Immer Farbsäume bei Achromaten?

Peter V. · Januar 10, 2010, 12:38:39 NACHMITTAGS

Liebes Forum,

zu meinen Äußerungen im "Hallo an Alle" Thread bezüglich der Farbsäume bei Achromaten

https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=4186.msg28575#msg28575

und

https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=4186.msg28622#msg28622

erhielt ich eine Privatnachricht, in welcher mir mitgeteilt wurde, dass man meine Aussage nicht verstehe, denn bei praktisch allen Achromaten seien ab einer Sehfeldzahl von ca. 10 - 12 Farbsäume zu erkennen.
Diese seien erst bei höher korrigierten Objektiven ( Apochromaten ) nicht mehr nachweisbar und hierdurch bedingt könne man auch im Blindversuch Achromaten von Apochromaten unterscheiden.
( Ich hatte sinngemäß geschrieben, dass Farbsäume bei modernen Achromaten - auch der einfachen Klasse - eigentlich nicht mehr aufträten ).

Ich habe nun noch einmal ganz bewusst ein Diatomeenpräparat und ein Objektmikrometer mit einem China-Mikroskop und mit den schwarzen Zeiss-Achromaten am KF2 ( jeweils 40-fach-Objektiv ) betrachtet. Nur: ich kann beim besten Willen keine Farbsäume erkennen, auch nicht im Bildfeldrand.
Ich habe zudem an einem Orthoplan einen einfachen Leitz 160mm-Achromaten mit einem 170mm-Planapochromaten verglichen. Natürlich ist das Bild des Planapos besser, kontrastreicher und auch feiner aufgelöst, schlicht "knackiger". Nur: Auch hier sehe ich beüglich Farbfehlern keine Unterschiede.

Nun bin ich etwas verwirrt, denn die kritische Äußerung an meinem Posting erfolgte aus durchaus sehr kompetenter Feder.

Ich war bislang immer der Ansicht, dass die höhere Korrektion der Apos sich primär auf die Auflösung beziehe, nicht aber auf eventuelle Farbfehler; meiner Ansicht nach sollten "brauchbare" Achromate eigentlich auch farbsaumfrei sein - und sind es eben meistens auch(?)
( Dass natürlich Apos "erst recht" keine Farbfehler mehr aufweisen sollten, ist schon klar. )

Mich würde nun einmal die Erfahrung ( nicht theroretische Erwägungen ) anderer Forenmitglieder hierzu interessieren.

Bin ich nun doch farbenblind oder habe ich die falschen "Testobjekte", dass ich auch bei meinen Achromaten ( auch den Chinaobjektiven ) keine Farbsäume erkennen kann?
( Natürlich immer die passende Objektiv-Okular-Kombination vorausgesetzt ).

Hier zwei ältere Fotos von einem Objektmikrometer mit einem Zeiss- und einem Müller-Achromaten. O.k. - bei extrem starker Nachvergrößerung dieser Bilder kann man diskrete Farbsäume erahnen, aber 1) sooo vegrößert sieht man es ja nicht durch das Okular und 2) sind sie zudem mit einem nicht passenden Periplan aufgenommen.
Mir würden "diese" Farbsäume jedenfalls beim normalen Mikroskopieren niemals auffallen!

Herzliche Grüße
Peter

Siggi O. · Januar 10, 2010, 13:09:17 NACHMITTAGS

Zitat von: Peter Voigt in Januar 10, 2010, 12:38:39 NACHMITTAGS

zu meinen Äußerungen im "Hallo an Alle" Thread bezüglich der Farbsäume bei Achromaten
erhielt ich eine Privatnachricht, in welcher mir mitgeteilt wurde, dass man meine Aussage nicht verstehe, denn bei praktisch allen Achromaten seien ab einer Sehfeldzahl von ca. 10 - 12 Farbsäume zu erkennen.
Nun bin ich etwas verwirrt, denn die kritische Äußerung an meinem Posting erfolgte aus durchaus sehr kompetenter Feder.

