Technische Ausrüstung

Aufbautypen

Es gibt in der Mikrofotografie zwei unterschiedliche Aufbautypen:

Fotomikroskope mit im Mikroskop eingebauter Kamera
Mikroskope mit aufgesetzter Kamera

Der am meisten benutzte Aufbautyp ist das Mikroskop mit aufgesetzter Kamera und auch hier gibt es verschiedene Varianten.
Nachfolgend einige Beispiele:

1. Eine einäugige Spiegelreflexkamera wird mit auf unendlich eingestelltem Objektiv mit Hilfe einer Vorrichtung (z.B. ein Stativ) auf ein Okular eines Monokulartubus gesetzt. Das Bild wird nun über die Kamera eingestellt.
2. Ein einäugiges Spiegelreflexkameragehäuse wird mit einem Mikrozwischenstück auf einen Fototubus mit Okular oder Projektiv (spezielle Okulare für die Mikrofotografie) gesetzt, der direkt auf den Mikroskoptubus kommt. Das Bild wird nun über die Kamera eingestellt.
3. Auf dem Fotoausgang von einen Trinokulartubus kommt ein Fototubus mit eingesetztem Fotookular oder Projektiv. Hierauf wird dann ein Kameraadapter mit dem entsprechenden einäugigen Spiegelreflexkameragehäuse gesetzt. Das Bild wird über die Kamera eingestellt.
4. Eine weitere Möglichkeit ist die Benutzung eines Strahlenteilers. Zwischen Kameragehäuse mit Kameraadapter und einem Fototubus mit Okular oder Projektiv kommt ein Strahlenteiler mit einem Einstellfernrohr. Dieser Aufbau kann direkt auf den Tubusträger des Mikroskops oder auf den Fotoausgang von einem Trinokulartubus gesetzt werden. Kamera mit Adapter und Strahlenteiler: Das Bild wird über das Einstellfernrohr eingestellt. Hierbei muß, bevor das Bild scharfgestellt wird, das Kreuz der im Einstellfernrohr vorhandenen Formatstrichplatte scharfgestellt werden.
5. Es gibt auch Mikroskope, die einen Tubuskopf mit Strahlenteiler besitzen (z.B. beim Universalmikroskop von Zeiss oder auch beim Photomikroskop von Zeiss). Dieser Tubuskopf sitzt zwischen dem Tubusträger und dem Binokulartubus und hat einen weiteren Tubusausgang nach oben für z.B. den Fototubus. Weiterer Aufbau wie bei Punkt 3 beschrieben. Scharfgestellt wird bei diesem Aufbau durch die Okulare. Ein Okular enthält eine Formatstrichplatte, auf die, bevor das Bild eingestellt wird, scharfgestellt wird.

Die Kamera

Als Kamera wird meistens eine einäugige Kleinbildspiegelreflexkamera (Aufnahmeformat 24 x 36 mm) genommen. Nur selten kommen auch Groß- oder Mittelformatkameras (Aufnahmeformat 4,5 x 6 cm oder größer) zum Einsatz.

Die meisten Spiegelreflexkameras sind einäugig gebaut, das heißt, durch das Sucherfenster der Kamera sieht man das gleiche Bild, welches nachher auf dem Foto zu sehen ist.
Das Licht gelangt dabei durch das Objektiv über einen Schwing- oder Umlenkspiegel und Dachkantenprisma direkt in den Sucher. Dadurch wird das Bild, im Gegensatz zu der Abbildung auf der Filmebene, im Sucher seitenrichtig und aufrecht dargestellt. Auf der Filmebene wird das Bild seitenverkehrt und auf dem Kopf stehend abgebildet. Die Entfernungen von der Filmebene und von der Sucher-Einstellscheibe zum Objektiv sind gleich. Wenn das Sucherbild scharf eingestellt wird, ist gleichzeitig auch das Bild auf der Filmebene scharf abgebildet.

Wird der Verschluß ausgelöst, schwingt der Spiegel nach oben und gibt die Filmebene frei. Beim Umlenken des Spiegels kann es zu Erschütterungen kommen, die sich negativ (durch Unschärfe) auf die Aufnahme auswirken können.
Man kann diese Erschütterungen vermeiden, indem man auf den beweglichen Spiegel verzichtet und einen Strahlenteilerprisma verwendet. Der Nachteil hierbei ist allerdings, daß man sich mit einer geringeren Lichtstärke zufrieden geben muß.
Es gibt auch bei einigen wenigen Spiegelreflexkameras die Möglichkeit, vor der Aufnahme den Spiegel mit der Hand umzustellen, um so die Erschütterung bei der Aufnahme zu vermeiden.

