Billigkamera steuert geköhlerten Mikroblitz

wilfried48 · August 20, 2011, 19:12:48 NACHMITTAGS

Hallo,
ich hatte ja in dem Thema "Konsumerkamera als Mikroskopkamera für Billigheimer"
https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=9804.0
versprochen mich dieses Wochenende mal mit dem Thema Ansteuerung einer externen Blitzröhre im köhlerschen Beleuchtungsstrahlengang zu beschäftigen.
Die Rollei Compactline 302 war hier die Wahl, da sie mit ihrem Aktionspreis von 37.- Euro das Risiko, dass sie beim Ausbau der Blitzröhre das Zeitliche segnet, in Grenzen hält.
Sie liess sich überraschend leicht öffnen (alles schön geschraubt) und nach ca. einer halben Stunde war der Blitz entfernt und durch die Öffnung des Blitzes die drei Blitzkabel die man zum ansteuern einer externen Blitzröhre benötigt angelötet und herausgeführt.

Experimente ergaben, dass wenn man die Zündelektrode an der externen Blitzröhre entsprechend grossflächig gestaltet, die externe Blitzröhre auch noch über eine Kabellänge von 60 cm sicher und ausreichend synchron gezündet und gesteuert wird. Auch hier macht Versuch kluch

. Das reicht auch für die ganz grossen Mikroskopstative wie z.B. das Zeiss Universal für die Entfernung von Kamera und Beleuchtungsquelle.
Da die externe Blitzröhre für das Leuchtenrohr der 6V15W Lampe des Zeiss Standard um ca. einen mm zu lang ist habe ich sie zunächst mal in eine Zeiss Leuchte 60 für mein Zeiss IM35 und Zeiss Photmikroskop II adaptiert.

Die Blitzröhre wurde zunächst einmal provisorisch direkt vor der bisher vorhandenen Cree LED plaziert und befindet sich daher möglichst nahe ideal am köhlerschen Punkt. Da man bei der Leuchte 60 die Mattscheibe wegklappen kann, kann man das mit der LED als Pilotlicht und einem Phako Hilfsokular auch sauber im Mikroskop justieren.
Man kann nun durch Metallisierung der Blitzröhre mit Leitsilber die Zündelektrode auf der Blitzröhre so maximieren, dass man nur noch ein Fenster für die LED und die Blitzentladung in der Blitzröhre freilässt, das auch in etwa der Fläche entspricht, die im köhlerschen Strahlengang ausgenutzt wird.
Das nächste Bild zeigt wie die Kamera dann in einer Makroaufnahme ihren eigenen Blitz sieht.

und das nächste Bild zeigt wie das ganze dann adaptiert an einem Zeiss Mikroskop IM35 aussieht.

Die Kamera habe ich mit meinem Klebeadatper mal versuchsweise mit einem geraden Phototubus und eienem KPL Okular links am Disskussionstubus des Mikroskops adaptiert. Die LED und Blitzleuchte befindet sich geköhlert in der Leuchte 60.
Die Kamera steuert den Blitz sicher und belichtet korrekt. Auch bei Phasenkontrast reicht die Blitzintensität sicher aus.
Als Beispiel ist die Phasenkontrastaufnahme eines Pflanzenschnitts gezeigt, der mit der Spiegelreflexkamera unten am selben Mikroskop mit der Cree LED bei 1 A eine Belichtungszeit von 0,5 sec gehabt hätte (das IM35 hat einen Kondensor mit grossem Arbeitsabstand und daher einer Apertur von nur 0,3).

Objektiv Zeiss Plan 6,3 Ph1 , Phako
Die Kamera steuert den Blitz auch sicher bei kompliziertern Lichtverhältnissen wie die nächste Blitzaufnahme im Dunkelfeld beweist:

Zeiss Plan 6,3 Ph1, Dunkelfeld über PH2 Phasenring

Und nun kommt die spannende Frage, ist die Blitzzeit kurz genug um auch Jagd auf sich schnell bewegende Mikroben bei lichtschluckenden Verfahren wie Phako zu machen.
Das nächste Bild zeigt eine Phakoaufnahme mit dem Zeiss Neofluar 40/0,75 einer sich schnell bewegenden Mikrobe
(sie hat eiene Breite von ca. 15 µm und drehte sich laufend um die eigene Achse mit einer Frequenz von ca. 0,5 sec):

Zur Bildqualität muss man bedenken dass die Aufnahme, durch den Deckglasboden in einer Petrischale in der sich die Mikrobe frei bewegen konnte, gemacht ist also nicht etwa plattgedrückt unbeweglich unter einem Deckglas.

