Spiegelobjektive - für Lösung für "Heike-Fotos"?

Werner · November 07, 2013, 09:39:38 VORMITTAG

Zum Vergleich:
Abstände nach Abbildungsgleichung (Tubus 160mm) - Maße gerundet in mm

Maßstab Brennweite Bildweite Brennweite Bildweite
37mm Abgl. 45mm Abgl.
3,2 36 47 37 49
10 16 18 17 19
20 8,9 9,5 9,3 9,8
40 4,7 4,8 4,9 5,0
63 3,03 3,08 3,15 3,20
100 1,93 1,95 2,01 2,03

Die Bildweite ist der Abstand des Objektes von der vorderen Hauptebene - nicht von der Frontlinse !
Der Abstand von der Frontlinse kann aber nach Scharfstellen ausgemessen werden.
Wo die vordere Hauptebene genau liegt, bestimmt der Optik-Konstrukteur.
Die Lage der hinteren Hauptebene ist unbekannt, sie ist im mm-Bereich entfernt und beeinflußt Brennweite und Abstand mit etwa 1% des Wertes.
Die Tabelle kann also zum Vergleich mit Herstellerangaben verwendet werden.

Gruß - Werner

JüSchTü · November 07, 2013, 10:44:53 VORMITTAG

Zitat von: Lupus in November 07, 2013, 08:16:39 VORMITTAG
Hallo,

ZitatBeispiel: Stereomikroskop nach Greenough. Will man damit z.B. durchs Okular fotografieren, Bernd erinnert sich bestimmt, stellt man fest, dass das Bild eines ebenen Objekts (z.B. Objektmikrometer) einen (Un-)Schärfeverlauf von links nach rechts hat, weil die beiden optischen Achsen in einem bestimmten Winkel zueinander stehen. Guckt man jeweils einäugig durch ein Okular, sieht man das auch sofort. Der Verlauf im rechten Okular ist spiegelbildlich zum linken. Guckt man aber stereobinokular, ist das wahrgenommene Bild von links nach rechts komplett scharf Smiley

Die Informationen der beiden Augen werden also verworfen oder kombiniert, je nachdem, und das auch noch selektiv über das ganze Gesichtsfeld.

Da sollte vollständigkeitshalber erwähnt werden, dass man dann zwar das gesamte Bild scharf sehen kann (wenn es anders wäre, hätten Menschen mit nicht korrigierbarer einäugiger Sehschwäche ein echtes Problem ), aber man hat in diesem Bildbereich keine Tiefeninformation mehr, d.h. kein Stereobild!

Hubert

Hallo Hubert,

ich kann Dir nur erzählen, was ich selber ausprobiert und beobachtet habe. Der Stereoeindruck ist defintiv vorhanden, auch wenn die Einzelbilder aufgrund der Geometrie der Optik einen Schärfegradienten haben. Es kann aber sein, dass der Stereoeindruck zum Rand hin schwächer wird. Wenn ich Zeit habe, guck ich mir das nochmal an. Hier mal der Thread von damals: http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=16332.0. Ich kann dazu nicht viel mehr sagen, aber es war für mich auch überraschend, dass manche Menschen zwar beidäugig, aber eben nicht stereoskopisch sehen können.

Liebe Grüße, Jürgen

abbeköhl · November 08, 2013, 02:05:54 VORMITTAG

Guten Abend Jürgen,

Deine Auflistung kommt gut, das könnte einem ernsthaft Zeit ersparen, wenn man die gebräuchlisten Hellfeld und Hellfeld/Dunkelfeld Auflicht-Objektive mit grossem "AA" und Spiegelobjektive auf einen Blick überschauen kann, ohne stundenlang Unterlagen zusammenzutragen.

Wenn man für seine Zwecke was gefunden hat, kann man sich immer noch genauer informieren ob es für das eigene Anwendungsgebiet geeignet ist oder nicht.

Da ist dir das "mit" entgangen

Zitat---
Die LMPlanFL-Serie sind (Plan Semi-Apochromat Objectives with Long Working Distance)
Die LMPlanFL-Serie ist bis zur N.A. von 0,25 auch im "Durchlicht mit oder ohne DG(Deckglas)" zu gebrauchen.

