Tips und Tricks: |
Welches Okular/ Projektiv wählen?
Okulare dienen dazu, das von den Objektiven erzeugte Zwischenbild noch einmal zu vergrößern. Außerdem werden Okulare gerne dazu benutzt, nicht vollständig auskorrigierte optische Fehler der Objektive auf ein Minimum zu reduzieren. Besonders bei älteren Mikroskopen (Endlich-Optik) muß man darauf achten, daß Objektive und Okulare gut miteinander harmonieren. Allgemein gilt:
- Einfache Okulare (z.B. Huygens-Typen) sind nur für die visuelle Mikroskopie mit achromatischen Objektiven gedacht.
- Kompensationsokulare dienen dazu, den chromatischen Restfehler besser korrigierter Objektive (s.u.) zu beseitigen. In dieser Kombination sind sie auch für die Mikrofotografie gut geeignet.
- Mikrofotographische Projektive sind einzig und allein dafür konstruiert, das mikroskopische Bild in eine Kamera zu projizieren. Es handelt sich i.A. um besonders hochgezüchtete Kompensationsokulare.
Welche Objektive wählen?
Trocken- und Immersionssysteme
Am weitesten verbreitet sind sogenannte Trockensysteme, also Objektive, die ohne Immersionsmittel eingesetzt werden. Je stärker ein Objektiv (bzw. je höher seine Auflösung) ist, desto näher schwebt seine Frontlinse über dem Präparat. Deshalb sollte man Objektive oberhalb einer Maßstabszahl von 10 nur einsetzen, wenn ein Deckglas auf dem Präparat liegt. Ansonsten könnte die Frontlinse beschlagen oder gar verschmutzt werden.
Die meisten Objektive sind auf eine Deckglasdicke von 0,17 mm korrigiert. Hochauflösende Trockensysteme reagieren of sehr empfindlich, wenn das Deckglas von seiner Idealdicke abweicht oder sich aber zuviel Wasser bzw. Einbettungsmedium darunter befindet. Das Bild erscheint dann kontrastarm und verschleiert. Aus diesem Grund besitzen viele "bessere" Objektive eine Korrektionsfassung, mit deren Hilfe man das optische System auf die tatsächliche Deckglasdicke einstellen kann.
Objektive mit höchster Auflösung (numerische Apertur >= 1,0) müssen stets immergiert werden, d.h. der Luftspalt zwischen Frontlinse und Deckglas wird durch ein geeigneteses Medium mit hoher Brechkraft (z.B. Immersionsöl) überbrückt. Es existieren aber auch einige schwächer vergrößernde Objektive, bei denen nach dem gleichen Prinzip das letzte an optischer Qualität herausgekitzelt wird (z.B. Zeiss Plan-Neofluar 16/0,50 Imm.). Die Anwendung von Immersionssystemen ist nicht unproblematisch. Nur zu leicht fangen sich feine Luftbläschen unter der Frontlinse und stören das Bild. Bei der Untersuchung von Lebendpräparates kann es außerdem vorkommen, daß sich das Deckgläschen durch die Bewegung des Objektives im zähflüssigen Öl verschiebt. Im schlimmsten Fall läuft sogar (giftiges!) Immersionsöl unter das Deckglas. Will man vom Immersionsobjektiv zu einem schwächeren Trockenobjektiv zurückschalten, dann läuft man in Gefahr, dessen Frontlinse mit Öl zu benetzen. Kurz gesagt: obwohl Immersionsysteme eine geradezu traumhafte Bildqualität liefern, will kaum jemand mit ihnen arbeiten. Schade eigentlich.
Korrektionsgrad
Alle bekannten Mikroskophersteller haben in den letzten 30 Jahren z.T. hervorragende Objektive gefertigt. Die meisten Mikroskope werden jedoch nur zu Routinezwecken eingesetzt (z.B. in der medizinischen Diagnostik), und dafür sind hochkorrigierte Optiken oft unnötig oder schlicht zu teuer. Man findet deshalb an vielen Mikroskopen nur einfache achromatische Systeme.
Achromate sind preiswert herzustellen und robust, für photographische Zwecke jedoch aufgrund ihrer Bildfeldwölbung und Farbfehler (an allen Kanten werden störende bunte Säume sichtbar) nur wenig geeignet.
Höher korrigierte Objektive kann man nach ihrem Bau und Korrektionsgrad in verschiedene Klassen einteilen:
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Vergleich des Aufbaus verschiedenen korrigierter Objektive gleichen Auflösungsvermögens :
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- Plan-Achromate sind konstruktiv recht aufwendige (und deshalb vergleichsweise teure) Optiken, die gegenüber den einfachen Achromaten ein weit besser geebnetes Bildfeld aufweisen. Sie sind gut für die visuelle Betrachtung von histologischen Schnitten geeignet, bei photographischem Einsatz können allerdings störende Farbsäume in Erscheinung treten.