Das hätte ich wegen des "schlechten" Kondensors im IM35 eigentlich gar nicht erwartet. Die Belichtungszeit mit der Cree LED ohne Blitz sind hier bei Phako im Sekundenbereich.

Im Photomikroskop hat man wegen des besseren Kondensors mit der Cree LED im Phako 40x zwar eine Belichtungszeit von nur 1/100 stel aber das hätte auch bei weitem nicht gereicht um die Bewegung der obigen Mikrobe einzufrieren. Erste Versuche mit diesem Blitz im Photomikroskop ergeben, dass man da im Beleuchtungstahlengang sogar einen Graufilter einlegen muss weil die kürzeste Blitzzeit im Phako sonst immer noch überbelichtet.

Als nächstes Projekt werde ich den Blitz in die Leuchte für die Halogenlampe 10W im Fuss des Zeiss Standard integrieren, da passt die externe Blitzröhre nämlich auch rein, und dann wieder berichten.

Von Versuchen die externe Blitzröhre zwischen Leuchtfeldblende und Kondensor einzusetzen oder einzuspiegeln halte ich übrigens nicht viel, weil er ja da nicht in Köhlerstellung sitzt und man viel Licht verschenkt. Mit einem überdimensionierten Blitzgerät und Verlust an gleichförmiger Bildausleuchtung geht natürlich auch das irgendwie, aber sicher nicht mit dieser kleinen Blitzröhre.

viele Grüsse
Wilfried

P.S.: Ich möchte noch einmal darauf hinweisen, dass beim Umgang mit Blitzkondensatoren Spannung und Ströme erzeugt werden, die nicht ungefährlich sind und entsprechendes Wissen erforden. Also nichts für Anfänger ohne Elektronikkenntnisse ist und auch bei mir, der sich schon beruflich mit Hochspannungen im 200 KV Bereich beschäftigt hat, ist der nächste Schritt nach der Entwicklung das ganze berührungssicher in Silikon einzugiessen !!!

Nomarski · August 20, 2011, 23:49:52 NACHMITTAGS

Hallo Wilfried,

sehr interessant, bin gespannt was da noch kommen wird. Für ähnliche Experimente habe ich mir bereits einen Strahlenteilerwürfel für den Beleuchtungsstrahlengang gebaut:

Es ist nichts anderes als der Grundkörper für die Kamera-Ansätze von Zeiss-Winkel. Es können entweder zwei Lampenhäuser angeschlossen werden oder ein Lampenhaus für das Pilotlicht und eins mit der Blitzröhre.
Falls die Blitzintensität noch zu Überbelichtungen führt wie du geschrieben hast, könnte man in dem Zweig noch ein Graufilfer vorsetzen, ohne das Pilotlicht dabei abzudämpfen, was bei der Anordnung Blitzröhre vor LED unweigerlich passieren würde. Mit einem Diskussionswürfel ohne den Telanlinsen drin müßte das ebenfalls funktionieren. Es hat auch einen Würfel gegeben, bei dem man die Lichteingänge manuell umschalten konnte, aber das wäre dann wieder fürs Tümpelblitzen zu umständlich, weil das Rädertier nach dem Umschalten längst über alle Berge ist oder im anderen Fokusbereich.

Viele Grüße
Bernd

Jens Jö · August 23, 2011, 00:08:57 VORMITTAG

Hallo Wilfried,

sehr schön ! Das war meine ursprüngliche Idee: den eingebauten Blitz auszulagern und damit die volle Steuerung zu erhalten. Dann habe ich aber die Kamera nicht aufgekriegt und die Idee wieder verworfen.
Nach etlichen Versuchen mit Einspiegelung und Sklavenblitzsteuerungen sehe ich jetzt Deinen Artikel und bin hellauf begeistert.

Hallo an Alle,

hat schon mal jemand eine Canon Powershot A520 aufgemacht ? Für den Frontdeckel sehe ich nur eine einzige Schraube, und das kann doch nicht wahr sein . . .
Außerdem habe ich etwas Angst vor der internen Elektromechanik. Angeblich wird bei der A520 sogar die Brennweite des Blitzspiegels mit dem Zoom gesteuert ?

