Dunkelfeldfotografie mit dem Zeiss GFL, Frage zum optimalen Abstand

[Sonixx]

Hallo zusammen,

nachdem mir ein liebes Forenmitglied ein schönes Zeiss GFL mit einigem Zubehör zum herumprobieren verkauft hat, habe ich mich etwas mehr mit der Fotografie beschäftigt.
Man liest sehr viel über optimale Abstände und deren Auswirkungen auf die Bildqualität.

Mein Setup sieht wie folgt aus:
-Zeiss GFL ohne Beobachtertubus mit 16er Plan Achromat und Dunkelfeldblende
-Fototubus eines alten Zeiss LG Stativs mit gedrucktem Adapter auf das GFL Anschlussmaß
-Leitz Periplan Okular zur Projektion
-Diverse Abstandshülsen,
-Tiefgekühlte  Crop Kamera mit USB 3 ohne weitere Optik

Es scheint die Abbildung ist OK in meinen Augen, bin mir aber nicht sicher mit dem Abstand. Der Fototubus scheint mir zu lang für eine 160mm Tubus Länge und das Periplan sitzt auch höher im Tubus weil es zu "dick" ist.

An die Pragmatiker und Spezialisten unter euch, wie kritisch ist die Einhaltung der Abstände?
Wenn es wirklich kritisch ist, was wäre die optimale länge eines (zu bauenden) Fototubus von der Auflagefläche der Stativringschwalbe bis zum Okularstutzen?

Hier mal ein paar Ergebnisse:

[Soki]

Hallo Stephan,

bei Verlängerung des Tubus erhöht sich der Abbildungsmaßstab, ohne das dabei die Apertur wesentlich steigt. Das ist daher nicht zu empfehlen, zumal das Objektiv für 160mm berechnet wurde. Ähnlich verhält es sich mit dem Okular. Je stärker die Korrektur und Aperur eines Objektivs, um so ungünstiger wird so die allgemeine Abbildungsqualität. Bei einem 16er Planachromaten sollte das nicht extrem ins Gewicht fallen. Grundsätzlich würde sich ein Zeiss KPL Okular wohl besser eignen, aber das Periplan soll anscheinend recht gut mit den alten Zeiss Optiken harmonieren.
Die Bilder scheinen mir leicht unscharf und verwaschen zu sein, wobei das auch an der Komprimierung fürs Forum liegen kann. Sind die Bilder nachträglich bearbeitet worden?
Das letzte Bild scheint ja laut Dateinamen "stacked" worden zu sein. Ich habe leider nichts wirklich Vergleichbares zur Hand. Ich zeige trotzdem mal ein Dunkelfeldbild eines schönen Radiolarensterns von Stefano Barone. Es wurden 40 Bilder gestacked. Zum Einsatz kamen.

Zeiss Winkel GF
Nikon D3400
Zeiss Neofluar 6,3 0,20
Tiyoda Dunkelfeldkondensor mit Ringlinse

Das Bild ist, abgesehen von der Nachschärfung nach der starken Komprimierung fürs Forum, nicht nachträglich bearbeitet worden. Ein Dunkelfeldkondensor liefert allerdings eine bessere Qualität und auch ein Neofluar ist abbildungstechnisch wahrscheinlich besser als ein Planachromat.


beste Grüße,
Simon

[reblaus]

Simon war schneller - aber bekanntlich est repetitio mater studiorum   

Hallo Stephan -

zur Mikrofotografie gibt es eine Idealkonfigurationen, ohne die man anfangs aber ganz gut auskommt und brauchbare Fotos produzieren kann - ich schildere sie trotzdem:

Erst mal musst du bei deinem GFL den Binokulartubus richtig einstellen. Zuerst den Augenabstand; dabei ändert sich aber beim Schiebetubus die Tubuslänge und das wird wiederum durch entsprechendes Nachstellen der beiden Binotuben korrigiert - dazu sollten diese eine Skala am Rand haben. Aber bei preiswerten Modellen anderer Firmen hat man darauf oft verzichtet.
Erst jetzt fokussiert man ein geeignetes Objekt mit einem stärkeren Objektiv bis man es mit seinem "besseren" Auge scharf sieht. Falls die Augen verschieden sind, ist es jetzt für das andere Auge unscharf und man muss dann dessen Tubus wieder entsprechend nachjustieren.

Jetzt schaut man durch das Okular, das im Fototubus steckt und wenn dieser die richtige Länge hat und auch das richtige Zeiss-Okular drin steckt, müsste auch dieses Bild scharf erscheinen Parfokalität). Bei Deiner Konfiguration wird dies nicht der Fall sein, deshalb versucht man es scharf zustellen, indem man das Okular m.o.w herauszieht, also die Fototubuslänge vergrößert. Wenn das nicht klappt, war der Fototubus nicht zu kurz, sondern zu lang und wenn da nicht eine Möglichkeit besteht ihn physiologisch zu kürzen (Zwischenring rausnehmen? Schneckentrieb reindrehen?) muss man zu Schraubstock und Metallsäge greifen. Wenn dann das Bild beim Blick durch beide Bitubusokulare und das Fototubusokular gleichermaßen scharf erscheint, stimmt die Einstellung und man kann sich damit beschäftigen, wie man eine Kamera mit geeignetem Objektiv sicher darauf befestigen kann.