Hallo Peter,

zum eigentlichen Thema kann ich leider nichts sagen, aber warum Du diesbezüglich eine
Private Mitteilung bekommst ist mir völlig unverständlich.

Solche Aussagen gehören ins Forum damit ALLE an der Diskussion teilnehmen können.

Viele Grüße
Siggi

Detlef Kramer · Januar 10, 2010, 13:25:15 NACHMITTAGS

Lieber Peter,

ich nehme an, der Anonymus wollte Dich nicht bloß stellen. Meiner Meinung nach unnötig, denn solche Fragen sind gar nicht so trivial und sollten hier öffentlich diskutiert werden, zumal wir ja wissen, dass Du kein Mimöschen bist.

Also dann die Definitionen: Ein Achromat ist so korrigiert, dass die blauen und die roten Strahlen im gleichen Abstand vor der Linse in der Bildebene fokussiert werden, aber eben nur die. Demzufolge ist das Bild für gelb und grün etwas unscharf. Meiner Meinung nach sieht man die Farbsäume nur an scharfen, kontrastreichen Kanten. Immerhin war dieser Mangel für Abbe Grund genug, die Apochromate zu entwickeln und zwar so, dass als dritte Farbe auch das gelbe Bild scharf erscheint. Der Begriff Apochromat ist aber nicht genau definiert. Heute bezeichnet Zeiss als Apochromate solche Objektive, die für vier Farben korrigiert sind. Die Farben dazwischen weichen so gering ab, dass sie als Farbfehler nicht mehr wahrnehmbar sind.

Diese Definitionen haben zunächst überhaupt nichts mit Kontrast und Auflösung zu tun; das sind Sekundäreffekte, weil durch den höheren konstruktiven Aufwand die Apertur (NA) erhöht werden konnte.

Das Ganze hat mit der Sehfeldzahl überhaupt nichts zu tun oder ich verstehe das falsch. Normale (gute) Achromate bilden ca. 60% des 18 mm-Sehfeldes (bezogen auf den Durchmesser) scharf ab, darüber hinaus wird das Bild zunehmend unscharf durch die nicht kompensierte Bildfeldwölbung.

Herzliche Grüße

Detlef

Robert Götz · Januar 10, 2010, 13:35:30 NACHMITTAGS

Aber zur Praxis: Ich sehe zwischen modernen Achromaten und Apochromaten keinen Unterschied in Bezug auf die Farbkorrektur.
Leider sind meine Augen nicht mehr die besten (50% Sehfähigkeit).
Sind die Unterschiede wirklich sichtbar, oder spielen sie nur bei der Fotografie eine Rolle? Die Kamera sieht ja sehr viel mehr als das Auge
(auch das gesunde). Ich finde sogar das Bild der Neofluare besser als das der Apochromate, was theoretisch dadurch zu erklären wäre,
dass sie weniger Linsen enthalten. Aber das sind nur subjektiv empfundene, vielleicht sogar nur eingebildete Unterschiede.

Gruß
Robert Götz

Detlef Kramer · Januar 10, 2010, 13:41:16 NACHMITTAGS

Lieber Herr Götz,

in der Praxis wird man zweifellos sehr genau hinschauen müssen, damit man die Unterschiede wahrnimmt.

Herzliche Grüße

Detlef Kramer

Nomarski · Januar 10, 2010, 13:48:40 NACHMITTAGS

Hallo Peter,

ich bilde mir ein, daß mit dem Zeiss-Achromaten die Skalenstriche im Randbereiches einen "Tic" besser abgebildet werden, als mit dem Müller-Achromaten. Wie es aussieht, brauchst du ein feiner strukturiertes Testobjekt, damit die Unterschiede zutage kommen.