Ich wünsche euch allen einen schönen Abend, Gruss aus der Schweiz,,, Reto B.

Lupus · November 08, 2013, 07:55:50 VORMITTAG

Hallo Jürgen,

ZitatDer Stereoeindruck ist defintiv vorhanden, auch wenn die Einzelbilder aufgrund der Geometrie der Optik einen Schärfegradienten haben.

der Stereoeffekt entsteht insbesondere dadurch, dass ein Auge Informationen enthält, die das andere Auge nicht hat. Auch wenn ein Auge diese Zusatzinformation etwas unscharf sieht entsteht noch ein allerdings nicht mehr optimaler Stereoeffekt. D.h. aber, dass diese Zusatzinformation gerade nicht vom anderen Auge, das den Bildbereich vielleicht schärfer sieht, ersetzt wird. Und das war ja Deine These.

Und wenn aufgrund der vielleicht zu großen Unschärfe und geringen Zusatzinformation das Bild im Gehirn vom anderen Auge ersetzt wird, entsteht für diesen Bereich eben kein Stereoeffekt mehr.

Hubert

JüSchTü · November 08, 2013, 11:30:08 VORMITTAG

Hallo Hubert,

Zitat von: Lupus...Und das war ja Deine These.

naja, These würde ich das nicht nennen. Ich hab zuwenig Ahnung von der Physiologie des Sehens, als dass ich darüber Thesen aufstellen könnte. Ich wollte eigentlich nur die Komplexität dieses Vorgangs andeuten, die ich zwar erahnen, aber nicht annähernd wissen, verstehen und umfassend erklären könnte. Dafür haben wir hier ja die Experten

Es ging ja bei dieser OT-Abzweigung darum, ob beidäugiges Sehen tatsächlich und wenn ja, warum, einen Zugewinn an z.B. Auflösung bringt. Bei den Mikroskopikern haben sich Binos durchgesetzt, auch bei den Amateuren. Bei den Amateurastronomen (die Profis fotografieren nur noch und kommen zum Teleskoptreffen, um das von ihnen seit Jahren untersuchte Objekt endlich auch mal mit dem "bloßen" Auge sehen zu können

Hab ich selber erlebt) ist man teleskopseitig aber, vermutlich auch wegen der Kosten, weiterhin überwiegend monokular. Eine "ordentliche" Minimalausstattung ist dann: kleines Fernglas (8x42), großes Fernglas (20x100 oder wenn's der Geldbeutel zulässt auch 25x150

) und ein paar Teleskope, optional dann Teleskopsteuerung, Kameraausrüstung, Rechner etc. etc. Nach oben, wie üblich, keine Grenzen.

Also, vielen Dank für die Erklärung, Hubert. Neugierig geworden, schau ich mir das alles nochmal an...

"And now for something completely different", nämlich das Thema: Objektive mit großem Arbeitsabstand (AA). Für die, die darob des ätzenden OT-Gewirrs noch nicht völlig weggeknackt sind, sondern weiter, warum auch immer, neugierig hier mitlesen, hab ich die themenbezogenen Resultate zusammengefasst. Bitte ein paar Beiträge zurückblättern. Wenn ich Zeit finde, ein paar Tage könnte es jetzt allerdings schon dauern, schließlich kommt das Wochenende, vereinheitliche ich die Informationen in einer ordentlichen Tabelle, die man dann als Basis für ausgedehnte Suchaktionen nutzen könnte, wenn man wollte.

Wer noch zielführende Informationen für die Tabelle hat, bitte mir zusenden. Bei den bisherigen "Datenlieferanten" bedanke ich mich ganz herzlich.

Liebe Grüße, Jürgen

abbeköhl · November 11, 2013, 22:53:35 NACHMITTAGS

Hallo zusammen,

"Olympus Hell-/Dunkelfeld LMPlanFL-100x/0,80 BD Auflichtobjektiv zum "Tümpeln" zweckentfremdet."

