IMAGINES PLANTARUM
Pflanzenbilder
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Pflanzen unterm
Mikroskop
Auch hier vorab ein paar klärende und einschränkende Worte: Für das, was Biologen unter Mikroskopieren verstehen,
interessiere ich mich (noch) nicht. Da geht es z.B. darum, das Innenleben von Zellen zu erforschen. Grundvoraussetzung
für den Erfolg ist da immer ein hoher Aufwand beim Präparieren und raffinierte Beleuchtungstechniken. Mir geht es um
Anwendungen bei der Bestimmung von Pflanzen. Mit einer Lupe (10fache oder 20fache Vergrößerung) geht das auch. Bei meinem
Arbeitgeber hatte ich allerdings hin und wieder Gelegenheit, einen Blick durch Stereomikroskope zu werfen, die dort
in der Qualitätssicherung eingesetzt werden. Das räumliche Bild und das bequeme Arbeiten führten dazu, dass so ein Gerät
auf meinen Wunschzettel kam. Die echten Biologen nennen sowas Stereolupe oder Binokular, der Hersteller selbst sagt Stereomikroskop.
2003 ist es dann dieses hier geworden: Zeiss Stemi DR 1040. Die wichtigsten Daten: Vergrößerung umschaltbar 10fach und 40fach.
Dimmbare Halogen-Beleuchtung von oben und von unten und auch beide gleichzeitig. Derzeit (2012) ist nur noch das
vom Aufbau her sehr ähnliche Modell DV 4 mit variabler Vergrößerung lieferbar. Weitere Einzelheiten findet man
bei www.zeiss.de.
Warum dieses Fabrikat / Modell?
Das Ergebnis ausführlicher Recherchen im Internet kann eigentlich in zwei Sätzen zusammengefasst werden:
- Ganz billige Geräte sind noch nicht einmal als Kinderspielzeug wirklich brauchbar.
- Ein Mikroskop kann eine Anschaffung fürs Leben sein; deshalb namhafte Hersteller bevorzugen.
Ein weiterer, für mich wichtiger Punkt war, dass es einen Adapter für meine damalige Digitalkamera Sony S70 gab, der statt eines der Okulare angeschraubt wurde. Die Möglichkeit, Mikroskopbilder fotografisch zu dokumentieren, war früher teueren Spitzengeräten mit einem "dritten Okular" für eine Spezialkamera vorbehalten.
Die Absicht, das Mikroskop so zu sagen als "Super-Macro-Objektiv" zu verwenden, führte auch zu der Entscheidung für die zwei Festvergrößerungen. (Es gab in dieser Modellreihe auch damals schon ein Gerät mit Vario-Optik.) So lässt sich auf den Bildern immer leicht die tatsächliche Größe des Objektes feststellen.
Allgemeiner Eindruck
Das Mikroskop ist richtig groß und strahlt ein professionelle Anmutung aus.
Zweiter Blick: Alles ist aus Kunststoff. Für mich verblüffenderweise sogar die Verzahnung an der Säule. Ich hoffe, dass wenigstens die Linsen aus Glas sind. Dazu ein wehmütiger Blick auf vergangene Zeiten: Bei meinem Arbeitgebert habe ich einmal ein verstaubtes Zeiss-Stereomikroskop Baujahr 1962 ausgegraben. Alles aus Metall und entweder hammerschlaglackiert, schwarz brüniert oder verchromt. Obwohl es äußerlich ziemlich ramponiert war, funktionierte noch alles absolut einwandfrei (nur ein leicht zu ersetzendes Okular war stark zerkratzt). Da möchte ich einmal sehen, wie das DR 1040 in 40 Jahren aussieht. 20 Jahre alte Kunststoffe sind normalerweise total spröde, bröselig und vergilbt! Immerhin, nach neun Jahren sieht das Gerät 1012 noch fast wie neu aus. Allerdings habe ich es nach Gebrauch auch immer sorgfältig gereinigt und mit eine Staubschutzhaube abgedeckt.
Die Okulare sind eingeschraubt und nicht wie bei wirklich professionellen Geräten mit einem Präzisions-Schiebesitz versehen. Da der Kameraadapter statt eines Okulars angebracht werden muss, ist das mit umständlicher Hantiererei verbunden.
Unglaublich!
