Vergleichsfotos Plössl-Adaption

Begonnen von Cuxlaender, Januar 05, 2018, 14:23:21 NACHMITTAGS

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Cuxlaender

Moin Forum,
Ich möchte die Ergebnisse meiner neuen Kamera-Adaption vorstellen.
Mein Mikroskop ist das Zeiss KF2 Mono mit Fototubus, mit den schwarzen Standard-Achromaten.
Meine Kamera ist die ToupCam UCMOS051 (5,1 Megapixel USB2).
Bisher benutzte ich den mitgelieferten Adapter FMA050.
Im Dezember modifizierte Jürgen Stahlschmidt für mich ein Plössl-Okular und stellte eine Adation zur Zeiss-Adapterglocke  47 60 01 her,  entsprechend Peter Höbels Vorschlag.  Vielen Dank nochmal dafür!
Mein System sieht jetzt so aus:

Ich habe daraufhin eine ganze Reihe von Vergleichsaufnahmen mit dem alten und dem neuen System erstellt:
1. Zunächst die unvermeidliche Mikrometerskala
toup

Plössl

Erwartungsgemäß Farbränderbei der nichtkompensierten Version. Die Krümmung am Rande beim Plössl fällt für mich als Tümpler nicht ins Gewicht.
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Es folgen eine Reihe von Verleichsfotos, jeweils innerhalb kurzer Zeit, mit unveränderter Belichtungs und Blende, mit dem 40x-Objektiv, Stacks aus etwa 3-5 Ebenen, beschnitten und verkleinert, sonst unbearbeitet:
2. Ca. 100 ?m hohe Difflugia leidyi :
Toup

Plössl

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3. Diese 40 ?m große, unscheinbare Pyxidicula cf. invisitata überfordert eigentlich mein System.
Toup

Plössl

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4. Strukturdetail der Mundöffnung einer Arcella mitrata
Toup

Plössl

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5. Ca. 200 ?m hohe Gibbocarina galeata:
Da sträubt sich die Forensoftware. die Fotos folgen als Nachtrag.
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6. Gehäusestruktur von Arcella catinus mit No-Name 60x-Achro-Objektiv
Toup

Plössl


Die Waben haben 0,5 ?m Durchmesser und sind nur mit der Plössl-Adaption zu erahnen, mit dem Touptek-Adapter (links) zeigt sich
nur eine Strichstruktur.
Eugène Penard schrieb 1902 (von mir übersetzt): Die Areolas sind sehr charakteristisch und von Aussehen anders als alles, was wir bei
anderen [Arcella-]Arten sehen; normalerweise zeigen sie sich nur durch eine Reihe von zarten Strichen dargestellt, die zum größten Teil
gerichtet von der Mitte zum Rand. Aber mit einer sehr hohen Vergrößerung untersucht, vor allem nach Säurebehandlung, sehen wir,
dass es immer noch einige Areolas gibt, extrem klein, ca. 1/2 ?m.
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7. Als Zugabe, weil man das nicht oft sieht, die krönchenformige Mundröhre der Arcelle mitrata, ohne ToupTek-Vergleichsfoto:


Das ist sicher interessant für viele KF2- und CMOS-Kamera-Nutzer.

Hans

Carlos

Hallo Hans,
Der Vergleich der beiden Optiken, einmal ,,Toup" und einmal ,,Plössl + Kompensations-Okular", zeigt m.E. nur bei den Bildern des Objektmikrometers deutliche Unterschiede. Danach scheint es mir, dass die Optik ,,Plössl + Kompensations-Okular"  noch nicht optimal justiert ist. (Stacks sind für Vergleiche nach meiner Erfahrung weniger geeignet.)
Hilfreich wäre auch die Angabe den Mikroskop-Objektivs (z.B. Zeiss 40-fach Achromat), des Okulars (z.B. Zeiss Kompensationsokular 10 x Brille)  und des Plössl  (z.B. 12,5 mm Brennweite).
Ich nehme an, Du arbeitest mit dieser Kombination. Kann es dennoch sein, dass das Plössl + Kompensations-Okular kein Brille-Okular ist?
Gruß Carlos
(Ps. Ich verwende beim ,,Tümpeln"  lieber ein Plössl mit 17 mm Brennweite. Da ist der Ausschnitt vom Sehfeld zwar kleiner, nur das Zentrum wird erfasst, dafür kann man sich besser auf einzelne Objekte konzentrieren.)

