder erfreulich in diesem Forum, zu erleben, wie auf Anliegen und Probleme eingegangen wird. Daher zunächst ein herzliches Dankeschön an alle!
Hallo Bernhard,
Die hier im Forum geführte Diskussion, auf die du hinweist, habe ich mit großem Interesse verfolgt. Darin werden viele Facetten der Kameraadaption angesprochen. Nicht zuletzt diese Diskussion hat mir klar gemacht, was mich eigentlich an meinen beiden Touptek Okularkameras stört und wie ich vorgehen kann, um zu einer besseren Lösung zu kommen. Die von dir als Alternative zur Plössl-Lösung vorgeschlagene Kameraadaption ohne ,,Bastelei" habe ich im Hinterkopf. Den Weg kann ich später immer noch gehen.
Hallo Jürgen aus Hagen,
Das die Tandemadaption mit einem Zeiss Okular am Zeiss funktioniert, wurde ja bereits demonstriert. Ich sehe keinen Grund, warum sie nicht auch mit einem Leitz Okular am Leitz funktionieren sollte. Dein freundliches Angebot, für kurze Zeit deine ,,Plössl-Zeiss" adaption auszuleihen, ist nett gemeint, hat aber ein Problem: Um ein Leitz Okular in die Tandemlösung zu integrieren, muss eine Verbindung Periplan-Plösslobjektiv gebastelt werden. Interessieren würde mich, jedoch, wie bei dir die Abstandsvariabilität gelöst ist (über längere Gewinde?) und ob du als Kamera eine Touptek einsetzt.
Zum Stand meines ,,Projekts": Zwischenzeitlich habe mir zwei passende Plösslokulare zugelegt, passende Periplan Okulare habe ich auch. Der Detailplan ist in Arbeit.

Mit freundlichen Grüßen Carlos

Carlos · November 05, 2014, 11:47:16 VORMITTAG

Hallo,
Im Rahmen meines Projekts ,,Tandemoptik" habe ich meine beiden Touptek Okularkameras näher untersucht. Dabei hat sich etwas für mich Überraschendes herausgestellt.

Zunächst einmal habe ich festgestellt, das die von Peter V. besprochene 5MP Touptek Kamera mit einer anderen Optik ausgerüstet ist wie die von mir beim gleichen Anbieter später gekaufte 5MP Touptek Kamera. Dem Aussehen nach ist die Optik der von P.V. vorgestellten Kamera die gleiche Optik wie die meiner 3 MP Touptek Kamera, die ich vor einigen Jahren bei einem anderen Anbieter gekauft habe. (Das ist mir erst jetzt aufgefallen.)

Um ein scharfes Bild zu erhalten, müssen meine beiden Touptek Kameras bei scharf eingestelltem Periplan Sichtfeld durch Verkürzung des Abstands Objekt - Leitz Objektiv nachfokussiert werden. Die 3MP Kamera gibt dabei ein deutlich größeren Teil des Sichtfeldes als die 5MP Kamera wieder (gesamte Bildbreite 40fach Objektiv: 0,23 mm 3MP, 0,19 mm 5MP). Dafür muss aber, um ein scharfes Bild zu erhalten, bei der 3MP Kamera wesentlich stärker nachfokussiert werden. Ohne es näher zu untersuchen, führte ich das bisher auf Unterschiede der jeweiligen Optik der Kameras zurück. Dies trifft jedoch offensichtlich nicht zu.

Tauscht man nämlich die Optiken der Kameras, so ändert sich hieran nichts, die 3MP Kamera gibt nach wie vor einen deutlich größeren Teil des Sichtfeldes wieder und muss wesentlich stärker nachfokussiert werden. Die Optiken wirken optisch also (nahezu) gleich, obwohl sie sich, äußerlich betrachtet, deutlich unterscheiden. (Die 5MP Optik hat u.A. ein wesentlich längeres Schraubgewinde von ca. > 5mm, was für den nachfolgend beschriebenen Versuch entscheidend ist.) Meine Schlussfolgerung: Das Auflagemaß der Kameras ist unterschiedlich.

Beide Kameras haben einen 5 mm Distanzring zwischen Kameragehäuse und Optik. Bei der 3MP Kamera lässt dieser sich leicht rausschrauben. Schraubt man nun die Optik der 5MP Kamera ein, so ist bei etwas weniger als 5 mm Distanz (geschätzt ca. 4mm Distanz) zwischen Kamera- und Optikanschlag kein Nachfokussieren mehr nötig. Gegenüber dem Auslieferungszustand ist der Abstand Optik- Kamera nur um ca. 1 mm verkürzt. Die Wirkung ist m.E. dramatisch.
Bei allen getesteten Objektiven (10fach, 25fach, 40fach und 63fach) gibt ein mit dem Periplan scharf eingestelltes Sehfeld ohne Nachfokussieren auch ein scharfes Kamerabild. Zudem wird ein größerer Anteil des Sehfeldes im Bild erfasst.