Da mit dem Okulargewinde auch der Dioptrienausgleich gemacht wird, soll wohl trotz Kunststoffgewinde ein glatt-samtiges Gefühl beim Drehen erreicht werden. ZEISS HAT DIE OKULARGEWINDE MIT SILIKONFETT EINGESCHMIERT! Sowas ist ein Ärgernis allererster Ordnung, da man beim Wechsel auf den Kameraadapter höllisch aufpassen muss, um die Linsen nicht mit dem sehr schwer zu entfernenden Fett zu beschmieren.
Optik.
Für jeden, der zum ersten Mal ein winziges Teil durch ein Stereomikroskop betrachtet, ist das räumliche Bild beeindruckend. Bei den hier vorliegenden kleinen Vergrößerungen ist auch die Tiefenschärfe noch so, dass auch bei nicht-flachen Objekten große Teile scharf erscheinen. Das Nachstellen der Schärfe auf den gerade anvisierten Punkt geht bald in Fleisch und Blut über. Das Bild entspricht auf den ersten Blick dem, was ich von gelegentlichen Blicken durch ähnliche Geräte am Arbeitsplatz kenne. Für die Untersuchung von feinen Details, die zur Unterscheidung verschiedener Pflanzenarten oft wichtig sind, ist dieses Mikroskop ideal geeignet und vollkommen ausreichend. Ich war auch verblüfft, was auf mitgebrachtem Material oft noch an winzigen Krabbeltierchen unterwegs ist. Richtig spannend war es aber, eine Messerspitze voll Algenmatsch von unserem Gartenteich zu beobachten. Von dem wimmelnden Leben konnte ich mich eine halbe Stunde nicht losreißen.
Testbild
Als Ingenieur wollte ich etwas genauer wissen, wie es mit der Bildqualität des DR 1040 aussieht. Ein Testmuster habe ich hergestellt, indem ich mit einem Tintenstrahldrucker ein sehr hellgraues, auf dem Papier eigentlich noch weiß aussehendes Rechteck ausdruckte. Genau betrachtet macht der Drucker daraus eine Mischung aus einzelnen Pünktchen in den drei Tintenfarben. Um eine eventuelle Welligkeit des Papiers zu vermeiden, wurde es auf Glas (Diarähmchen) aufgeklebt. Das folgende Bild zeigt Detailausschnitte in 1:1-Größe, oben aus der Bildmitte, unten aus der oberen rechten Ecke.
Die Aufnahme erfolgte bei 10facher Vergrößerung mit dem erwähnten Adapter und der Sony DSC S70. Sie bestätigt, was auch mit dem Auge bei aufmerksamer und kritischer Betrachtun zu erkennen ist:
Mit Hilfe dieses Mikroskops erstellte Fotos sind nur in der Bildmitte scharf, und zwar innerhalb eines Kreises, dessen Durchmesser etwa dem halben Gesichtsfeld entspricht. Welchen Anteil der Adapter, der über eine eigen Linse verfügt, an der Randunschärfe hat, kann ich nicht sagen. (Ja, ich weiß, bei der starken Vergrößerung der Ausschnitte sind auch heftige JPG-Artefakte der Kamera zu sehen.)
Der Adapter besteht aus zwei Teilen. Das eine wird statt eines Okulars an das Mikroskop geschraubt, das andere vor das Objektiv der Kamera. Die beiden Teile passen mit einem Schiebesitz übereinander. Schiebt man bis zum Anschlag, dann kommen die oben zu sehenden schwarzen Ecken zu Stande. Zeiss gibt für meinen Kameratyp an, dass man die beiden Teile um so ca. eine Daumenbreite auseinaderziehen und dann mit einer Madenschraube fixieren soll. Dann ist mir die Montage aber zu umständlich, denn die Kamera soll ja nicht ständig an dem Mikroskop bleiben. Die Bildqualität wird auch nicht besser, nur die schwarzen Ecken sind nicht mehr zu sehen.
Beleuchtung
Für die Beleuchtung sind zwei Halogenbirnchen eingebaut, oben (Auflicht) 20W und unten (Durchlicht) 10W. Da beide auch gleichzeitig eingeschaltet werden und in der Helligkeit stufenlos geregelt werden können, hat man einige Möglichkeiten, eine dem Objekt angemessene Beleuchtung einzustellen. Im Hinblick aufs Fotografieren muss man natürlich sagen, dass sich mit abnehmender Helligkeit die Lichtfarbe stark nach Rot hin verschiebt, was der Farbqualität nicht gerade zuträglich ist. Das Testbild wurde nicht mit der eingebauten Beleuchtung aufgenommen, sondern es wurde seitlich mit einer Taschenlame mit Leuchtstoffröhren (Osram Pocket 2000) beleuchtet.