Cuxlaender

Moin Carlos,
Ich hatte zunächst keine genaue Vorstellung, welchen Qualitätssprung ich erwarten konnte. Die Kamera ergab ja mit dem mitgelieferten Adapter schon ganz befriedigende Bilder. Vom Zwischenschalten eines Kompensationsokulars erhoffte ich mir eine schärfere Darstellung kleinerer Strukturdetails und Linien, bei denen  ohne Kompensation besonders bei kleinen Details sich überlagernde Farbsäume eingestellt hatten.
Zur Technik:
In verschiedenen Forumbeiträgen (z. B. Peter Höbel) wird stets geraten, das  12,5 mm-Plössl zu modifizieren.
ZitatHilfreich wäre auch die Angabe den Mikroskop-Objektivs
Wie angeführt, benutzte ich das schwarze 40x-Standard-Acromat (46 07 00 - 9903) und einen No-Name-60x Achromaten.
Ich habe keinen weiteren Hinweis darauf gefunden, dass Brillen-Okulare für den Zweck prinzipiell besser geeignet wären, würde mich aber überzeugen lassen. Ich benutzte für die Vergleichsfotos  das K 10x von Zeiss/Opton, entspricht wohl dem Zeiss West KPL10x (46 40 20). Erster Eindruck: Beide Adaptionen zeigten annähernd den gleichen Ausschnitt aus dem Mikroskop-Bild, die neue Adaption liefert sichtbar dunklere Bilder).

Das Plössl 9mm ins C-Mount Gewinde der Kamera eingeschraubt ergibt Abbild im Unendlich-Bereich. Abstand Plössl zum Okular 5-10mm.
Zu den Vergleichsfotos:
ZitatStacks sind für Vergleiche nach meiner Erfahrung weniger geeignet
Ich wollte keine Fertigpräparate benutzen, sondern Objekte aus meiner normalen Praxis. Einzelne Schärfeebenen der 3dimensionalen rundlichen Testaceen enthalten zu wenige brauchbaren Einzelheiten, daher  benutzte ich Stacks aus wenigen Schärfeebenen.
Das vorausgeschickt habend, zu meinen Vergleichsfotos. Beim ersten Hinsehen in der Tat wenig Unterschied.
Aber beim Beispiel 3, der Pyxidicula cf. invisitata, sind die Ränder schon wesentlich schärfer und ohne störende Farbränder.
Hier noch ein Beispiel der gleichen Testaceen-Art (nur eine Ebene, unbearbeitet):
ToupTek

Plössl

Bei diesem schwierigen, weil strukturarmen Objekt zeigt sich in dieser Vergrößerung schon mehr Detailtreue. Gänzlich überzeugt hat mich Beispiel
6. Gehäusestruktur von Arcella catinus. Die Wabenstruktur im die Mündung herum habe ich so erkennbar bisher noch nicht gesehen (und Penard auch nicht)

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In deinen Foren-Beiträgen zum Thema schriebst du: " ... Meine beiden Touptek-Kameras liefern Bilder, wie ich sie mit der mitgelieferten Optik nie erreicht habe".
Könntest du einige dieser Bilder hier zur Verfügung stellen, damit ich erkenne, wie weit ich noch vom Ziel entfernt bin.
Viele Grüße,
Hans

