Irgendwie stimmt da was nicht . . .

[Jens Jö]

Hallo zusammen,

je mehr ich mit meinen Kameraadaptionen rumentwickle, desto mehr bin ich verunsichert.

Also: mit einem 40er Objektiv und einem 10er Okular schaue ich auf ein Objektmikrometer und sehe 0,48mm als bildfüllende Achse.
Wenn ich jetzt im Fotoport (ohne Optik) das Zwischenbild direkt auf meine 3Mp Tucsen abbilde, sehe ich 0,16mm als bildfüllende Achse.

Ja ok, der Crop Faktor, aber da ist doch die 10x Okularvergrößerung entfallen !
Wo, bitte, kommt der Faktor 30 her ?

Mit verwirrten Grüßen
Alfred

[peter-h]

Hallo Alfred,

ganz einfach. Die Tucsen 3MP hat, wenn ich richtig liege einen Sensor mit 6,55 x 4,92mm.
Also werden die 6,55mm / 40 (Objektiv) gerechnet und ergeben 0,16mm in der Objektebene (am Objektmikrometer).
Deine Messung ist also absolut richtig.
Die Angabe vom Okular ist zudem noch von der Sehfeldzahl abhängig. Ein altes CZJ PK10x hat nur 15,5mm , ein gutes KLP 10x/20 hat 20mm. Da liegen Welten dazwischen.

Gruß
Peter

[Jens Jö]

Hallo Peter,

ja klar, Deine Rechnung ist einfach und logisch. Was mich verwirrt ist folgendes:
beim Blick durchs Okular ist die Vergrößerung 40 * 10 = 400, bei der direkten Abbildung auf den Chip 40 * 3 (Crop) = 120.
Irgendwie stehe ich da auf dem Schlauch.

Aber wie Lothar Gutjahr ja passend bemerkte: mit dem Alter nimmt die Fähigkeit der Hirnzellen drastisch ab . . .
(ich hoffe, er ist mir nicht böse)

Gruß
Alfred

[Detlef Kramer]

Hallo Alfred,

auf dem Chip, dem Winzling mag sie 120 x sein. Aber in dem Augenblick, wo Du die Aufnahme am Bildschirm betrachtest ist die Vergrößerung doch zig mal größer!? Ist das der Knoten oder habe ich jetzt zu simpel gedacht?

Herzliche Grüße
Detlef

[Rene]

Well, the basic answer has been given by Peter. So your question is why the image on the screen is larger then in the microscope??

The screen is 96 dpi, whereas the information visually through the eyepiece is probably around 250dpi. So in order to show all the information, the image needs to be 3x as big...

Best wishes, René

[Lothar Gutjahr]

Hallo Alfred,

das hat in diesem Falle mit deiner Kamera zu tun, die du samt Objektiv verwendest. Wenn du da etwas ohne Objektiv adaptierst sollte die extra Vergrößerung  weg sein.

Der Cropfaktor ist in der Betrachtung nur wert beachtet zu werden wenn ich ein für 35 mm Film entwickeltes Objektiv an einer digitalen mit kleinerem Sensor als dem Film verwende. Beispiel Astrofernrohr mit ein Meter Länge x 1,5 plus  2 x fach Konverter = 3m Brennweite. Oder aus deinem 200.er Tele wird ein 300.er.

Vermutlich verwendest du eine Coolpix, bei der du das Tele ausfährt zum Fotografiern mit dem Adapter um nicht "durchs Loch zu schauen"

Lieben Gruß

Lothar

[Jens Jö]

Dear Rene,

So your question is why the image on the screen is larger then in the microscope??

Yes, indeed, that was my question.

The screen is 96 dpi, whereas the information visually through the eyepiece is probably around 250dpi. So in order to show all the information, the image needs to be 3x as big...