Wenn das alles beachtet wurde, sollte auch beim Umschlagen der Objektive alles so scharf bleiben, dass nur wenig nachfokussiert werden muss - die Parfokalität ist optimal eingestellt, d.h. die Tubuslänge entspricht dem Wert der auf den Objektiven aufgedruckt ist und bei dem sie auch die beste optische Leistung zeigen.

Geringfügige Abweichungen von diesen Werten kann man aber tolerieren, zumal heutzutage, wo man am Monitor der Digitalkamera nachfokussieren kann. Vielleicht zeigtst du mal ein Foto von deiner Konfiguration!
Wenn nun dein Fototubus wesentlich zu lang ist, wird beim Scharfstellen auf die Kamera der Arbeitsabstand des Objektivs etwas zu gering und das Bild im Bino unscharf. Im günstigen Fall kannst Du dann die Binokulartuben so weit herausdrehen, dass es auch im Bino scharf ist. Dadurch wird aber die Abbildungsqualität m.o.w. verschlechtert, man kriegt z.B. Bildfeldwölbung, Farbränder und/oder ein etwas getrübtes Bild und beim Objektivwechsel muss man ziemlich stark nachfokussieren.
Wieviel das ausmacht und ob man es überhaupt bemerkt, lässt sich eigentlich nur durch Probieren ermitteln - z.B. haben die sehr geschätzten Neofluare ohnehin schon Bildfeldwölbung und beim Tümpeln oder bei dicken botanischen Schnitten stört diese kaum.

Viel Erfolg

Rolf

[Sonixx]

Hallo Rolf, Simon und Adi!

Vielen Dank für die Hilfreichen Tipps. Ich werde heute Abend hier einiges austesten.
Die Aufnahmen sind natürlich Komprimiert und zum Teil stark gecropped.
Allerdings sind die nicht annähernd so scharf wie das Diatomeen Bild, eine tolle Aufnahme!
Mein Setup ist als ganzes abgebildet.

Definitiv werde ich den Binotubus entsprechend einstellen und dann den Fototubus mit Okular abgleichen.

[plaenerdd]

Hallo Stefan,
mit diesem Gemisch Teilen von 3 Firmen wird es kompliziert, das ordentlich hin zu bekommen. Du hast ja schon mal keine Gewähr, dass die Tubuslänge stimmt, wenn Du West-Zeiss-Mikroskop mit Zeiis-Ost-Fototubus vermählst, weil das Auflagemaß für den Tubus, also der Abstand Objektivauflage zu der Fläche, auf der der Tubus gesetzt wird, nicht gleich sein muss. Eine Höhenverstellmöglichkeit gibt es an dem Zeiss-Jena-Teil ja nicht. Auch die Okulare der verschiedenen Firmen haben unterschiedliche Abgleichlängen: Zeiss-Göttingen 5mm, Zeiss-Jena 13mm und Leitz 18mm. Diese Maße müssen sich ja in der angepassten Tubuslänge wiederfinden, wenn Du wirklich auf die 160mm kommen willst. Siehe dazu auch S.54f in der Mikrofibel.
Erst wenn das stimmt, kannst Du daran gehen, die Kamera an die richtige Stelle zu bringen.
Beste Grüße
Gerd

[Sonixx]

Hallo zusammen,

ich habe ein wenig getestet. Und siehe da Rolf, der Binotubus war komplett falsch eingestellt. Auch passte der Fototubus nicht wie erwartet.

Nun habe ich den Fototubus ausgemessen und einen verstellbaren Adapter konstruiert Dieser wird gerade gedruckt.
Foto anbei.
Mein derzeitiges Setup ist ebenfalls dargestellt. Wie man sieht habe ich kein weiteres Objektiv vor der Kamera. Dabei verwenden anscheinend die große Mehrheit noch ein Objektiv.
Mir erschliesst sich hier der optische Sinn nicht so ganz, vielleicht kann mir jemand dies erklären und auch welche Brennweite/ Blende erstrebenswert ist.

[plaenerdd]

Hallo Stefan,
es gibt grundsätzlich 2 Möglichkeiten der Kameraadaption an ein Endlichsystem, dass ja in aller Regel ein Okular/Projektiv für die letzte Korrektur benötigt:
1. So wie bei Dir: Okular/Projektiv 160mm hinter der Objektivauflage, dann den Chip ohne Optik in der richtigen Entfernung (bei Okular 250mm hinter der Objektivauflagefläche, bei Projektiv (zumindest bei CZJ) 125mm nach der Auflagefläche des Projektives. Das ist natürlich auch mit einem Projektiv, dass die Strecke nach der Auflagefläche des O/P um die Hälfte verkürzt, immer noch ein ganz schon langes "Ofenrohr", das entsprechend anfällig für Schwingungen ist.