Ich habe mal als Test das "schlimmste vom schlimmen" gemacht und das Olympus Hell-/Dunkelfeld LMPlanFL-Auflichtobjektiv mit der höchsten N.A. ausgewählt. Dann habe ich eine "Vital" Wasseruntersuchung mit Deckglas gemacht !!
Um eine Vorstellung zu bekommen, was von einem LMPlanFL 100x/0,80 BD ∞/0 AA= 3,4mm Hell-/Dunkelfeld Auflichtobjektiv im normalen Durchlicht mit "DG" noch zu erwarten ist, habe ich hier als Beispiel einen Bildausschnitt zum anschauen.
Ich habe das Bild bewusst nicht nachgeschärft. Und stacken ging sowieso nicht weil das Geisseltierchen zu schnell war.
Ich finde das Ergebniss für diese Objektivklasse unter diesen Voraussetzungen ist erstaunlich, vorallem da es nicht dafür gemacht ist.

Lumenera Infinity 2-1C Kamera, (1,3MP) - ImageJ Software.

Ich bin mir nicht sicher, um was für ein Geisseltierchen es sich handelt. Das Tierchen schwimmt mit der Geissel, die einen Schlagtrichter bildet voraus und dass ziemlich schnell. Vielleicht handelt es sich um die Art Phacus longicanda.

- Die LMPlanFL-Auflicht Serie von Olympus, sind (Plan Semi-Apochromat Objectives with Long Working Distance)
- Die LMPlanFL-Serie ist bis zur N.A. von 0,25 auch im "Durchlicht mit oder ohne DG(Deckglas)" zu gebrauchen.
- Die LMPlanFL-Auflicht Serie von Olympus ist ab einer N.A. von 0,25 auch im "Durchlicht aber nur ohne DG(Deckglas)" zu gebrauchen. Es ist allerdings mit einem Qualitätsverlust zu rechnen, je höher die N.A des verwendeten Objektivs ist.

Herzliche Grüße und einen schönen Abend aus der Schweiz, Reto B.

straightlight · November 19, 2013, 19:28:27 NACHMITTAGS

In ebay gab er vor einigen Monaten 2 Spiegel objektiven:
BECK Ealing 15X N.A.=0.28 microscope reflecting objective (ebay.com 251331949121 )
NEWTON Patented 8mm 20X N.A.=0.574 reflecting objective (ebay.com 251331900986 )

JüSchTü · November 21, 2013, 00:50:57 VORMITTAG

Hallo zusammen,

ich habe die Daten der Beiträge hier, Objektive mit großem Arbeitsabstand, in einer Tabelle zusammengefasst. Reto hat zusätzliche Informationen und Anregungen beigesteuert. Vielen Dank dafür. Das Problem besteht jetzt darin, dass die Tabelle etwas breit geworden ist und in einem Beitrag als Texttabelle nicht mehr anschaulich dargestellt werden kann. Ich habe eine ODS- (LibreOffice/OpenOffice) und eine XLS-Version (MS-Excel) erstellt, aber keinen Server, um die Dateien bereitzustellen und zu verlinken. Vielleicht kann mir da jemand helfen, da ich die Tabellen nicht einzeln per Email versenden möchte.

Liebe Grüße, Jürgen

abbeköhl · November 21, 2013, 02:23:51 VORMITTAG

Guten Abend Jürgen,

Brauchst du jemanden der für dich die Dateien auf einem Server bereitstellt und dir die Download-Links zustellt ?
Oder suchst du einen Zugang zu einem Server mit eigenem "ftp" Login und den entsprechenden Zugangsdaten, damit du die Dateien selber uploaden kannst ?

Herzliche Grüße und einen schönen Abend aus der Schweiz, Reto B.

JüSchTü · November 21, 2013, 03:14:55 VORMITTAG

Hallo Reto,

Zitat von: abbeköhl in November 21, 2013, 02:23:51 VORMITTAG
Brauchst du jemanden der für dich die Dateien auf einem Server bereitstellt und dir die Download-Links zustellt ?
Oder suchst du einen Zugang zu einem Server mit eigenem "ftp" Login und den entsprechenden Zugangsdaten, damit du die Dateien selber uploaden kannst ?

ich brauch keinen eigenen Zugang. Wenn mir jemand die Dateien, die ich ihm per Emal schicke, auf einen Server legt und mir die Link-Adressen gibt, bin ich zufrieden.