Hat jemand ähnliche Erfahrungen mit einer Touptek Kamera?

Mit freundlichen Grüßen Carlos

JB · November 05, 2014, 12:36:31 NACHMITTAGS

Hallo Carlos,

bei Leitz gibt es verschiedene Lagen des Zwischenbildes (8 mm, 10 mm, 18 mm, 20 mm) unterhalb des Okularansatzes, je nach Kombination von Stativ und Objektiven. Das wirkt sich ggf. auch auf die Parfokalitaet von Okularen und Kamera aus.

Koennen Sie bitte ein Bild Ihres Mikoskops und die genaue Beschriftung von Okularen und Objektiven zeigen? Das wird bei der Diagnose helfen.

Beste Gruesse,

Jon

Bernhard Lebeda · November 05, 2014, 14:35:39 NACHMITTAGS

Zitat von: Carlos in November 05, 2014, 11:47:16 VORMITTAG

Hat jemand ähnliche Erfahrungen mit einer Touptek Kamera?

Mit freundlichen Grüßen Carlos

...erst sehr wenig, schon gar keine Vergleichsmöglichkeiten mit mehreren Kameras der Art. Auf jedenfall scheinen wir beide als zwei der letzten zum Vorzugspreis an die 5MP Kamera gekommen zu sein. Der Herr U. hat sich zu einer härteren Kalkulation entschlossen http://www.ebay.de/itm/5-MegaPixel-Digital-Mikroskope-Teleskop-MikroskopKamera-mit-adapter-Microscope-/141460182694?pt=LH_DefaultDomain_77&hash=item20efaf16a6

Die Touptek Okulare sehen so aus:

http://www.ebay.de/itm/MikroskopAdapter-0-75x-fokusierbar-fur-Mikroskopkamera-Camera-Microscope-/141460249314?pt=LH_DefaultDomain_77&hash=item20efb01ae2

Die gibt es als "fixed" oder "focusable".

Bei meinem Kameramodell läßt sich der 5mm Ring zwar auch entfernen, aber dann entfernt man auch gleichzeitig das Gewinde. Die Okulare haben ja eigentlich kein c-mount sondern cs-mount Gewinde. Ragen die dann nicht zu weit in Deine Kamera?

Da Du mit der Bildqualität in Verbindung mit den Leitz Objektiven ja eh nicht zufrieden bist, dürfte sich die Sache für Dich doch bald erledigt haben?

Viele Mikrogrüße

Bernhard

junio · November 05, 2014, 14:57:26 NACHMITTAGS

Hallo Carlos,
die Filmtechnik kennt u.a. das Auflagemaß C-Mount mit 17,52 mm und das Auflagemaß CS-Mount mit 12,5 mm. Diese Maße müssten in der Kamera-Beschreibung genannt sein. Sie spielen bei der Plössl-Adaption selbstverständlich eine Rolle. Aus diesem Grunde wäre es wichtig, bei Deinem schon gekauften Plössl zu ermitteln, in welchem Abstand von der Frontlinse ein scharfes Bild eines sehr weit entfernten Gegenstandes entsteht. Sollte diese Bildweite unter 12,5 mm liegen ist ein Umfokussieren unumgänglich (ich messe das morgen einmal bei meiner Einrichtung). Im übrigen ist meine Zeiss-Adaption sowohl für die Zeiss-Schnittstelle 40mm als auch für den normalen Tubusaußendurchmesser 25mm verwendbar (auch das werde ich morgen einmal fotografieren). Ich fotografiere mit der Imagingsource DFK 72AUC02.

Mit freundlichen Grüßen Jürgen

Carlos · November 05, 2014, 15:21:06 NACHMITTAGS

Hallo Jon,
Mit dem Einstellen von Bildern habe ich bisher Probleme. Ich hoffe jedoch auch ohne Bild die Fragen hinreichend beantworten zu können.
Alle Objektive sind ältere (vor 1980) Leitz Achromate und Trockenobjektive . Alle sind für die Tubuslänge 170 mm und eine Deckglasstärke 0,170 ausgelegt. Die Abgleichlänge ist < 40 mm vermutlich 37 mm (ist in der Beschriftung der Objektive nicht angegeben, müsste ich im Leitzprospekt nachsehen). Als Okulare wurden Periplan GF 10X verwendet. Als Mikroskop wurde ein ebenfall älteres, schwarzes Leitz Ortholux mit Leitz Phasenkontrastkondensor in Hellfeldstellung H und einem Leitz Dreifachtubus eingesetzt (zweimal schräg, einmal gerade mit Leitz Einsatz für die Reduzierung des Steckdurchmesses auf Periplan GF 10X Einsteckmaß. Hier wurde die Touptek Okularkamera anstelle eines Periplans eingesteckt). Die Objektive waren eingeschraubt in einen Leitz 5fach Revolver mit einer Tubuslinse 1,25.

Ich hoffe auch ohne Bild ergeben diese zusätzlichen Angaben ein klareres Bild davon, was ich probiert habe.

