Bastelarbeiten rund um das Ortholux: Teil 2 Fotoadaption der Zwischenbildebene

[Udo Maerz]

Das Weitfeld-Okular hat spontan auch andere Wünsche geweckt, nämlich den, das große Bildfeld auch im Foto abbilden zu können.  Für Dünnschliffaufnahmen wäre das oft sehr wünschenswert.
Endlichobjektive bilden in der Zwischenbildebene ein relles Bild ab, das sich auf der Kamera-Chipebene auffangen lässt. Bei Fotoadaptionen mit Okularprojektion erfährt die Abbildung aus der Zwischenbildebene durch die Nachvergrößerung im Okular einen Beschnitt auf dem resultierenden Foto.

Konstruktiv wird dies häufig genutzt, um verbleibende Abbildungsfehler des Objektivs im Okular (Kompensationsokulare) zu korrigieren, insbesondere bei höher vergrößernden Objektiven. Bei Leitz z.B. sind dies die Periplan-Okulare. Folgt man den Leitzdruckschriften, so werden für die niedrig vergrößernden Objektive bis zum 13-er Objektiv die Huygens-Okulare empfohlen; die ,,einfachen" Achromat-Objektive sind also offensichtlich gut genug auskorrigiert.
Das sind genau die Objektive, die für  Übersichten gerne benutzt werden. Die Direktprojektion der Zwischenbildebene dieser Endlichobjektive auf den Kamerachip einer Digitalkamera umzusetzen reizte mich. Bei den Überlegungen dazu waren die Ausführungen in der Mikrofibel von Klaus Henkel sehr hilfreich.  Die vorangehenden Überlegungen zur Ermittlung der notwendigen Abmessungen sind in den nachfolgenden Skizzen dargestellt.

Für die Fotografie setze ich  eine APSC-Kamera Canon 1200 d mit 18 MP mit  M42 Adapter ein. Das Auflagemaß incl. Adapter (Entfernung Objektivauflagefläche bis zur Chip-Ebene) beträgt  45,5 mm. Bild 1 zeigt vergleichend die Lage der Zwischenbildebene an einem ,,einfachen" Mikroskop und einem Ortholux-Mikroskop mit Objektivrevolver. Je nach Arbeitszweck können am Ortholux unterschiedliche Revolvertypen mit unterschiedlichen Bauformen angebracht werden.  Die Verlängerung der optischen Weglänge wird dann ggf. durch eingesetzte Tubuslinsen  korrigiert. So kann die Bildgebung der für eine Tubuslänge von 170 mm gerechneten Objektive durch die Tubuslinse 170/223 auf die verlängerte Tubuslänge des Ortholux von 223 mm angepasst werden (Teilbild c ).
Für eine Direktprojektion der Zwischenbildebene ergibt sich die zu kürzende  Fototubuslänge rechnerisch zu 102 mm, d.h. Kürzen des Trägerteils um 26 mm + x; das x steht für den Betrag,  den ein einzupassender  M42-Zwischenring von den 102 mm zusätzlich wegnimmt (Teilbild d).Die Rechnungen zeigen, dass die Umsetzung einer Direktprojektion der Zwischenbildebene beim Leitz Ortholux-Fototubus nur mit einem harten Eingriff möglich ist! Am Trägerteil des Fototubus muss was weg!

Ich habe dafür einen alten Leitz-Mono-Fototubus mit Runzellack genommen, der im oberen Bereich ausreichend dickwandig ist und dessen Durchmesser das Einarbeiten eines M42-Adapters zur Kamera-Aufnahme ermöglicht.  Viel wichtiger ist, dass nach Entfernen des Schiebeprismas aus dem Mono-Fototubus keine weiteren optischen Bauelemente in dem zu bearbeitenden Stück verbleiben und so Verschmutzungen optischer Bauteile weitestgehend vermieden werden können.

Die  M42 Adapter Anpassung  an den gekürzten Fototubus erfolgte über eine Steckhülsenverbindung. In einen 7 mm breiten M42-Ring wurde ein  15 mm langes Stück KA Kunststoffrohr 40 mm (Baumarkt) eingeklebt und danach mit 1 cm breitem Malerkreppband passend so umwickelt, bis es ausreichend stramm im Tubus festsitzt. Der Klemmbereich fällt mit ca. 7 mm  etwas schmal aus. Daher wurde er mit UHU-Schnellfest 2K-Kleber im Tubus festgeklebt. Beim Einkleben ist jedoch die spätere Position der Kamera zu berücksichtigen. Das Einkleben erfolgte daher mit dem angeschraubten M42/Canon-Adapter in der richtigen Endposition (siehe Bild 2).Die Bilderreihe in Bild 3 zeigt die Ergebnisse der Direktprojektion für 2 Objektive (Leitz 3,5 und C13), im oberen Teilbild jeweils ein Objektmikrometer und im unteren Teilbild ein Quadratraster mit 1 mm-Teilung. Der visuelle Bildkreis im 30 mm China-Okular wurde mit  5,5 mm ermittelt und bei der Direktprojektion auf den Chip nahezu komplett abgebildet.

Bild 4 zeigt die Praxis an einem Dünnschliff eines Meta-Olivin Gabbros aus den Geröllen der Maggia im Tessin. Aus meiner Sicht hat sich der Aufwand gelohnt. Das deutlich vergrößerte Gesichtsfeld wird zufriedenstellend abgebildet. Allerdings hat die Beleuchtung noch deutliches Verbesserungspotential, was aber auch nicht erstrangiges Ziel des Projekts war.

Noch ein Hinweis: der Bildkreisdurchmesser auf Höhe der Zwischenbildeebene = Chipebene wurde mit nahezu 42 mm ermittelt. Damit könnte diese Adaptionsvariante auch für Vollformatkameras interessant sein.

Udo (etwas entnervt, weil ich die Bilder nicht dahinstellen kann, wo sie hingehören)