- Fluorit-Objektive weisen nur geringe Farbsäume auf, und besitzen eine im Vergleich zu (Plan-) Achromaten erhöhte Auflösung (numerische Apertur). Durch den Einsatz von Fluorit-Linsen kann der Aufbau derartiger Objektive relativ einfach gehalten werden, deshalb sind diese Systeme vergleichsweise lichtstark (wichtig für Fluoreszenz-Mikroskopie) und kontrastreich. Für die Mikrophotographie sind die relativ preisgünstigen Fluorit-Objektive meiner Meinung nach hervorragend geeignet, vorausgesetzt, man muß keine großflächig planen Objekte (wie histologische Schnitte, Abstriche etc.) abbilden.
Einige Hersteller haben auch planfeldgeebnete Fluoritobjektive im Programm. Die Plan-Neofluare von Zeiss sind teilweise als Multi-Immersionssysteme (Wasser-Glycerin-Öl) erhältlich und gehören zu meinen persönlichen Traum-Objektiven.
- Apochromate besitzen die beste chromatische Korrektur aller mikroskopischer Objektive und meist auch eine sehr hohe Auflösung. Allerdings ist die Bildfeldwölbung bei Apochromaten oft erheblich. Um die Mikrophotographie mit Apochromaten zu ermöglichen, wurden früher spezielle bildfeldkorrigierende Projektive, z.B. die sog. Homale von Zeiss, angeboten.
- Bei Plan-Apochromaten wird die Bildfeldwölbung innerhalb des Objektives korrigiert. Der konstruktive Aufwand, der hier betrieben wird, ist enorm. Deshalb sind Plan-Apochromate entsprechend teuer.
Aufgrund ihres komplexen optischen Aufbaus sind Plan-Apos nicht für alle Anwendungen optimal geeignet. Ihre hohe Linsenzahl verringert die Lichttransmission und den Kontrast, deshalb sind Plan-Apos für Fluoreszenzmikroskopie keine gute Wahl. Auch bei Polarisationsmikroskopie und Interferenzkontrast kann es u.U. zu Problemen kommen, da Plan-Apos selten völlig spannungsfrei sind.
Worauf muß man beim Gebraucht-Kauf achten?
Nach Möglichkeit sollte man gebrauchte Optik vor dem Kauf gründlich testen. Nicht immer sind Fehler auf den ersten Blick zu erkennen. Mitunter kommt es aber auch vor, daß sich ein scheinbar unbrauchbares Objektiv bei näherer Betrachtung einfach nur als verschmutzt herausstellt.
- Kratzer auf der Frontlinse zählen zu den häufigsten Makeln bei alten Objektiven. Es kann sich um einfache "Schmirgelspuren" handeln, die durch zu rabiate Reinigung der Frontlinse entstanden sind. Nicht selten findet man aber auch tiefe Scharten, wenn das Objektiv gegen den Kreuztisch gestoßen wurde oder dem Vorbesitzer sogar einmal aus der Hand gefallen ist. Kratzer wirken sich auf den winzigen Frontlinsen mikroskopischer Objektive immer qualitätsmindernd aus.
- Nicht selten befinden sich auf den Frontlinsen stärker vergrößernder Objektive verharzte Ablagerungen von Immersionsöl. Das kommt auch bei Trockenobjektiven häufig vor. Derart verschmutzte Objektive erzeugen ein auffällig "verschleiertes" Bild. Sofern das Öl nicht in die Objektivfassung eingedrungen ist, kann eine vorsichtige Reinigung der Frontlinse (z.B. mit Xylol) hier kleine Wunder bewirken.
- Gerade höher korrigierte Objektive leiden nicht selten unter Kittfehlern (Linsen-Separation). Diese treten auf, wenn zwei verkittete Linsen aufgrund thermischer oder mechanischer Spannungen wieder voneinander getrennt werden. Da Luft in den entstehenden Spalt zwischen den Gläsern eindringen kann, erkennt man Kittfehler am besten an den schillernden Säumen am Rand der betroffenen Linsenglieder. Leichte Kittfehler müssen das mikroskopische Bild nicht unbedingt beeinträchtigen. Größere Separationen machen allerdings auch das beste Objektiv wertlos. Eine Reparatur dürfte in den meisten Fällen ausgeschlossen sein.
Weitere häufige Probleme:
- Schlag auf die Frontlinse, Dezentrierung
- Trübung
- verharzte Iris
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