Freundliche Grüße
Alfred

Johannes Kropiunig · August 23, 2011, 05:36:55 VORMITTAG

Hallo
Aus eigener Erfahrung kann ich dir sagen das bei einer Canon Powershot Kamera nach einer Schraube 5 weitere kommen usw..
Die sind keineswegs so einfach aufgebaut wie eine Billigkamera.

Hier ein Bild von jemanden der sie vielleicht auch nachher wieder zusammenbauen konnte, meine hat den Versuch nicht überlebt.

http://www.petapixel.com/2011/05/18/canon-powershot-a520-disassembled-and-neatly-arranged/

LG
Johannes

Michael W. · August 23, 2011, 19:47:53 NACHMITTAGS

Hallo Alfred,

auch ich habe mich blöderweise mal an einer A520 versucht, sie hat es aber leider auch nicht überlebt. Und zwar hat nach dem Eingriff die komplizierte Objektivmechanik nicht mehr funktioniert. Die ganzen Teile sind sehr filigran, deshalb kann man auch ganz leicht was kaputt machen oder kriegt es nach dem Zerlegen einfach nicht mehr zusammen. Nochmal tue ich mir diesen Nervenkitzel bestimmt nicht an.

Natürlich ist jede Kamera anders aufgebaut, bei Anderen geht es vielleicht einfacher. Bei der Rollei war es ja anscheinend kein Hexenwerk.

Viele Grüße
Michael

Jens Jö · August 23, 2011, 20:21:32 NACHMITTAGS

Hallo Johannes, hallo Michael,

danke für Euer Feedback, hört sich ja nicht sehr ermutigend an. Und so ein Uhrmacher wie der Bernd bin ich auch nicht . . .

Für 37 Euro würde ich ohne Zögern umsteigen und eine Rollei schlachten. Nur: damit ist es ja nicht getan. Dann fehlt mir das ganze Umfeld, angefangen vom Bajonettadapter übers Netzteil bis hin zur USB Steuerung. Weiß der Teufel, ob die Rollei einen Live-View bietet, was man überhaupt per USB steuern kann, ob sie einen Netzeingang hat, einen Video Ausgang etc. etc.
Der Kaufpreis ist sicher das kleinste Problem.

Freundliche Grüße
Alfred

wilfried48 · August 23, 2011, 22:01:22 NACHMITTAGS

Hallo Alfred,

viele Angaben was die Rollei kann und nicht kann habe ich ja schon in meinem "Billigheimer Thread" s.o. geschrieben.
Was man ihr auf jeden Fall nicht beibringen kann ist die Steuerung über Laptop. Aber das geht bei den neuen Canons offenbar ja auch nicht mehr.
Man kann über die USB Schnittstelle nur die Bilder runterladen und den LiIonen Akku (nur Modell 2O3) laden.
Wenn man die Kamera für den Blitzausbau eh schon offen hat kann man aussser den drei Blitzleitungen natürlich auch zwei Drähte für den Fernauslöser und 2 Leitungen für einen ständigen Netzteilanschluss reinlöten. die Pins dafür sind gut zugänglich. Natürlich kann sie live view und hat einen Monitorausgang, allerdings nur Pal video owohl sie 1280 x 720 HD Videos drehen kann.

Ich habe inzwischen eine weitere Rollei, diesmal eben diese Compactline 203 zerlegt und den Blitz ausgebaut. Ich habe von der Aktion Bilder gemacht und werde sie demnächst hier einstellen.

Bis später
Wilfried

Nomarski · August 23, 2011, 22:18:16 NACHMITTAGS

ZitatNatürlich kann sie liew view und hat einen Monitorausgang, allerdings nur Pal video owohl sie 1280 x 720 HD Videos drehen kann.

Müßte sie für Alfred dann nicht einen SECAM-Ausgang haben? Da war doch irgendwas mit dem Farbhilfsträger, der nicht überall gleich ist. Aber ich glaube, das kann man sogar einstellen im Menü.

VG
Bernd

Jens Jö · August 23, 2011, 22:44:30 NACHMITTAGS

ZitatMüßte sie für Alfred dann nicht einen SECAM-Ausgang haben?

Mein lieber Bernd: die Tschechen haben zwar den Euro nicht (Gott sei Dank), aber PAL haben die schon . . .