A brilliant answer, and I am beginning to understand . . .
Is it really as simple as that ?
Maybe, that talking about "magnification" in terms of "lens times eyepiece" leads to such problems of understanding.
When talking in dots per inch or even better area of presentation divided by area of object it is more understandable to me.
Thanks a lot,

Alfred

[Rene]

well, of course there are 1Mp and 10Mp cams with the same sensor size, so the image on the screen pixel for pixel is 3x as big for the 10Mp. It also depends on the relay optics.

For simplicity I would advice you to put your screen further away from the microscope, until visually the image appears as big as through the eyepiece, then you should be fine 

Best wishes, René

[Jens Jö]

Hallo zusammen,

seid mir nicht böse, aber ich begreife es immer noch nicht (auch nicht nach mehrfachem Lesen der Mikrofibel) !
Rene trifft mein Verständnisproblem mit seinem Vorschlag, den Bildschirm einfach weiter weg zu stellen, genau auf den Kopf.
Ich kann das Zwischenbild doch ohne weiteres viel stärker vergrößern, wenn ich es anschließend aus größerer Entfernung betrachte.

Insofern nehme ich jetzt einfach mal an, die hier immer wieder genannte Faustregel Gesamtvergrößerung = 500...1000 mal Objektivapertur gilt bei Betrachtung mit dem menschlichen Auge direkt am Okular (obwohl das so explizit leider niemand sagt).
Was mir gedanklich nicht gelingt, ist die Umsetzung auf den Fotoport, sprich: einen Chip in der Ebene des Zwischenbilds.

Wie Peter richtig anführt, hat meine Tucsen 3MP eine Chipbreite von 6,55 mm. Bei einem 40/0.65 Objektiv entspricht das einer Objektbreite von 160 um. Da man mit der Apertur 0.65 bei gerader Beleuchtung max. 800 nm auflösen kann, ergäbe das im Zwischenbild eine förderliche Auflösung von 40*160/0,8=8000 Punkten in x-Richtung entsprechend 48 MegaPixeln.
Damit wäre ich mit einem 3MP Chip also sehr, sehr weit von der blinden Vergrößerung entfernt. Ist das richtig ?  ?  ?

Und jetzt zu einer Adaption mit Relaislinse, sprich Okular/Plössl Okular.
Die Vergrößerungsangabe "10*" eines Okulars irritiert mich ungemein, deshalb benutze ich einfach die Sehfeldzahl.
Eine Sehfeldzahl von 20 bedeutet bei meinem 19,2 mm Zwischenbild, daß ich das komplette Zwischenbild ins Unendliche projiziere.
Damit gelten für eine Kompaktkamera an diesem Adapter die gleichen Überlegungen wie oben, d.h. alles unter 48MP ist förderliche Vergrößerung, richtig ?  ?  ?

Danke, freundliche Grüße und fröhliche Weihnachten
Alfred

[Lothar Gutjahr]

Hallo Alfred,

mir geht es nicht besser in der Betrachtung dieses Problems. Aber wenn dem so ist, daß die Objektbreite den 0,16 mm entspricht, so kannst du davon ausgehen, daß losgelöst von der Auflösung des chips das Bild auf dem Monitor linear vergrößert beispielsweise bei meinem 58 cm breiten 3625 x fach dargestellt ist. Immer davon ausgehend, daß du deine Bildschirmauflösung deinen Abbildungen angepasst hast. Vielleicht sprechen wir da besser von 100 %.  580 mm geteilt durch 0,16 = 3625

Lieben Gruß und gutes Nächtle

Lothar

[Jens Jö]

Hallo Lothar,

richtig, und diese 3625fache "Vergrößerung" (ich glaube, es ist in Wahrheit keine Vergrößerung) wäre immer noch legitim.
Ich bin mir nicht so sicher, ob alle Kollegen mein Problem verstanden haben.

Eine Aussage a la "Vobj * Vok !< 500 * NAobj" ist für meine Vorstellungskraft völlig untauglich. Insbesondere, wenn bei der Abbildung überhaupt kein Okular beteiligt ist !