Liebe Grüße, Jürgen

abbeköhl · November 21, 2013, 03:38:06 VORMITTAG

Guten Abend Jürgen,

Du kannst mir die Dateien mailen wenn du willst, dann werde ich sie heute noch auf den Server uploaden und dir die Links per PN schicken. Das ist kein Problem. Falls später neue Daten im Zusammenhang mit dem Thread zusammenkommen, kannst du die Liste aktualisieren, dann wiederholen wir das Ganze. Vielleicht entsteht so mit der Zeit eine sehr umfangreiche Zusammenstellung div. Auflichtobjektive verschiedener Hersteller mit grossem AA(Arbeitsabstand).

Herzliche Grüße aus der Schweiz, Reto B.

JüSchTü · November 21, 2013, 20:19:04 NACHMITTAGS

Hallo zusammen,

mit Retos Hilfe ist es also gelungen. Vielen Dank nochmal. Wer will, kann sich die Zusammenfassung der Beiträge hier als Tabellendokument herunterladen. Die erste Tabelle im Dokument enthält jeweils die Objektivdaten, die zweite die Ergebnisse der Abbildungsgleichung. Die Tabelle enthält keine okularabhängigen Maße.

LibreOffice/OpenOffice-Tabelle
MS Excel-Tabelle

Liebe Grüße, Jürgen

abbeköhl · November 21, 2013, 23:35:06 NACHMITTAGS

Guten Abend Jürgen,

Mir gefällt die Tabelle gut. Ich finde sie sehr übersichtlich gestaltet. Was mich allerdings erstaunt ist, dass eine so "legendäre Firma" wie Zeiss seit 1866(der Anfang der Zusammenarbeit mit Ernst Abbe und Carl Zeiss) bis heute keine Auflichtobjektive gebaut hat.

Aber vielleicht beweist ja jemand das Gegenteil und kennt ein Zeiss Auflichtobjektiv.

Jürgen,,, vielen Dank für deine Arbeit.

Herzliche Grüße aus der Schweiz, Reto B.

Piper · Dezember 06, 2013, 23:26:57 NACHMITTAGS

Hallo,

nach längerer ,,Abstinenz" habe ich die Zeit gefunden, nochmals die neueren Beiträge des Mikroskopie-Forums zu sichten und bin hierbei auf die Diskussion zu Spiegelobjektiven gestoßen, in welcher u.a. auch mein Name genannt wird und seitens eines Diskussionsteilnehmers relativ ,,simplifizierend" in den Raum gestellt wurde, die Diskussion um Spiegelobjektive sei für ihn ,,viel Rauch um nichts". Da ich selbst über eine relativ umfangreiche Sammlung unterschiedlicher Spiegelobjektive verfüge, die ich auch sämtlich praktisch testen konnte, möchte ich aus eigener Erfahrung einige Aspekte beisteuern.

Die mir bekannten Spiegelobjektive decken einen Vergrößerungsbereich von 16-fach bis 120-fach ab, wobei jeweils die Arbeitsabstände deutlich über denjenigen ähnlich vergrößernder Standard-Linsenobjektive liegen. Weiterhin zeichnen sich die von mir getesteten Spiegelobjektive durch eine exzellente Planität aus, und sie sind aus physikalischen Gründen frei von chromatischer Aberration.

Die unter anderem gestellte Frage, weshalb die großen Hersteller in der heutigen Zeit keine Spiegelobjektive mehr fertigen, kann klar beantwortet werden: Maßgeblich sind die deutlich höheren Herstellungskosten, zusätzlich auch die deutlich voluminöseren Abmessungen. Vor einigen Wochen konnte ich anlässlich einer aus anderen Gründen stattfindenden Besprechung mit maßgeblichen Entwicklungstechnikern der Fa. Zeiss u. a. genau diese Frage diskutieren. Mir wurde von kompetenter Stelle bestätigt, dass genau die beiden vorgenannten Gründe ausschlaggebend sind, auf eine serienmäßige Herstellung von Spiegelobjektiven zu verzichten. Von Niemandem der anwesenden Fachleute wurde allerdings diskutiert, dass Spiegelobjektive von ihrer optischen Konzeptionierung her ,,schlechter" als Linsenobjektive oder konzeptionell "veraltet" seien.