Dem Mutigen gehört die Welt:

Jetzt noch einen schönen Steckverbinder ins Blitzfenster kleben, alles wieder zuschrauben und guat isch.

LG
Alfred

Nomarski · August 23, 2011, 22:58:18 NACHMITTAGS

Hallo Alfred,

ZitatMein lieber Bernd: die Tschechen haben zwar den Euro nicht (Gott sei Dank), aber PAL haben die schon . . .

ZitatJetzt noch einen schönen Steckverbinder ins Blitzfenster kleben, alles wieder zuschrauben und guat isch.

Eine Sub-D-Buchse würde sich da anbieten, damit kannst du einiges rausführen..

Bin mal gespannt. Aber Uhren reparieren geht doch etwas anders..

VG
Bernd

wilfried48 · August 24, 2011, 01:55:42 VORMITTAG

Hallo,

damit ihr seht, was beim Blitzausbau aus der Rollei Compactline 203 auf euch zu kommt. Es geht etwas komplizierter als bei der Compactline 302, deren Blitz ich für einen Mikroblitz für etwas geeigneter halte, da die Bilitzröhre einen grösseren Durchmesser hat.

Zunächst entfernt man die 8 Kreutzschlitzschrauben in Rahmen und kann dann die Rückseite mit dem Tastenfeld und dem LCD Bildschirm abnehmen. Das Flachbandkabel zum Bildschirm kann aus dem Klemmstecker entnommen werden:

Mit drei weiteren Kreuzschlitzschrauben im Platinenbereich wird das Fronteil (blau) am Rahmen (schwarz) gehalten und kann nach Entfernen dieser nach vorne abgezogen werden, sodass der Rahmen mit allen Innereien übirg bleibt:

Jetzt kann man das Blitzlicht mit einem (isolierten !!!) feinen Schraubenzieher nach vorne vorsichtig heraushebeln und die Blitzzuleitungen möglichst nahe am Blitz mit einem (isolierten !!!) feinen Seitenschneider abknipsen und die Blitzanschlüsse durch Anlöten von Kabelverlängerungen herausführen:

Oben links sieht man den Auslösetaster an dessen Kontakte man bei dieser Gelegenheit mit einem SMD Feinlötkolben gleich zwei feinere Kabel für einen elektrischen Fernauslöser anlöten kann. Ebenso könnte man links an die Akkuanschlüsse zwei Kabel für ein Netzteilanschluss anlöten (habe ich aber nicht gemacht, weil mich ein Netzteil nicht interessiert).
Nun baut man die Kamera wieder zusammen wobei man die angelöteten Kabel durch die Blitzöffnung im Gehäuse herausführt und das Ganze sieht dann so aus:

Blau und Rot sind die Spannungzuleitungen zum Blitz, Weiss ist die Zündleitung und die beiden dünnen schwarzen Kabel sind die Anschlüsse für den elektrischen Fernauslöser. Im Vordergrund liegt die freigelegte Blitzröhre, die man nun in die Mikroskopbeleuchtung einbauen kann.
Zur Stabilisierung kann man die Kabel im Gehäuse eingiessen:

und fertig.

viel Spass beim nachmachen und aufpassen auf die gefährliche Spannung am Blitzkabel !!

Wilfried

Jens Jö · August 27, 2011, 00:55:03 VORMITTAG

Wilfried hats ja schon gesagt:

Zitatund aufpassen auf die gefährliche Spannung am Blitzkabel !!

aber ich wiederhole es lieber nochmal !
Das man da nicht mit den Fingern dran packt, ist wohl jedem klar. Aber es gibt auch versteckte Fallen, die dann leicht die Kamera kosten können.
Bei meinem ersten Versuch habe ich für die Verdrahtung sowas wie Klingeldraht verwendet. Die 300 Volt der Brennspannung kann der vielleicht noch ab, für die 4 bis 6 kV der Zündspannung reicht die Isolation wirklich nicht.
Ergebnis: beim ersten Blitzversuch machte es innerhalb der Canon "Patschschsch" !
Warum die Kamera das überlebt hat, weiß ich nicht.

Und nochmal zum Thema "mit den Fingern dran packen": ein Kondensator mit 270 uF / 300 V hat eine gespeicherte Energie von 24 Joule. Das ist die Energie einer Luftgewehrkugel, wenn sie den Lauf verläßt.

Mit blitzenden Grüßen
Alfred