Warum geht denn niemand her und sagt: "Dieses Objektiv erzeugt in 160 mm Abstand ein Zwischenbild mit einem Durchmesser von 19 mm und einer nutzbaren Auflösung von xy MegaPixeln" ?
Damit wäre doch alles wesentliche gesagt, und ich könnte ohne Probleme die passende Monitorauflösung, Fotodruckgröße und (bei Kenntnis meiner Netzhautauflösung) auch die förderliche Okularvergrößerung wählen . . .
Bin ich wirklich zu blöde, um dieses Problemchen zu verstehen ?

Gruß
Alfred

[Lothar Gutjahr]

Guten Morgen Alfred,

in dem Fall sollte man um den Begriff Vergrößerung zu vermeiden einfach von 3625 x facher Darstellung sprechen. Dann bist du entlastet, dir das alles in pixel/cm oder anderen Auflösungsproblemen vorzustellen. Du kannst ja das Bild auch auf einem kleinen Kontrollmonitor, der nur 360 pixel kann, mit der Lupe ansehen um enttäuscht festzustellen, dass die Details in kleinen Quadraten verschwinden.

Deine Vorstellung das Zwischenbild des Objektivs in Pixel pro Millimeter wissen zu wollen ist m.E. unnützer Balast. Bestenfalls findet man Angaben, wieviel Linien pro mm ein Objektiv von seiner Konstruktion her überhaupt auflösen respektive abbilden kann. Das sind alles Dinge die ich auch jetzt erst wahrnehme. Bisher hat man das Mikroskop hergenommen um zum Beispiel einen zerschmetterten Siliziumchip eines ausgefallenen Drucksensors fotografisch zu dokumentieren und sich über die Auflösungsgrenzen und maximal erreichbare Vergrößerung keine Gedanken gemacht. Etwas pragmatischeres Vorgehen ist da vielleicht angesagt

Also versuch dich mal in der Form damit zu beschäftigen, daß es eine Frage der Darstellung ist und nicht der Vergrößerung. Danch kannst du einsteigen und die Auflösung ausloten um in Erfahrung zu bringen, wievile pixel habe ich auf 100 µm und was sagt mir das in Relation zur tasächlichen Auflösung der Optik. Ich habe momentan das Problem, daß die Aufnahmen mit der Coolpix 5000 schlechter sind als das von der Kamera auf dem 56 cm breiten Monitor, den ich zum Einstellen verwende, gezeigte Videobild und das trotz elektronischer Fernauslösung.
Ich habe gestern die eingestellten 200 ASA auf 100 reduziert und meine es bringt schon etwas.

Wir haben uns hier im Forum natürlich "aufstacheln" lassen, uns gewisse Standards die hier erreicht wurden einzuverleiben und das ist auch gut so und ich bin froh hier gelandet zu sein. Der jüngst in ebay ersteigerte Apochromat, stellt da schon wieder ein kleiner Schritt vorwärts da.  Bei mir viel wichtiger und mein größter Weihnachtswunsch wäre, dass Santa Claus den Staub aus meiner Bude mitnimmt.

Dann auch zu dir die besten Weihnachtswünsche lieber Alfred

LG Lothar

[treinisch]

Hallo Alfred,

Ich kann das Zwischenbild doch ohne weiteres viel stärker vergrößern, wenn ich es anschließend aus größerer Entfernung betrachte.

.. also wieder verkleinerst. Ja klar. Was sollte dagegen sprechen?

