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Mikroskopkameras – wann welche verwenden?

Es gibt immer mehr Mikroskopkameras am Markt, die Qualität streckt sich von billigsten WebCam-Ersatz bis zum hochempfindliche Industriekameras mit Autofocus, WiFi, On-Board Electronic und Auswertungssoftware-Umgebung. Hier ist ein kurzer Wegweiser im Labyrinth der Mikrofotografie.

Die wichtigste Mikroskopkamera-Merkmale...

...und ob Sie wirklich alle Kamerafunktionen brauchen.

  • Auflösung (image resolution, Pixel): Es mag zwar komisch klingen, aber in der Zeiten,   ...weiterlesen
wo Mobiltelefonen 40 oder mehr MegaPixel Kameras besitzen, für Mikroskopie reicht eine normal HDMI Qualität, für Perfektioniesten einen 4K+.
HDMI ist lediglich 1920x1080 Bildpunkte, es ist etwa 2 MPixel. Das entspricht an den Blick in Mikroskopokular bei 1000x Vergrößerung um eine Auflösung von etwa 1 mikron. Die beste Computerbildschirme mit 4K+ Qualität würden dann etwa 0,5 mikron schaffen, das ist gerade die Wellenlänge des sichtbares Lichtes, was mit der physikalischen Auflösungsgrenzen der Lichtmikroskopie gleicht. Jede Kamera, welche über 4 Megapixel Auflösung hat, hat eine "Übervergrößerung", welche bei spätere Bildbearbeitung zwar sehr nützlich ist (z.B. Bilder in Druckqualität), ein live Bild am Bildscirm betrachten bringt aber nichts - ausser langsamere Reaktionen und erhöhten Kaufpreis.
- Unsere Empfehlung: Das Bild nur um visuell zu betrachten reicht etwa 6 MPixel Kamera-Auflösung vollständig. Um das Bild später verarbeiten zu wollen (zum Beispiel stacken oder analysieren oder für Plakate und Druckmaterial bereit stellen), sollte man unbedingt eine Mikroskopkamera über 6 MPixel Auflösung kaufen.


  • Bildgeschwindigkeit (frame rate, frame/sec): Preiswerte Kameras, welche von Computer gesteuert werden und durch einen USB2.0 oder USB3.0 Kabel mit dem Rechner verbunden sind, haben oft das Problem, mit erhöhte Auflösung immer langsamer zu werden. Natürlich, weil der "Flaschenhals", das USB Kabel nur eine bestimmte Menge unkomprimiert Informationen weiterleiten kann. Je mehr Pixel ein Foto enthält, desto länger dauert die Übertragung und sinkt die frame/sec Wert. Das merkt man nicht nur bei Videoaufnahme, sondern auch bei der Scharfstellung, dass das Bild am Bildschirm zeitleich versetzt "nachhinkt". Eine halbe Sekunde Wartezeit bei USB2.0 und 10 MPixel Auflösung ist ganz üblich, aber auch die beliebteste 5MPixel Kameras schafften kaum 5 frame/sec.
    Mögliche Geschwindigkeits-Steigerung waren erst das Einbau einen kamera-eigenen Puffer-Speicherplatz, sowie das Upgrade auf USB3.0 Verbindung. Moderne Kameras kommunizieren entweder mit WiFi, oder besitzen einen On-Board-Electronic um das Bild bereits jpg-komprimiert weiterleiten. Dadurch steigt sich die Bildgeschwindigkeit bei 8MPixel auf 30 frame/sec, bei 12MPixel auf 20 frame/sec und sogar 18 MPixel auf 13 frame/sec.
    - Unsere Empfehlung: nur wenn Sie unbedingt unkomprimiertes Bild brauchen, wählen Sie eine langsame Kamera. Sonst greifen Sie eine wirklich moderne Kameramodell mit On-Board-Electronic und/oder Stand-Alone nach! Sie ersparen sich sehr viel Zeit bei der Scharfstellung und können von beweglichen Objekten (Lebendblut, Bakterien, Leben im Biotop, Brown-Bewegung usw...) schöne Videos in höchster Auflösung filmen!

  • Benützerfreundlichkeit (easy to use): Es hilft die tollste Kamera mit der besten Parameters auch nicht, wenn Sie schnell arbeiten müssen und zu viele Sachen einstellen bzw. umstellen müssen. Wenn Sie ein Mikroskop-Kamera-Laptop Konfiguration langfristig installieren (z.B. Ordination, Studium, Werkstatt, Labor, Hobby-Zimmer) ist ziemlich egal, wie viele Kabel und Zubehör am Tisch herumliegt. Wenn aber das Mikroskop und Kamera immer bewegt werden muss (z.B. Restauratoren, Tierärzte, Förster, Landwirte, Gärtner) ist nicht egal, wie schnell das Mikroskop einsatzbereit sein kann. Im Wald findet man selten einen 220V Stecker, oft nichtmal eine gerade Fläche, wo das Mikroskop aufgestellt werden kann um zum Beispiel die kleinste Lebewesen aus einem Biotop vor Ort untersuchen können.
    - Unsere Empfehlung: Wenn Sie eine ganz "smarte" Lösung suchen, können Sie nach Stand Alone Kameras (ohne Computer, mit eigenen Operationssystem, Aufnahmemöglichkeit auf SD-Karte, mit HDMI Asgang oder sogar mit integriertem Bildschirm oder Autofocus) greifen. Sie brauchen gar kein Computer, es ist schnell einsatzbereit und durch HDMI-Ausgang können Sie das beobachteten Objekt sowohl aufs Bildschirm als auch auf einem Beamer projezieren. Stationär sind sehr schöne Kameras die MicroqSP Modelle (SP steht für speed), welche zwar von Computer gesteuert werden, aber einen On-Board-Electronic für jpg-komprimierung (sog. "MJPEG compression algorithm") besitzen und hohe Auflösung mit schnelle Bildgeschwindigkeit vereinen. Es gibt noch natürlich die ganz einfache aber auch schnelle Modelle (MicroQmini) für das Hobby Bereich mit eine einfachere On-Board-Electronic.

  • Gesichtsfeld (Sensordiagonal): Mikroskopkameras haben relativ kleine Pixel und auch kleine Sensorgröße. Um das visuell sichtbares Gesichtsfeld abzubilden braucht man eine 0.5x oder 0.37x Vorsatzlinse. Diese Vorsatzlinse lässt sich ins Kameragehäuse schrauben und hat mikroskopseitig einen standard 23.2mm Steckdurchmesser. (ACHTUNG, bei LACERTA MicroCosmos Mikroskop ist diese Vorsatzlinse bereits im Mikroskopkopf integriert, Sie brauchen deshalb nicht nochmal zu kaufen!) Verwendet man eine Mikroskopkamera ohne Vorsatzlinse, wirkt es wie eine Okular mit etwa 20x Vergrößerung, bildet jedoch nur die Mitte des Gesichtsfelds ab.
    - Unsere Empfehlung: Nachdem eine C-Mount Schraubadaptation gehört nicht automatisch zu Mikroskopausstattung, preislich etwa gleich eine Vorsatzlinse oder einen mechanischen Adapterset zu kaufen. Daher empfiehlt es sich, jeden Kamera mit C-Mount Anschluss mit einer Vorsatzlinse ergänzen.


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