Wenn Spiegelorbjektive entsprechend gefertigt sind, lassen sie sich auch für Beleuchtungslicht außerhalb des sichtbaren Bereichs einsetzen, und zwar hier wegen fehlender chromatischer Aberration zumindest theoretisch besser als Linsenobjektive.

Im sichtbaren Bereich sind allerdings nach eigener Erfahrung katadioptrische Objektive, welche kombiniert aus Spiegeln und Linsen bestehen, oftmals von besserer Qualität als die reinen katoptrischen Systeme, welche lediglich zwei gegenüberliegend angeordnete Spiegel aufweisen.

Je nach optischer Auslegung des Spiegelobjektivs und ursprünglichen Verwendungszwecken kann die resultierende Bildqualität bei Anwendung von sichtbarem Licht in verbindung mir einem Standard-Mikroskop besser, gleichwertig oder schlechter als diejenige sein, die mit herkömmlichen Linsenobjektiven erreichbar ist. Hinzu kommt, dass die ja nur gelegentlich erhältlichen Spiegelobjektive des Gebrauchtmarktes für sehr unterschiedliche optische Systeme und Anwendungen gerechnet wurden, so dass es letztlich reine Glückssache ist, welche Qualität sich bei Adaption eiens solchen "Zufallskaufs" an einem normalen Lichtmikroskop und Anwendung im sichtbaren Licht erreichen lässt.

Weiterhin ist zu berücksichtigen, dass auch Spiegelobjektive Fertigungstoleranzen aufweisen. Von dem bekannten schwarzen 40-fachen Riesenberg-Spiegel (der großen schwarzen ,,Tonne"), welche gelegentlich bei Ebay angeboten wird, habe ich insgesamt fünf jeweils fabrikneue Exemplare im eigenen Bestand. Diese Objektive sind für Unendlich-Systeme gerechnet. Bei Verwendung an einem ebenfalls für Unendlich-Optik ausgelegten Halbleiter-Mikroskop (Leitz SM Lux HL) ergeben zwei dieser Objektive eine hervorragende Qualität, welche einem planapochromatischen Linsenobjektiv nicht nachsteht, dies allerdings bei einem nutzbaren Arbeitsstand von 15 mm. Die drei anderen Objektive ergeben am selben Mikroskop hingegen eine deutlich schlechtere Qualität, die hinter einem plankorrigierten Linsenobjektiv zurücksteht. Andere Objektivserien von Carl Zeiss Jena waren für Tubuslänge 160 mm gerechnet. Hier ergeben die katadioptrischen Objektive im Bereich von 16-fach bis 120-fach (Wasserimmersion) sehr gute Ergebnisse, zumindest bei Verwendung an Leitz-Mikroskopen mit 160 oder 170 mm Tubuslänge und Kombination mit Leitz Periplan Großfeld-Okkularen.

Unter historischem Aspekt sei angemerkt, dass die großen schwarzen 40-fachen Riesenberg-Objektive neben schwächer vergrößernden Linsenobjektiven für spektroskopische Zwecke konstruiert wurden. Zumindest in der damaligen Zeit war es der Fa. Zeiss nur möglich, bis zu 16-fachen vergrößerungen Linsenobjektive mit dem geforderten langen Arbeitsabstand herzustellen. Ein 40-fach vergrößerndes Linsenobjektiv mit entsprechendem Arbeitsabstand war allerdings zumindest zum damaligen Zeitpunkt nicht machbar, jedendfalls nicht mit der geforderten Bildqualität, so dass ausschließlich aus diesem Grund auf ein Spiegelobjektiv konstruktiv zurückgegriffen wurde.