Carlos

Hallo Hans,
Habe erst jetzt Deine Antworten auf meine vielen Fragen/Anregungen lesen können. Jetzt kann ich hoffentlich einige präzisere Hinweise geben.
ZitatVom Zwischenschalten eines Kompensationsokulars erhoffte ich mir eine schärfere Darstellung kleinerer Strukturdetails und Linien, bei denen  ohne Kompensation besonders bei kleinen Details sich überlagernde Farbsäume eingestellt hatten.
Das ist im Prinzip richtig, setzt aber voraus, dass Mikroskop-Objektiv und Kompensations-Okular aufeinander abgestimmt sind. Das ist jedoch nur der Fall, wenn beide vom selben Hersteller sind. Die Hersteller geben auch an, welches Okular zu dem entsprechenden Mikroskop-Objektiv passt. (Zeiss-Objektive mit Zeiss-Okularen, Leitz-Objektive mit Leitz-Okularen, ... Den Unterschied kann man auch leicht erkennen, wenn man z.B. ein Leitz-Objektiv, für das die Verwendung eines ,,Leitz-Periplan-Kompensations-Okular"  empfohlen wird, mit einem Kompensations-Okular eines anderen Herstellers verwendet.)
ZitatIn verschiedenen Forumbeiträgen (z. B. Peter Höbel) wird stets geraten, das 12,5 mm-Plössl zu modifizieren.
Der Grund hierfür ist, dass mit einem 12,5 mm Pössl (bei einem 18-er Sehfeld) die Bild-Diagonale einer CMOS-Kamera etwa dem Durchmesser des Sehfelds entspricht. (Bei einem Plössl mit größerer Brennweite, z.B. einem 17 mm Plössl, ist die Bild-Diagonals deutlich kleiner, der Rand des Sehfeldes wird damit nicht erfasst. Da bei Achromat-Objektiven der Rand ohnehin nicht ,,scharf" abgebildet wird, halte ich dieses Plössl in diesem Fall für besser geeignet. Bei einem Plössl mit kürzerer Brennweite, z.B. einem 9 mm Plössl, ist die Bilddiagonale deutlich größer als der Durchmesser des Sehfeldes und Teile des Randes des Sehfeld-Kreises sind im Bild.)
ZitatIch habe keinen weiteren Hinweis darauf gefunden, dass Brillen-Okulare für den Zweck prinzipiell besser geeignet wären,
Auf der HP von Peter H. steht die Erklärung. Die Austrittspupille eines ,,Brillen-Okulars" ist deutlich weiter von der ,,Austrittslinse" entfernt als bei einem normalen Okular. Deshalb ist die Zentrierung der Kamera mit Plössl-Objektiv (auf unendlich eingestellt) wesentlich leichter. (Austrittspupille des Okulars und Eintrittspupille des Plössl-Objektivs müssen zentriert zusammentreffen. Beim 12,5 mm Plössl und insbesondere beim 9 mm Plössl dürfte das mit einem normalen Okular sehr schwierig zu realisieren sein.)
ZitatHier noch ein Beispiel der gleichen Testaceen-Art (nur eine Ebene, unbearbeitet)
Ich sehe die beiden, letzten Bilder deutlich unscharf.  M.E. stimmt da etwas nicht. Ist der Blick durchs Okular ebenfalls unscharf?
Gruß Carlos
Ps. Einen Vergleich der Touptek-Optik mit meiner Plössl-Periplan-Optik kann ich derzeit leider nicht liefern. Beide Touptek-Kameras sind mit einer Plössl-Periplan-Optik an zwei Mikroskopen für laufende Untersuchungen befestigt.

Lupus

Hallo,

ZitatAustrittspupille des Okulars und Eintrittspupille des Plössl-Objektivs müssen zentriert zusammentreffen. Beim 12,5 mm Plössl und insbesondere beim 9 mm Plössl dürfte das mit einem normalen Okular sehr schwierig zu realisieren sein.
bei Okularen liegt die Austrittspupille naturgemäß immer außerhalb des Okulars. Ein Brillenokular mit weit außen liegender Austrittspupille ist eigentlich nur für die Adaption an normale Kameraobjektive erforderlich, da dort die Eintrittspupille immer innerhalb des Objektives liegt. Ein umgedrehtes Plössl als Objektiv hat jedoch auch eine außen liegende Eintrittspupille, also lässt sich mit normalen Okularen problemlos eine Adaption herstellen.