Insofern nehme ich jetzt einfach mal an, die hier immer wieder genannte Faustregel Gesamtvergrößerung = 500...1000 mal Objektivapertur gilt bei Betrachtung mit dem menschlichen Auge direkt am Okular (obwohl das so explizit leider niemand sagt).

ein wichtiger Punkt ist glaube ich der Unterschied zwischen ,,aufgelöst" und ,,visuell ästhetisch". Ersteres ist eine rein physikalische Frage, bei der kognitionspsychologische Überlegungen keine Rolle spielen. Eine Fotographie mit 72 dpi gedruckt würden zum Beispiel viele Menschen – bei einem nicht ungeeigneten Motiv – als perfekt aufgelöst bezeichnen, was natürlich überhaupt nicht stimmt. Die physikalische Auflösungsgrenze des Auges liegt meiner Erinnerung nach im Optimum bei wenigen hundert dpi. Ein 72 dpi Bild aus abwechselnd schwarzen und weissen Pixeln würde vermutlich ohne Anstrengung als nicht grau identifiziert werden.

Also da gibt es zwei paar Schuhe: Physik und Wahrnehmung.

Wie Peter richtig anführt, hat meine Tucsen 3MP eine Chipbreite von 6,55 mm. Bei einem 40/0.65 Objektiv entspricht das einer Objektbreite von 160 um. Da man mit der Apertur 0.65 bei gerader Beleuchtung max. 800 nm auflösen kann, ergäbe das im Zwischenbild eine förderliche Auflösung von 40*160/0,8=8000 Punkten in x-Richtung entsprechend 48 MegaPixeln.
Damit wäre ich mit einem 3MP Chip also sehr, sehr weit von der blinden Vergrößerung entfernt. Ist das richtig ?  ?  ?

In den Naturwissenschaften gibt es eine Rechentechnik, die Einheitenrechnung heisst,  sie ist hervorragend geeignet kleine Denkfehler aufzuspüren. Lass mich Deine Rechnung einmal mit Einheitenrechnung durchführen, ich habe so überhaupt erst verstanden, was Du da rechnest und man sieht dann schnell den Fehler.
Der Klarheit wegen bin ich in mm geblieben, obwohl das natürlich nicht notwendig ist.

Chipbreite: 6,55 Zwischenbild-mm
Vergrößerung des Objektives: 40 Zwischenbild-mm / Objekt-mm
Maximale Auflösung: 0.0008 Objekt-mm / Pixel
Objektbreite: 0,160 Objekt-mm

Den Zähler 40*160 also eigentlich 40 Zwischenbild-mm / Objekt-mm * 0.160 Objekt-mm = 6,55 Zwischenbild-mm
hättest Du dir ja sparen können, dass der Chip 6,55 Zwischenbild-mm breit ist, war ja die Annahme mit der Du die 160 Objekt-mm überhaupt ausgerechnet hast.

Sehen wir weiter. Es bleibt also
6,55 Zwischenbild-mm / 0.0008 (Objekt-mm / Pixel) = etwa 8000 Zwischenbild-mm * Pixel / Objekt-mm

Zwischenbild-mm und Objekt-mm heben sich nicht auf, da sie durch 40 Zwischenbild-mm / Objekt-mm in einander überführt werden.

Richtiger wäre gewesen:
0.160 Objekt-mm / 0.0008 (Objekt-mm / Pixel) = 200 Pixel

Die Zahl ist ungewöhnlich niedrig, weil Du von einem Zwischenbild mit 6,55 Zwischenbild-mm ausgehst
(wenn ich dich richtig verstanden habe, also keine Optik oder 1:1 zwischen Chip und Zwischenbild, diese Annahme steckt in Deiner Berechnung der 0.160 Objekt-mm) und weil die 0.0008 Objekt-mm / Pixel eigentlich eher 0.0004 Objekt-mm / Pixel sein sollten mit Nyquist-Shannon-Theorem wohl eher 0.0002 Objekt-mm / Pixel.

