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Durch Mikroskope fotografieren

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© Thomas Gade

Klassische Mikroskope sind primär zur visuellen Beobachtung gedacht. Sie haben ein oder zwei Okulare zum Einblick. Gemeinsam mit der Augenlinse erzeugt die Optik des Mikroskops ein Bild auf der gekrümmten Netzhaut des Auges. Möchte man durch Mikroskope fotografieren, soll die Abbildung auf einem ebenen Sensor erfolgen. Wie gut das gelingt, ist von verschiedenen Faktoren abhängig. Für eine gute Qualität sind am Mikroskop sog. Plan- Objektive nötig, die nur eine minimale Bildfeldkrümmung haben. Noch besser sind Plan-Apo Objektive, die zusätzlich eine sehr gute Farbkorrektur aufweisen und an Kanten nur minimale Fahrsäume zeigen.


Adaptierung von DSLR, Smartphone, und Kompaktkamera jeweils mit eigenem Fotoobjektiv.
Wird nur ein elektronisches Okular in einen Okulartubus gesteckt, fällt das Bild des Objektivs am Mikroskop direkt auf den Sensor.


Auf dem Weg zum Sensor durchwandert das Licht bei vielen Adaptierungen noch das Okular und anschließend das Kameraobjektiv. Diese optische Kette ist insgesamt gar nicht für fotografische Anwendungen abgestimmt. Entweder gelingen gute Bilder oder eben nicht. Qualitätsmindernd ist Staub in Mikroskopen, der auf Dauer nicht zu vermeiden ist. Viele sind mehrere Jahrzehnte alt und enthalten Strahlenteiler in Binokularen oder andere Oberflächen im Strahlengang, auf denen sich Staub ansammeln kann.
Die Kamera und das Mikroskop müssen korrekt verbunden werden. Dafür gibt es Adapter mit Ringschwalben, Bajonetten, Steck- und Schraubverbindungen. Im einfachsten Falle versucht man händisch ein Smartphone an das Okular zu halten. Aber besser ist eine solide mechanische Verbindung.

Kameraseitig haben Adaptersysteme meistens ein T2 Gewinde, das über einen zusätzlichen Adapter den Anschluss nahezu jeder Systemkamera erlaubt. Alternativ gibt es den C-Mount für spezielle Mikroskopkameras, ein Gewindeanschluss, der aus den Zeiten der 16mm Kamera stammt und bis heute erhalten geblieben ist. Im einfachsten Fall wird ein elektronisches Okular anstelle des optischen Okulars eingesetzt.

Wackeligen Aufbau vermeiden

Meistens befindet sich die nach unten gerichtete Kamera über dem Mikroskop. Dazwischen sind alle Teile der Adaptierung. Der Aufbau kann wackelig sein und reagiert auf Schwingungen des Fußbodens. Das kann man am Zittern des Bildes erkennen. Das ist unbedingt zu vermeiden, sonst verwackeln die Bilder.

Bildqualität

Mikroskope können das Auflösungsvermögen moderner Sensoren mit zig Millionen Pixeln nicht umfänglich nutzen. Dafür reicht das Auflösungsvermögen des optischen Systems nicht. Je stärker wir vergrößern, desto mehr nähern wir uns auch physikalischen Grenzen in der Detailauflösung. Ab 5-facher Vergrößerung zeigt ein 45 MP Sensor bei guter Adaptierung nicht mehr Details ein 16 MP Sensor.

Elektronische Okulare am Mikroskop

Einfach in der Handhabung sind elektronische Okulare, die statt eines Okulars in den Tubus gesteckt werden. Sie werden per Kabel und USB Stecker mit einem Computer verbunden.

Dieser Kameratyp kann einen C-Mount (Anschlussgewinde) haben, um eine passende Steckhülse mit 23,2 mm oder 30 mm oder 30,5 mm Durchmesser anzuschrauben. Eine simple Steckverbindung hat nämlich immer etwas Spiel und schon die Berührung des USB-Kabels kann zu einer Verdrehung des elektronischen Okulars führen. Befindet sich am Mikroskop ein  Anschluss für den C-Mount, ermöglicht er eine optimale mechanische Verbindung.

Systemkameras

Systemkameras (DSLR und Spiegellose) bieten gute Möglichkeiten zur Adaptierung. Optimal sind Mikroskope mit einem speziellen Fototubus, üblicherweise an einem Trinokular. Traditionshersteller für Mikroskope haben die entsprechenden Adapter im Angebot, jedoch darf man dies nicht für alte oder billige Mikroskope erwarten.

Smartphones

Smartphones eignen sich sehr gut für Aufnahmen am Mikroskop. Leider sind die Universal-Adapter unbefriedigend. Hat das Mikroskop einen senkrecht nach oben ragenden Fototubus, kann das Smartphone mithilfe einer Stativklemme und einer Reprosäule optimal über Okular im Fototubus positioniert werden.

Noch zeitgemäß?

Investieren Sie nicht zu viel Zeit und Aufwand in die Adaptierung von digitalen Kameras an klassische Mikroskope. Das lohnt sich nur, wenn deren Optik sehr gut ist. Inzwischen gibt es elektronische Mikroskope mit integrierter Kameratechnologie. Sie sind relativ billig, kompakt und einfach zu bedienen. Zwar haben sie nicht die klassischen Beleuchtungssysteme der optischen Mikroskope, und können deswegen nicht in allen Disziplinen mithalten, sind aber den meisten Fällen ziemlich gut.

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