2. Nach dem O/P kommt eine Kamera mit einen (Weitwinkel-)Festbrennweitenobjektiv (sgn. "Pannkcake"). Dazu ist es hilfreich, wenn die Austrittspupille des Okulares möglichst weit von der Augenlinse entfernt ist, weil die Eintrittspupille des Kameraobjektives i.d.R. innerhalb dessen in der Nähe der Blende sitzt. Deshalb nimmt man dafür gerne Brillenokulare, statt Projektive. Das hat folgende Vorteile:
- der Aufbau wird kürzer und weniger anfällig für Schwingungen
- Brillenokulare sind i.d.R. leichter zu beschaffen, als das passende Projektiv (denn die waren ja für die analoge Fotografie mit größeren "Bildempfängern" gedacht.
- manche Kameras weigern sich, einen Blitz auszulösen, wenn sie kein Objektiv erkennen.
Nachteile:
-mehr Glasflächen bis zum Chip (was heutzutage bei den hochentwichelten Antireflexionsvergütungen, aber nicht mehr so sehr ins Gewicht fällt.
-der Adapter, der die Okularaufnahme mit der Kamera verbindet muss i.d.R. individuell angefertigt werden (Filtergewinde des Objektives/Okularaufnahmetubus)

Beste Grüße
Gerd

[Sonixx]

Hallo Gerd,

Vielen Dank für die Erklärung.
Ich bin schon etwas weiter, alle Abstände sollten optimal sein. Das Bild ist aber Nicht besser geworden, ich glaube ich habe den Kapitalfehler gemacht. Bei der Kamera handelt es sich um eine Full Spektrum Kamera und ist empfindlich von UV bis IR.
Morgen versuche ich es nochmal mit einem entsprechenden Sperrfilter... ich hoffe damit die Lösung gefunden zu haben. Ich werde berichten.

[Sonixx]

Ich habe noch ein wenig rumgetüftelt und die Abstände wie hier und in der Mikrofibel beschrieben eingestellt.
Jedoch wird die Vergrößerung viel zu groß, wenn ich den Okular zu Chipabstand nur in die Nähe der 175mm bringe.

Leider brachte der Einsatz eines Sperrfilters nur eine geringfügige Verbesserung.

Ich werde mich mal auf die Suche nach einem Stillsitzenden feinstrukturiertem Präparat machen und evtl Ausschau nach einem anderen Okular machen.

Ich berichte weiter

[Bob]

Hallo Stephan,
sehe ich das richtig und Du projizierst mit dem Okular direkt auf den Chip? Halte doch mal ein Stück Papier an die Stelle der Kamera und gucke, wie groß der Bildkreis ist. Vielleicht machst Du mit Deiner Kamera die ganze Zeit eine starke Ausschnittsvergrößerung.
Kann die Kamera eigentlich etwas besonders gut, was für die Mikroskopie nützlich ist?

Viele Grüße,

Bob

[Sonixx]

Ich hangele mich gerade so an und mal einen Fokusstack von meinem Tümpelwasser erstellt.
Diesmal etwas verkleinert und geschärft.

Allerdings habe ich es nicht genau ausgemessen. Bei einer Serie von 50 Bildern habe ich den Fokusknopf gedreht. Also noch alles rudimentär.

Die Kamera ist bis auf die Geschwindigkeit nicht wirklich besonders für Mikroskopie geeignet. Aber sie ist halt da.
Bei voller Auflösung schafft die 10 Bilder Pro Sekunde im Raw Format zu übertragen und anzuzeigen.

[plaenerdd]

Hallo Stefan,
für den Test der Adaption der Kamera wäre vielleicht normales Durchlicht ersteinmal besser, als gleicht Staks im Dunkelfeld (DF). Sieht aber erstmal gar nicht schlecht aus.
Das DF sieht aber einseitig aus. Ist das überhaupt Durchlicht-DF oder beleuchtest Du seitlich von oben mit einer kleinen Lampe?
Beste Grüße
Gerd

[Sonixx]

Hallo Gerd,

ich verwende eine DF Blende unterhalb des Kondensors.
Tests im normalen Hellfeld kommen dann als nächstes und dann an Dauerpräparaten
Bei den Tümpelwesen ist nichts reproduzierbar.

Bin mir aber auch nicht sicher was eine gute Abbildung ist und wieviel nachher in der digitalen Dunkelkammer erledigt wird.

[A. Büschlen]

Hallo Stephan,

zur Adaption deiner C-Mount Kamera hast du hier : http://www.mikroskopie-ph.de/Home-Page-Kamera.html eine sehr gute Hilfestellung.

Gruss Arnold