Objektivbrennweite

[Maddin85]

Hallo zusammen,

ich habe hier ein Mikroskopobjektiv mit folgenden Angaben:

Plan4/0.1
160/0.17

Die 4 steht für die Maßstabszahl, richtig?

Mein Problem ist folgendes: Ich möchte über die Linsengleichung und die Strahlengänge direkt die erforderliche Bildweite und Gegenstandsweite berechnen, die ich benötige, um einen Ausschnitt meines Bildes mit einer bestimmten Größe zu filmen. Dafür benötige ich die Brennweite des o.g. Objektivs. Nun habe ich recherchiert, aber keine Lösung gefunden, wie ich diese berechnen kann.

Gibt es da ein passendes Verfahren, oder befinde ich mich auf dem Holzweg?

Viele Grüße,
Martin

[Detlef Kramer]

Hallo,

die Brennweite ergibt sich rechnerisch aus dem Quotienten aus der Tubuslänge (160 mm) und dem Abbildungsmaßstab (4 x) also 40 mm. Das ist aber nicht einmal die halbe Miete. Ein gemäß Hersteller korrigiertes Bild entsteht nur in 160 - a mm Abstand vom Objektiv. a ist der Abstand des Zwischenbildes vom oberen Tubusrand, je nach Hersteller 5 - 10 mm. Außerdem enthält dieses Bild noch Farbfehler, die durch speziell korrigierte Okulare kompensiert werden müssen. Diese zwei Dinge stehen Ihrem Vorhaben m.M. diametral entgegen.

Herzliche Grüße

Detlef Kramer

[Nomarski]

Hallo Martin,

Objektive dieser Vergrößerung (4x) haben eine Brennweite zwischen 35mm und 36mm.
Falls du die genaue Brennweite benötigst, frage am besten beim Hersteller nach.

Falls du nur dieses Objektiv an deine Filmkamera anschließen möchtest, kann es zu
Farbvergrößerungsfehlern kommen, die durch eine weitere Optik (Okular) erst
auskorrigiert werden müssen.
Es sind dabei noch die Angaben, wie z.B. die mechanische Tubuslänge (160mm)
und Korrektur für Deckgläser (0,17) zu beachten.

Gruß
Bernd

[Maddin85]

Hallo,

erstmal vielen Dank für die Antworten.

Mein Aufbau sieht folgendermaßen aus: Chip - Tubus - Objektiv - Gegenstand - Lichtquelle.

Mein Ziel ist es, für eine gewünschte gefilmte Gegenstandshöhe die Bildweite und die Gegenstandsweite zu berechnen. Die Bildhöhe entspricht ja der Höhe des Chips, sprich diese ist fest.

Ich filme meine Gegenstände mit einer Schwarz-Weiß-Kamera und erziele mit dem o.g. Aufbau Aufnahmen, die von der Schärfe her meinem Zweck gerecht werden. Weiteren Aufwand mit zusätzlichen Optiken o.ä. möchte ich also nicht betreiben.

Nun habe ich mal getestet, mit welchen Abständen ich scharfe Bilder erzeuge.

Bsp. 1: Bildweite 10cm, Gegenstandsweite 2,8 cm (beide Angaben von der Objektivspitze gemessen) ergeben einen gefilmten Bereich von 4,5 mm.
Bsp. 2: Bildweite 6 cm, Gegenstandsweite 8 cm ergeben einen gefilmten Bereich von 20 mm.

Wenn ich die Werte von Bsp. 2 in die Linsengleichung einsetze, komme ich grob auf die Brennweite, die Sie oben genannt haben.

Bei Beispiel 1, wo das Objekt ja zwischen Linse und Brennpunkt liegt, passen diese Angaben nicht mehr. Auf ein scharfes Bild komme ich aber trotzdem.

Passen meine Ansätze mit der Linsengleichung denn? Ich rechne ja eigentlich nur mit der Maßstabzahl bzw. Brennweite des Objektivs, die anderen Angaben habe ich bisher ignoriert. Eins vorweg, ich bin nur an einem sehr groben Ergebnis interessiert, eine tiefere Einarbeitung in diese Materie ist gar nicht Teil meiner Aufgabe. Muss ich für meine Berechnung die von Ihnen genannten Fehler mit einbeziehen, auch wenn ich nur eine grobe Genauigkeit erhalten möchte?

Kennen Sie vielleicht ein fertiges Berechnungsprogramm zu diesem Thema?

Viele Grüße,
Martin

[Nomarski]

Hallo Martin,

für verschiedene Bild- und Gegenstandsweiten sind Mikroskopobjektive eigentlich nicht gedacht bzw. gerechnet,
auch wenn du bei deinen Experimenten durch Variation scharfe Bilder bekommst.
Die Gegenstansweite bei deinem Objektiv dürfte 45mm betragen. Das ist der Abstand vom Objekt bis zu der ringförmigen Auflagefläche von dem RMS-Gewinde an dem Objektiv.
Die Bildweite beträgt dann ca. 150mm, der Abstand von dieser Auflagefläche bis zum Zwischenbild, in dem Fall dein Chip der Kamera. Für dieses Abstandsverhältnis gilt der Vergrößerungsfaktor (4x) deines Objektives.
Ist das Bild auf dem Chip dann zu groß oder zu klein, nimmt man ein stärkeres oder schwächeres Mikroskopobjektiv.
Bei der Makrofotografie ist die Bildweite durch den Balgen variabel, aber dann nimmt man auch Lupenobjektive, denn je nach Balgenauszug ändert sich der Vergrößerungsmaßstab.

Gruß
Bernd

P.S.: Ich habe das mit einem ähnlichen Objektiv (Planapo 4x/0,16 160/-) bei einer Videokamera mit 1/3"-CCC-Chip mal ausprobiert. Man kann es tatsächlich mit der Hinerlinse direkt vor den Chip halten und bekommt im Nahbereich ein brauchbares Bild. In dem Fall vergrößert es nicht 4-Fach.
Dasselbe an einem Fotoapparat (24x36mm) geht zwar auch, aber dann wirst du schnell merken, daß der Bildkreis für die Filmfläche nicht ausreicht. Dafür eben die bessere Auflösung.