Einfluss von Arbeitsabstand der Objektive auf Abblidungsqualität ?

[micropol]

Hallo Foristen !

Besteht ein Zusammenhang bei Endlichoptikobjektive-Durchlicht in Bezug auf Abbildungsqualität mit dem Arbeitsabstand ?

Danke.-

Grüsse micropol

[peter-h]

Hallo micropol,

das Thema kann in der Mikrofibel Seite 57 nachgelesen werden.

Frohe Ostern
Peter

[reblaus]

Hallo -

Du möchtest ja hoffentlich nicht wissen, ob sich die Bildqualität ändert, wenn der Arbeitsabstand - also auch die Tubuslänge - ad libitum variiert wird?
Wie ist diese Frage also gemeint?
Vielleicht möchtest Du wissen, ob sich zwei gleichwertige Objektive, die einen unterschiedlichen vorgeschriebenen Arbeitsabstand haben, in ihrer Bildqualität unterscheiden?
Leider kenne ich mich nur bei Zeiss detailiert aus und da sind mir nur Objektive begegnet, bei denen die LD-Version eine kleiner Apertur hatte
Also z.B. ein Plan 40/0,65 und ein LD-Plan 40/0,60  oder PlanNeo 20x/0,75 und PlanNeo 20x/0,6.
Auch ohne systematische Untersuchungen fand ich die Bildqualität der LD-Versionen immer merklich schlechter - vielleicht weil sie auf Objektträgerdicke korrigiert waren.

Viele Grüße

Rolf

[jochen53]

Hallo,

Zitat "das Thema kann in der Mikrofibel Seite 57 nachgelesen werden"

Dort finde ich nirgendwo etwas über den Arbeitsabstand, nur über die Tubuslänge usw..
Unter "Arbeitsabstand" versteht man den Abstand zwischen der Frontlinse des Objektivs und der Objektebene.

Bei verschiedenen Objektiven derselben Maßstabszahl gibt Zeiss für 10-fache Objektive folgende Arbeitsabstände an (Einlage E 41-112-d zum Standard-Katalog):

Achromat 10/0,22             5,0 mm
F-Achromat 10/0,25          6,8 mm
Planachromat 10/0,22      4,8 mm
Neofluar 10/0,30              4,8 mm   
Planapochromat 10/0,32  0,35 mm

Viele Grüße, Jochen.

                       

[micropol]

Hallo Rolf !

Du hast mal wieder die für mich richtige Antwort gefunden:3. Satz .Danke.

Grüsse micropol

[Werner]

Der Arbeitsabstand hat aber nichts mit der Abbildungsqualität zu tun.
Bei allen 10-er Objektiven sind die Daten (für dieselbe Tubuslänge) gleich. Optisch gesehen ist das der Abstand zwischen Objekt und der vorderen HAUPTEBENE der Optik. Dieser Abstand kann über die Abbildungsgleichung errechnet werden und ist theoretisch für alle 10-er Objektive gleich.
Der FREIE Abstand hängt nun davon ab, wieviel Messing der Hersteller zwischen Hauptebene und Objektivende verbaut hat.

Allerdings ist die 10-fach bei 10-er Objektiven mit Fertigungstoleranzen behaftet, kann auch 9- bis 11-fach sein. Noch größer wird die Abweichung bei stärkeren Objektiven, aber das sagt nichts über die Abbildungsqualität. Die kann man genau nur auf der optischen Bank ausmessen.

Frohe Ostern - Werner

[jochen53]

Hallo Werner,

ich war mit meiner Defintion wohl nicht ganz korrekt: Unter Arbeitsabstand versteht man wohl den freien Abstand zwischen dem vordersten Rand der Objektivfassung und der Objektebene. Daß die Lage der vorderen Hauptebene für alle 10-fachen Objektive gleich ist, da bin ich mir nicht so sicher, das hängt sicher von der Art der Konstruktion und Rechnung ab. Sonst gäbe es ja keine speziellen Long Distance Objektive.

Frohe Ostern, Jochen

[Jürgen Boschert]

Hallo zusammen,

hier habe ich ebenfalls die Zeiss Endlich-Objektive Plan 40 / 0,65 und LD Plan 40 /0,60 Korr. Bei richtiger Verwendung des LD-Objektives (also korrekt eingestellte Glasdicke) finde ich die Abbildungsqualität hervorragend, fast die eines Apochromaten. Dieses Objektiv ist halt für den Allgemeingebrauch nicht geeignet da die "Deckglas"stärke mindestens ca. 1 mm betragen muss.

Der Arbeitsabstand des "normalen" Plan-Objektives gibt Zeiss mit 0,7 mm, den des LD mit 1,5 mm an !

Gruß !

JB

[Werner]

Hallo Jochen!

Doch, das ist immer so, die Abbildungsgleichung gilt streng. In Long-Distance-Objektiven ist die Hauptebene halt noch weiter nach vorne verlegt, deshalb haben die eine größere Frontlinse, oft auch konkav.
Auch bei starken Teleobjektiven liegt die Hauptebene weit vor dem Objektiv.