Gruß
Bernd

Siggi O. · Januar 10, 2010, 13:50:57 NACHMITTAGS

Hallo Peter,

bei ZEISS sind folgende Informationen zu lesen:

Chromatische Aberration
Einfache Linsen haben für unterschiedliche Wellenlängen,
d. h. unterschiedliche Lichtfarben, verschiedene
Brennweiten. Dieses Phänomen wird als Farbstreuung
(Dispersion) bezeichnet. Chromatische
Aberration macht sich durch schmale rötliche oder
grünliche Farbsäume um Präparatstrukturen störend
bemerkbar.
Dieser Farbfehler kann durch geeignete Wahl der
Glassorten mit unterschiedlichen Dispersionswerten
nahezu vollständig behoben werden. Von praktischer
Bedeutung ist die chromatische Aberration, weil mit
zunehmender Objektivapertur nicht nur das Objekt
schärfer, sondern damit auch die Farbfehler deutlicher
abgebildet werden. Daher stellen hochauflösende
Mikroskopobjektive höchste Anforderungen an die
Beseitigung der Farbfehler. Je nach Korrektionsgrad
unterscheidet man mit zunehmender Farbfehlerbeseitigung
ACHROMATE, Fluorit-Objektive und
APOCHROMATE.
Bei Carl Zeiss werden APOCHROMATE für bis zu
7 Wellenlängen von UV bis IR vollständig farbkorrigiert.
APOCHROMAT Objektive sind praktisch frei
von Farbsaumspuren. Sie sind erstmals bei Carl Zeiss
1886 von Ernst Abbe berechnet worden. Die Korrektur
der chromatischen Aberration ist durch die Auswahl
des verwendeten Objektivtyps festgelegt und
kann in der Praxis kaum beeinflusst werden. Lediglich
der Gebrauch eines falschen Immersionsmittels
(z. B. Anisol anstelle von Immersionsöl) führt zu verstärkt
wahrnehmbaren Farbsäumen.

Viele Grüße
Siggi

Detlef Kramer · Januar 10, 2010, 14:36:29 NACHMITTAGS

Hallo,

Zitatich bilde mir ein, daß mit dem Zeiss-Achromaten die Skalenstriche im Randbereiches einen "Tic" besser abgebildet werden, als mit dem Müller-Achromaten. Wie es aussieht, brauchst du ein feiner strukturiertes Testobjekt, damit die Unterschiede zutage kommen.

Wenn dem nicht so wäre, würde für mich eine Welt zusammen brechen.

Herzliche Grüße

Detlef

Frank D. · Januar 10, 2010, 14:41:21 NACHMITTAGS

Zitat von: Siggi O. in Januar 10, 2010, 13:50:57 NACHMITTAGS
Von praktischer
Bedeutung ist die chromatische Aberration, weil mit
zunehmender Objektivapertur nicht nur das Objekt
schärfer, sondern damit auch die Farbfehler deutlicher
abgebildet werden.

Dieser Satz ist sehr wichtig,
denn gerade die Zusammenführung mehrerer Wellenlängen gibt der Konstruktion eines Linsensystems mit größerer Apertur und der damit verbundenen Auflösungssteigerung bzw. höheren Vergrößerung einen Sinn.
Für Achromate ab einer numerischen Apertur von 0,65 werden auch Kompensationsokulare empfohlen.

Liebe Grüße
Frank

Robert Götz · Januar 10, 2010, 14:48:24 NACHMITTAGS

ZitatFür Achromate ab einer numerischen Apertur von 0,65 werden auch Kompensationsokulare empfohlen.

Ich dachte, das läge daran, dass in die Achromate absichtlich Fehler konstruiert werden, damit man mit einer Okularsorte für
alle Objektive auskommt und nicht für Achromate andere Okulare braucht als für Apochromate.
Habe ich das falsch verstanden?

Gruß
Robert

Detlef Kramer · Januar 10, 2010, 14:53:07 NACHMITTAGS

Lieber Frank,

ZitatFür Achromate ab einer numerischen Apertur von 0,65 werden auch Kompensationsokulare empfohlen.