Hubert

Carlos

Hallo Lupus,
ZitatEin umgedrehtes Plössl als Objektiv hat jedoch auch eine außen liegende Eintrittspupille, also lässt sich mit normalen Okularen problemlos eine Adaption herstellen.
Da hast Du natürlich recht. Allerdings setzt das nach meiner Erkenntnis zweierlei voraus:
1.   Es gibt keine Probleme, mit dem Plössl nahe genug an die Austrittslinse des Okulars heranzukommen, z.B. durch eine weit ausladende, die Plössl-Frontlinse fassende Hülse (vermutlich als Schutz vor Streustrahlung), und
2.   Die optischen Achsen von Plössl und Okular müssen sich so zentrieren lassen, dass sie exakt zusammenfallen! (Je kürzer der Abstand zwischen Plössl –Eintrittslinse und Okular-Austrittslinse umso schwieriger ist dies einzuhalten, so jedenfalls meine Erfahrung.)
Beim 12,5 mm Plössl mit einem normalen ,,Periplan" GF 10x Okular ist mir beides, nach vielen Versuchen, erfolgreich gelungen. Beim 17 mm Plössl war das kein Problem.
Gruß Carlos

güntherdorn

#6
hallo hans,

deine plössl-resultate sind sehr erfreulich. auch wenn (scharfe) bildfeldwölbung am rand.
könntest du eine skizze mit ca.-massen/abständen des innenlebens machen, denn "durch metall sieht man so schlecht durch".
inkl. plössel 9mm oder 12,5mm?
ich hab´ die 14000er von touptek, aber zuviel rand-unschärfe vor allem bei kleinen vergrösserungen.
die kamera ist eigentlich hervorragend. doch weder das mitgelieferte 0,5er noch das 0,37er anschraub-okular "bringts".
deshalb beschränke ich mich oft auf´s zentrum.
ich hab´ deshalb gestern den touptek-leuten (engl.) in china geschrieben, und mein leid mit der kamera am zeiss-west-endlich erklärt.
kann doch nicht sein, dass die keinen adapter für die (alt-zeiss-übliche) objektiv-okular-kombination haben.
bin gespannt was kommt...

güntherdorn

ps.: als astronom hätt´ ich ne ganze menge verschied. plössl´s.
- gerne per du -
günther dorn
http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=444.0
www.mikroskopie-gruppe-bodensee.de
gildus-d@gmx.de

Carlos

Hallo zusammen,
Ich vermute, der einzige, der zu der CMOS-Kamera-Adaption mit der ,,Tandem-Optik aus Plössl-Astro-Okular und Mikroskop-Kompensations-Okular" kompetente Antworten liefern kann ist m.E. Peter Höbel. Ich habe mich bei meiner Kamera-Adaption an seinen Angaben orientiert. (Bin aber nicht sicher, dass ich alles verstanden habe.) Bei mir funktioniert meine danach konzipierte Lösung hervorragend. (Danke Peter!)
Allerdings als Ratgeber für andere, an dieser Lösung Interessierte bin ich sicher ungeeignet. Deshalb halte ich mich mit weiteren ,,Ratschlägen" in diesem  Zusammenhang, weil sicher weniger kompetent, zurück.
Gruß Carlos

Cuxlaender

#8
Moin,

Ich habe nochmal eine Reihe von Fotos mit dem Objektmikrometer und verschiedenen kompensierten Okularen gemacht.
Ergebnis: bei allen Aufnahmen mit dem 10fach-Okular (K10 Zeiss Opton) und 25, 40 und 60x Objektiven trat die Wölbung am Bildrand auf.
Mit meinen beiden anderen Okularen, dem KPL8x Zeiss West und dem PK 6,3 Zeiss Jena  gab es keine Verzerrung.

@güntherdorn: Ich habe die optisch relevanten Betandteile der Adaption nebeneinander gelegt und dieses Foto geschossen:



Noch Fragen? Modifiziert wurde ein Plössl mit 12,5 mm Brennweite, die obere Linse muss 9mm ins C-Mount eindringen, also eingeschraubt werden, dann stimmt der Abstand Plössl-Sensor und es gibt ein Bild im Unendlichabstand.

Abstand  Plössl-Okular zwischen 5 - 10 mm gleiches Ergebnis.  Viel darüber und darunter sollte es nicht sein (meine Erfahrung).

Deine Erfahrung mit den Touptek-Adaptern und der 14000-Kamera dürfte für manche hier von Interesse sein. Der 50er Adapter sollte für  1/2"~2/3" Sensoren passen. Die ToupTek-Leute antworten auf jeden Fall auf deine Mail und versuchen zu helfen.


@Carlos: Vielen Dank für deine bisherigen Bemühungen.

Gruß,
Hans