Frohe Ostern - Werner

[Lupus]

Hallo,

der Arbeitsabstand ist nicht der Abstand von Objektebene zur vorderen Hauptebene, sondern wie schon beschrieben zur Objektivfassung. Der Abstand zur Hauptebene ist die sog. Gegenstandsweite und nur für Berechnungen des Abbildungsmaßstabes relevant. Die Gegenstandsweite ist aber nicht für alle 10er Objektive gleich, da die Lage insbesondere der hinteren Hauptebene sich konstruktionsbedingt deutlich ändern kann. Und die beeinflusst bei gleichem vorgegebenen Abbildungsmaßstab die erforderliche Objektivbrennweite.

Bei Objektiven mit großem Arbeitsabstand wird "lediglich" die Frontlinse weiter von der Objektebene entfernt angeordnet, der Rest der optischen Elemente muss entsprechend angepasst werden. Konstruktiv ist das etwas aufwändiger, außerdem müssen die Frontlinse und folgende Linsen relativ groß gebaut werden.

Hubert

[konsonant]

hallo
Die Abbildungsqualität wird doch hauptsächlich durch die numerische Apertur bestimmt, das ist der Akzeptanzwinkel der Gesamtoptik , wie auch Werner bereits erwähnte. (ich vermute begrenzend ist auch bei Immersionsobjektiven die Grenzfläche zu Luft hinter der Frontlinse; eine unwichtige Überlegung meinerseits). Will man bei weiterem Arbeitsabstand den gleichen Aperturwinkel braucht man eine breitere Frontlinse und gern auch konkav, es tendiert ja auch dahin.
Das Sfumato und Luftwirbel (seeing) fallen vermutlich noch nicht ins Gewicht.

Dann bliebe noch die Frage ob die bessere Auflichtbeleuchtungmöglichkeiten, also die Beleuchtungswinkel einen Einfluß haben, es ist zwar nicht so daß die Auflichtoptikhersteller hier Begrenzungen unterlägen, aber kann man es zum Vorteil nutzen. Zumindest ist die Reflektion an ein kugelförmigen Körpern in einigen Winkelrichtungen abhängig vom Einstrahlwinkel besser, das kann natürlich nutzen um die volle Apertur des Objektives auszuleuchten. Kurt, Adalbert und Münzfotografen in Amerika haben so etwas schon mal angedacht. Es ist Haarspalterei.
gruß  conso

[reblaus]

Hallo conso -

die Abbildungsqualität hängt hauptsächlich von der numerischen Apertur ab?

Wie ärgerlich für mich, dass ich so viel Geld für teure PlanApochromaten rausgeschmissen habe! 

Gruß

Rolf

[jochen53]

Hallo conso,

dann hätten die Seidelschen Abbildungsfehler wohl keinen Einfluß auf die "Abbildungsqualität". Wobei mir gerade die Frage kommt "was ist eigentlich Abbildungsqualität"? Doch wohl etwas mehr als nur "Auflösungsvermögen".

Viele Grüße, Jochen

[Werner]

Mann conso!
Abbildungsqualität hat NICHTS mit der Apertur zu tun.
Eine GUTE Abbildungsqualität bedeutet, daß das Bildfeld, das heißt der Fokus von Strahlen seitlich der optischen Achse (von ausgedehntem Gegenstand) auf einer EBENE liegt (Brennebene). Filmebene, Chip, Leinwand sind auch eben.
Wegen der kugelförmigen Linsenflächen ist diese Ebene für seitliche Strahlen aber gekrümmt statt eben und noch dazu liegt sie für jede Farbe anders. Es ist die Herausforderung für den Optikkonstrukteur, alles so zu dimensionieren, daß sich die diversen Bildschalen möglichst in einer einzigen Ebene vereinigen. Das gelingt aber nur in der Nähe der optischen Achse gut, je weiter man sich davon entfernt, desto schwieriger wird es.
Eine größere Apertur verbessert also die Sache nicht, sondern erschwert sogar das Ganze, um an eine ebenes Bild heranzukommen. Je größer die vorgegebene Apertur ist, desto mehr Linsen (=Korrekturmöglichkeiten) benötigt man für die Bildfehlerkorrektur.
Ein Planobjektiv oder ein Apochromat benötigt mehr Linsen als ein Normalobjektiv und ein Plan-Apochromat nochmal mehr, weil noch mehr zu korrigieren ist. Ein Schnittbild zeigt das.

Die Extreme: Bei Luftbild-Meßkameras (Landesvermessung aus der Luft) paßt man die Filmebene (18x18 cm) an die Bildfeldwölbung an, also statt Ebene eine Schale, damit das Bild randscharf wird. Jede Bildschale muß auf das Objektiv abgestimmt sein, es gibt keine Wechselobjektive, aber verschiedene Kameras (Meßkammern).
Absolt extrem sind die Reproobjektive für die Maskenherstellung von Halbleiterchips. Hier kann man nichts krümmen, die Ebene ist zwingend. Die Objektive enthalten um die 30 (!) Linsen mit großem Durchmesser.

Gruß - Werner

[smashIt]

Abbildungsqualität hat NICHTS mit der Apertur zu tun.

cool!
dann kann ich meinen kondensor einfach auf minimaler nA festnageln