Diese Aussage verunsichert meiner Meinung nach, mehr, als dass sie nützlich ist. Kompensationsokulare benötigt man immer, wenn das Zwischenbild nicht auskorrigiert ist, unabhängig von der N.A. Das betrifft hauptsächlich die chromatische Vergrößerungsdifferenz , aber bei manchen Herstellern (Leitz!) auch die Bildfeldwölbung, hat aber mit dem Problem Achromat/Apochromat nichts zu tun.

Herzliche Grüße

Detlef

Frank D. · Januar 10, 2010, 14:55:51 NACHMITTAGS

Zitat von: Robert Götz in Januar 10, 2010, 14:48:24 NACHMITTAGS

ZitatFür Achromate ab einer numerischen Apertur von 0,65 werden auch Kompensationsokulare empfohlen.

Ich dachte, das läge daran, dass in die Achromate absichtlich Fehler konstruiert werden, damit man mit einer Okularsorte für
alle Objektive auskommt und nicht für Achromate andere Okulare braucht als für Apochromate.
Habe ich das falsch verstanden?

Gruß
Robert

Das gilt für den Farbvergrößerungsfehler der, im Gegensatz zur Farblängsabweichung, auch bei den Apochromaten vorhanden ist.
(die CVD-freien Objektive sind hier nicht gemeint)

Freundliche Grüße
Frank

Lacerta Infinity · Januar 10, 2010, 15:04:27 NACHMITTAGS

Hallo, ich will mich auch mal ganz kurz melden und zwar habe ich eine Frage beziehungsweise einen Gedanken zur Chromatischen Abberation, bezüglich der Objektbeschaffenheit.
CAs treten vorallem dann auf wenn ein Objekt sehr kontrastreich ist, aber wenn jetzt ein sehr kontrastreisches Objekt auch noch relativ "dick" ist, wie zum Beispiel das Bein einer Stubenfliege, so ist die CA deutlicher zu sehen.
Kann das damit zusammenhängen dass die CA nur für die gerade Eben scharf fokussierte Ebene korrigiert ist, daher die Schärfeebene ist ja beim Mikroskopieren relativ bis sehr gering, wie siehts dann mit der Korrektion von CA in den leicht unscharfen Bereichen aus?

LG Felix

PS: Ich habe 20mm Okulare, also Sehfeld 20, dass könnte der Grund sein das die CA am Rand etwas mehr erscheinen bzw ein ganz leichte Randunschärfe auftritt, trotz der Planachromaten -oder???

Nomarski · Januar 10, 2010, 15:13:32 NACHMITTAGS

ZitatWenn dem nicht so wäre, würde für mich eine Welt zusammen brechen.

Herzliche Grüße

Detlef

Das geht oft schneller als man denkt, deswegen sollte man an einem schwierigeren Objekt, wie z.B. an einer Pleurosigma vergleichen. Bei diesem Objekt dürften beide Objektive jedenfalls noch deutlich unterfordert sein.

Grüße
Bernd

Jürgen Boschert · Januar 10, 2010, 15:46:48 NACHMITTAGS

Lieber Felix,

ZitatKann das damit zusammenhängen dass die CA nur für die gerade Eben scharf fokussierte Ebene korrigiert ist, daher die Schärfeebene ist ja beim Mikroskopieren relativ bis sehr gering, wie siehts dann mit der Korrektion von CA in den leicht unscharfen Bereichen aus?

NATÜRLICH ist der chromatische Längsfehler nur für einen sehr schmalen Bereich um die Fokusebene korrigiert, geht ja gar nicht anders zu machen. Der Farbfehler im Defokusbereich ist auch nicht als eine Abberation anzusprechen, sondern eben als Folge einer Fehlfokusierung; das hat ja Klaus Henkel auch schon in einem anderen Thread deutlich gemacht.

@Alle: Manchmal wird hier ganz schön die Begrifflichkeit durcheinandergeworfen, insbesondere z. T. die chromatische Längsabweichung ( = chromatische Abberation ) mit der chromatischen Vergrößerungsdifferenz ( =CVD ) vermischt.

Grß !

JB