Der Arbeitsabstand ist allerdings insgesamt nur ein ,,Nebenschauplatz", welcher Spiegelobjektive interessant erscheinen lässt. Wesentlicher ist, dass die Rückfläche des in jedem Spiegelobjektiv enthaltenen zentralen Auffangspiegels in idealer Weise als Lichtstopper für zentrale Dunkelfeld-Beleuchtung verwendet werden kann. Hieraus ergeben sich spezielle Vorteile, zumindest bei bestimmten Problemobjekten und Spezialanwendungen. Darüber hinaus kann das 40-fache Riesenberg-Objektiv auch mit sehr gutem Erfolg an einem Halbleiter-Mikroskop für Auflicht-Hellfeld-Beleuchtung eingesetzt werden. Mit einem oder mehreren Schwanenhals-Lichtleitern können nach eigener praktischer Testung grundsätzlich auch gut und homogen ausgeleuchtete Auflicht-Bilder erzeugt werden. Objekte mit regional wechselnder optischer Dichte können daher unter Ausnutzung der langen Arbeitsabstände und der sehr gut realisierbaren zentralen Dunkelfeld-Beleuchtung auch für kombinierte Anwendungen von auffallendem und durchfallendem Licht eingesetzt werden.

Abschließend möchte ich auf die ursprünglich gestellte Frage eingehen, ob 40-fach vergrößernde Spiegelobjektive für gestackte Makro-Aufnahmen, wie sie von Heike (Rheinweib) angefertigt werden, eine attraktive Alternative zu Linsenobjektiven darstellen. Diese Frage möchte ich aus dem Stehgreif verneinen. Das 40-fache Riesenberg-Objektiv ist für Unendlich-Strahlengänge gerechnet. Folgerichtig müsste Heike hier eine geeignet ausgelegte Tubuslinse zur Verfügung haben, um das Objektiv entsprechend seiner optischen Rechnung einzusetzen. Wenn dieses Objektiv dahingehend ,,vergewaltigt" wird, ein Bild im Endlich-Strahlengang zu kreieren, lässt die Bildqualität drastisch nach. Auch dies wurde von mir praktisch getestet.

Andere 40- oder 50-fach vergrößernde Spiegelobjektive, gerechnet für Endlich-Strahlengänge, sind dem gegenüber absolute Raritäten. Unter diesem Aspekt halte ich es für wesentlich wahrscheinlicher, dass Heike eines der bereits in anderen Beiträgen konkret genannten 40-fach vergrößernden Linsenobjektive mit hinreichendem Arbeitsabstand erhalten bzw. finden wird.

Hinzukommt, dass die sonstigen für mikroskopische Spezialanwendungen durchaus interessanten Vorteile von Spiegelobjektiven (hervorragendes zentrales Dunkelfeld, kombinierte Beleuchtung im Auflicht und Durchlicht) bei den makrofotographischen Anwendungen von Heike ohne Relevanz sind (soweit ich das richtig sehe).

In 2010 hatte ich in der Zeitschrift ,,Microscopy Research and Technique" einen sehr ausführlichen Beitrag zum Thema Spiegelobjektive publiziert, der auf die Thematik weitreichender eingeht, als der vom Umfang her begrenztere, im Diskussionsbeitrag genannte MIKROKOSMOS-Artikel. Wer interessiert ist, könnte mich gerne direkt ansprechen. Von diesem englischen Artikel könnte ich dann eine PDF per Email an einzelne nachfragende Interessenten verschicken.

Schöne Grüße in die Runde,
speziell an Heike, die den Anlass für die Diskussion gab
und deren Bilder man nur bewundern kann.

Jörg

abbeköhl · Dezember 08, 2013, 12:12:10 NACHMITTAGS

Guten Tag Jörg,

Ich hatte gar nicht mitbekommen dass der Thread wieder aktuell ist. Jörg, vielen Dank für deinen sehr interessanten wie auch informativen Beitrag zu dem Thema. Da ich persönlich ohne diesen(Peter's) Thread zuvor nicht einmal gewusst habe, dass es für Mikroskope solche Objektive gibt, kommt deine Ergänzung wie gerufen.

Was mir besonders gefällt, ist das du nicht voreingenommen schreibst, wie z.B: das und das ist das Beste... etc. Im Gegenteil, ich finde dein Bericht sehr kompetent, denn ich denke dass du eine Ahnung hast von was du schreibst.

Für mich als Laie in dieser Hinsicht war es sehr verständlich und nachvollziehbar. Auch deine Mühe die du dir bei dem Beitrag gemacht hast, schätze ich sehr,,, es ist ja doch ein beachtlicher Text denn du da verfasst hast.

Nochmals recht herzlichen Dank dafür.

Herzliche Grüsse aus der Schweiz, Reto B.