Mit dem Verschluß wird die Belichtungszeit geregelt. Es gibt verschiedene Arten von Verschlüssen:

Zentralverschluß: Der Zentralverschluß wird auch Lamellenverschluß genannt. Er sitzt im oder hinter dem Objektiv. Dadurch benötigt jedes Objektiv bei Kameras mit Wechseloptik einen eigenen Verschluß. Dieser Verschluß besteht meistens aus fünf dünnen kurvenförmigen Lamellen aus Stahlfolie, die bei der Belichtung um feste Drehpunkte geschwenkt werden. Dabei wird von der Mitte her die Öffnung freigegeben. Bei dieser Art von Verschlüssen beträgt aus technischen Gründen die kürzeste Belichtungszeit eine 1/500 sec. Man findet sie meistens in Pocket- und Kleinbildsucherkameras.
Schlitzverschluß: Der Schlitzverschluß sitzt zwischen dem Schwingspiegel und der Filmebene, also nicht im Objektiv, sondern im Kameragehäuse. Dieser Verschluß besteht aus zwei Rollos aus Gummituch oder gelenkig verbundenen Metallstreifen, die beim Auslösen des Verschlusses kurz nacheinander dicht über die Filmebene gleiten. Hierbei wird die Belichtungszeit durch die Schlitzbreite der aufeinander folgenden Rollos geregelt. Dadurch können Belichtungszeiten von bis zu 1/8000 sec erreicht werden. Schlitzverschlüsse findet man meistens in Spiegelreflexkameras.

Auch beim Auslösen des Verschlusses kann es beim Öffnen und Schließen des Verschlusses, wie beim Schwingspiegel, zu Erschütterungen kommen, die sich negativ (durch Unschärfe) auf die Aufnahme auswirken können. Abhilfe kann durch längere oder kürzer Belichtungszeiten geschaffen werden oder indem man die Kamera mit z.B. einem Stativ und mit einem Lichtabschlußrohr und einer Lichtabschlußmanschette vom Mikroskop getrennt anbringt.

Außerdem möchte ich empfehlen eine Kamera mit Winderantrieb oder mit Elektromotor (Motordrive) zu benutzen. Hierbei entfällt das lästige Transportieren des Films und das Spannen des Verschlusses von Hand. Dadurch kann man mehrere Bilder in kurzer Zeit hintereinander fotografierten. Dieses ist vom Vorteil z.B. beim Mikroskopieren und Fotografieren von beweglichen Mikroorganismen.

Belichtungsmesser

Es gibt in die Kamera eingebaute und externe Belichtungsmesser. Alle arbeiten nach dem gleichen Prinzip: Lichtenergie wird in einer lichtempfindlichen Zelle in elektrischen Strom umgewandelt.

Dabei werden verschiedene Arten von lichtempfindlichen Zellen unterschieden:

Ein Fotoelement aus z.B. Selen, das die Lichtenergie in elektrischen Strom umwandelt.
Ein Fotowiderstand, der aus z.B.Cadmiumsulfid (CdS) besteht. Dieser ändert unter Belichtung seinen Widerstand.
Eine Fotodiode aus z.B. Silizium oder aus Gallium-Arsen-Phosphor (GPD), deren Sperrstrom (Fotostrom) unter Lichteinwirkung ansteigt.

In der Mikrofotografie werden folgende Belichtungsmesser eingesetzt:

Taschenbelichtungsmesser, der mit einer speziellen Fassung in die Fotoeinrichtung eingesetzt wird.
Die, in der Kamera eingebauten Belichtungsmesser aus CdS-Fotowiderständen.
Belichtungsmesser, die im Strahlenteiler sitzen mit dazugehörigen Belichtungsautomaten oder Belichtungssteuerung.

Für jeden Belichtungsmesser, jedes unterschiedliche Objektiv (z.B. 2,5x, 10x, 40x, 100x) und jedes mikroskopische Verfahren (Hellfeld, Dunkelfeld, Phasenkontrast usw.) muß eine Eichung in Form einer Probebelichtungsreihe durchgeführt werden. Die Eichung erfolgt immer am gleichen Objekt (z.B. Objektmikrometer oder Diatomeenpräparat) unter gleichen mikroskopischen Bedingungen. Jede Belichtungsreihe sollte aus 7-9 Aufnahmen bestehen. Die unterschiedlichen Einstellungen erfolgen über die Verschlußzeiteneinstellung an der Kamera.

Obwohl geeicht wurde, sollten bei zu hellen, zu dunklen und auch seltenen Objekten besser eine Belichtungsreihe von drei Aufnahmen gemacht werden: eine bei der ermittelten Belichtungszeit, eine mit der Hälfte der ermittelten Belichtungszeit und eine mit der doppelten Belichtungszeit (z.B. ermittelte Belichtungszeit 1/15 sec; dann wären die anderen beiden Einstellungen: 1/8 sec und 1/30 sec).

Technische Ausrüstung für die Mikrofotografie

Die Kamera

Belichtungsmesser