Die Steuerung der Beleuchtung erfolgt über ein eingebautes Elektronikmodul, dessen Bedienphilosophie wirklich keine Meisterleistung von Zeiss ist. Rechts hinten am Mikroskopfuß auf einem halbrunden Teil sind drei Folientasten angeordnet. Die mittlere dient der Betriebsartumschaltung, die vordere stellt heller, die hintere dunkler. Trotz tastbaren Markierungspünktchen sind die Tasten "blind" schwer zu finden. Nach häufigem Gebrauch kriegt man da aber sicher Übung. Mit der mittleren Taste muss man sich jetzt durch die Betriebsarten (aus - oben ein - unten ein - beide ein - aus) hangeln, immer in dieser Reihenfolge. Will man also von Durchlicht auf Auflicht umschalten, dann muss man dreimal drücken. Vollends zu Fingerakrobatik wir die Einstellung der Helligkeit der unteren Lampe bei Mischlicht (beide ein). Man soll die mitlere Taste gedrückt halten und gleichzeitig vorne oder hinten drücken, um heller oder dunkler zu stellen. Wehe man lässt die mittlere Taste los, ohne vorne oder hinten gedrückt zu haben: Schon hat man in den Zustand "alles aus" weitergeschaltet. Da sehne ich mich nach zwei Drehknöpfen, einen für die obere Lampe, eine für die untere, ganz einfach. Die Folientasten sind aber wahrscheinlich billiger.
Und noch ein kleines Ärgernis: Warum bitte muss das Steckernetzteil so breit sein, dass danebenliegende Steckdosen nicht mehr genutzt werden können? (Ich weiß, das ist bei sehr vielen von diesen Dingern so, aber das von Zeiss ist extrem breit.)
Hat sich der Kauf gelohnt?
Das Mikroskop hat bei uns einen festen Platz im Arbeitszimmer bekommen. Ich denke, das ist die wichtigste Voraussetzung dafür, Freude an so einem Gerät zu haben. So nutze ich es häufig und ganz spontan, auch für ganz "normale" Dinge aus dem Haushalt. Und so kann ich trotz der aufgeführten Kritikpunkte sagen: Ja, der Kauf hat sich gelohnt. Die Untersuchung von Pflanzendetails wird gegenüber dem Hantieren mit einer Lupe ungemein vereinfacht. Genannt seien z.B. insbesondere Gräserblüten. Aber auch hier meine alte Rede: Teueres Werkzeug allein reicht nicht. Ohne Übung kein gutes Ergebnis. Bei der Untersuchung von Pflanzen-Winzigkeiten ist eine der Schwierigkeiten das "Sezieren" des Materials unter dem Mikroskop. Ich habe mir dafür eigens zwei Präpariernadeln aus normalen Stecknadeln hergestellt, an die ich Holzdübel als Griffe geleimt habe.
Nicht den Erwartungen entsprochen hat die Kombination mit der Digitalkamera. Den tollen räumlichen Eindruck können die "einäugigen" Fotos nicht wiedergeben. Die Schwächen der Optik und die von der Physik gegebenen Probleme mit der Tiefenschärfe, die beim normalen Hantieren mit dem Mikroskop nicht weiter stören, treten auf den Fotos gnadenlos zu Tage. 2012, neun Jahre nach dem Kauf, verwende ich die Kombination aber gelegentlich immer noch für Fotos von kleinen Pflanzenteilen. Die Sony ist sonst nicht mehr im Gebrauch, also bleibt der Adapter immer daran montiert.
Zur Illustration der Möglichkeiten sollen noch zwei Bildausschnitte von Liebstöckel-Blütchen dienen, das erste einfach mit meiner alten Kamera (Sony DSC S70) bei maximalem Abbildungsmaßstab aufgenommen, das zweite mit dem Mikroskop (10fache Vergrößerung).
Alternative
Bei neueren Digitalkameras können Makroaufnahmen sicher in vergleichbarer oder besserer Qualität direkt mit der Kamera gemacht werden. In der Regel muss man dazu aber ein Stativ verwenden und für eine gute Beleuchtung sorgen. So einfach spontan und freihand auf dem Küchentisch klappt das in der Regel nicht. Für mich ist der Zeitaufwand für Fotos mit dem Mikroskop geringer, als z.B. der Aufbau mit der Panasonic-Kamera, Nahlinse, Stativ, einer geeigneten Unterlage als Bildhintergrund und zwei Leuchtstoffröhren-Tischlampen. Abgesehen davon ist auch das Präparieren des Materials ohne das Mikroskop sehr viel schwieriger.