Würdest Du das Ganze Zwischenbild auf den Chip projizieren würden aus den 0.160 Objekt-mm also

19 Zwischenbild-mm / 40 Zwischenbild-mm / Objekt-mm = 0.475 Objekt-mm

und aus 0.160 Objekt-mm / 0.0008 (Objekt-mm / Pixel) = 200 Pixel dem entsprechend:

0.475 Objekt-mm / 0.0008 (Objekt-mm / Pixel) = 593 Pixel oder mit der passenderen Auflösung

0.475 Objekt-mm / 0.0004 (Objekt-mm / Pixel) = 1187 Pixel oder mit Berücksichtigung des Nyquist-Shannon-Theorems

0.475 Objekt-mm / 0.0002 (Objekt-mm / Pixel) = 2375 Pixel

immer in der Breite, quadratisch gerechnet also 0.3MP, 1.4 MP oder 5.6 MP

Notwendige Kamera-Pixel um das physikalische Auflösujngsvermögen des Objektives
auszuschöpfen.

Viele liebe Grüße

Timm

[hinrich husemann]

Hallo,
vielleicht noch mal ein anderer Abschätzungs-Versuch: Der Chip in der Zwischenbild-Ebene habe eine Abmessung von 6,55mm x 4,92 mm. Über das Objektiv mit dem Abbildungsmaßstab 40 : 1 erfasst er damit aus der Objektebene ein Rechteck von (gerundet) 160µm x 120µm.
Das Auflösungsvermögen des Objektivs mit NA = 0,65 beträgt, lambda = 0,55µm und Einhaltung der konventionellen 2/3 -Regel für die Beleuchtungsapertur vorausgesetzt, etwa d =  0,5µm. Es werden also etwa 2 leuchtende Punkte pro µm gerade noch als getrennt erkennbar abgebildet.
Modellobjekt sei ein gleichförmiges Raster aus gleich hell leuchtenden, quadratisch angeordneten "Punkten" auf dunklem Untergrund. Wenn dieses vom Objektiv gerade noch aufgelöst wird, enthält die genannte Fläche höchstens 320 x 240 = 76800 solcher "Punkte". Diese werden auf den Chip abgebildet. Um sie dort als aufgelöst zu erkennen, bedarf es mindestens 3 Pixel pro Bildpunkt: Einen für den Bildpunkt selbst; je einen zur "Abgrenzung" zu den 4 Nachbarn (immer quadratische Anordnung gedacht), der aber jeweils nur zur Hälfte zählt, weil er dem Nachbarn ja jeweils "mitgehört". Mindestens also 3 x 76800 = 230400 Pixel. Im Grunde also vielleicht unerwartet wenige. Die 3 "Mega" braucht man hier also nicht.
Die Überlegung gilt so natürlich nur für "schwarz-weiss". Bei "farbig" ist ja noch an den Einfluss der BAYER-Maske zu denken. Vielleicht brauchte man dann etwa 350000.
Aber wie gesagt, alles nur eine mehr größenordnungsmäßige Abschätzung.
Freundliche, vorweihnachtliche Mikrogrüsse
H. Husemann

[Jens Jö]

Hallo Timm,

Deiner Einheiten-Rechnung kann ich nicht ganz folgen. Aber natürlich hast Du Recht, daß ich einen eklatanten Fehler gemacht habe. Die Auflösung auf Objektebene beträgt linear 200 Pixel (bzw. 400 oder 800, je nach Definition des Modells).
Und wenn ich diese 200 voneinander unterscheidbaren Punkte 40mal vergrößere, bleiben es 200 Punkte. Es werden nur die Flecke größer. Mea culpa !

Und daß dieses wunderbare große Bild auf meinem Monitor mit dem Blick durchs Okular nicht zu vergleichen ist, kann natürlich an meinen miserablen Augen liegen . . .

Danke an Euch beide und ein frohes Fest
Alfred

Ich sehe gerade, daß noch Herr Husemann geantwortet hat, vielen Dank.
Ok, 350 KiloPixel würden also reichen. Warum um alles in der Welt werden daber dann hier im Forum solche riesigen Vollformat DSLRs adaptiert ?
Verstehe ich nicht: diese Auflösung und Information ist doch in der Vorlage eben nicht vorhanden ?  ?  ?