Mit freundlichem Gruß Carlos

JB · November 05, 2014, 15:46:11 NACHMITTAGS

Hallo Carlos,

Nach Ihren Angaben ist bei dieser Konfiguration (Stativ 170 mm Tubuslaenge; Zwischenbildabstand der Objektive 152 mm) das mikroskopische Zwischenbild 18 mm unterhalb des Okularansatzes zu finden.

Die Relais-Optik der Kamera ist vermutlich auf "DIN" ausgelegt, also "erwartet" sie das Zwischenbild bei 10 mm unterhalb des Okularansatzes [kann jemand diese Vermutung bestaetigen? ].

Dies ist wahrscheinlich der Grund dafuer, dass Sie umfokussieren muessen (Kamera und Okulare sind nicht parfokal). Das aber nur als moegliche Erklaerung. Auf die Bildqualitaet hat das bei niedrigen Vergroesserungen (10fach, 20 fach) kaum Auswirkungen.

Warum die andere Kamera nach Entfernen des Zwischenrings doch parfokal wird kann ich mir nicht erklaeren.

Jon

Carlos · November 05, 2014, 16:36:03 NACHMITTAGS

Hallo Jürgen,
Bei den Touptek Kameras wird das Auflagemaß Cmound offensichtlich dadurch erreicht, das ein 5mm Abstandsring in eine CSmound Kamera eingeschraubt wird(12,5mm +5mm = 17,5 mm).
Da die Plössl Objektive eine Brennweite von 12,5mm haben, bilden sie nach meinem Verständniss ein unendlich weit entferntes Objekt in der Brennebene 12,5 mm scharf ab. Wenn ich P. Höbel richtig verstanden habe, ist das die richtige Brennweite für die Tandemoptik aus Okular10x und umgekehrtem Plössl-Okular als Objektiv.
Hallo Bernard,
Komentar zum Ebay Angebot Kamera erspare ich mir. (nicht ganz: das ist doch wohl ein Witz!) Das Bild der Optik entspricht der mir mit der 5MP Kamera Gelieferten.
Mein "Tandemprojekt" aufgeben? Jetzt wo ich langsam erkenne, wo die Ursachen für unbefriedigende Bildergebnisse liegen und wo ich den Weg zur Verbesserung sehe? Mehr denn je bin ich davon überzeugt, das die von P. Höbel vorgeschlagene Adaption von CMOS Kameras an Mikroskope auch bei Leitz Mikroskopen mit Leitz Kompensationsokularen Periplan weit bessere Ergebnisse liefert, als die jetzt von mir genutzte Touptek Kompettlösung.

Mit freundlichen Grüßen Carlos

junio · November 05, 2014, 17:14:41 NACHMITTAGS

Zitat von: Carlos in November 05, 2014, 16:36:03 NACHMITTAGS
Da die Plössl Objektive eine Brennweite von 12,5mm haben, bilden sie nach meinem Verständniss ein unendlich weit entferntes Objekt in der Brennebene 12,5 mm scharf ab. Wenn ich P. Höbel richtig verstanden habe, ist das die richtige Brennweite für die Tandemoptik aus Okular10x und umgekehrtem Plössl-Okular als Objektiv.

Lieber Carlos,

ich bin völlig Deiner Meinung, dass das von Peter vorgeschlagene 12,5 mm Plössl ein passendes Kamera-Objektiv für Deine Lösung darstellt. Aber vielleicht noch eine winzige Korrektur zum Optikverständnis und dass meine vorhergehende Formulierung richtig verstanden wird : in der angewandten Optik, in der es keine unendlich dünnen Linsen gibt, muss man zwischen der Brennweite und der für die Konstruktion viel wichtigeren Schnittweite unterscheiden. In einer Linse gibt es eine Hauptebene, von der aus sich die Brennweite ermittelt. Mehr oder weniger kürzer ist dann die bildseitige Schnittweite, das Maß zwischen der Vorderfläche der dem Bild zugewandten Optik und dem Bild eines "unendlich" entfernten Gegenstandes.

Beste Grüße von Jürgen

Carlos · November 05, 2014, 18:05:47 NACHMITTAGS

Hallo Jürgen,
Ich habe mich vielleicht auf die Schnelle etwas unglücklich ausgedrückt. Das vor mir liegende Plösslokular f = 12,5 mm hat insgesamt einen Abstand der Außenflächen der Endlinsen von (grob gemessen) 20 mm. Da die Plösslokulare völlig symetrisch aufgebaut sind, liegt die Hauptebene genau in der Mitte. Das Bild eines unendlich entfernten Objekts wird damit 12, 5mm von der Hauptebene entfernt und damit 12,5 mm + 20/2 mm, also 22,5 mm von der Außenfläche der Plössllinse entfernt abgebildet. Das passt doch für die Tandemoptik, oder habe ich da was falsch verstanden.
Mit freundlichen Grüßen Carlos