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Die Farb-Industriekamera Imaging Source DFK 33UP1300 am Mikroskop - mit dem LM Mikroskop Adapter als Verbindungsoptik

USB-Industriekameras können durch die hohen Stückzahlen zu einem günstigen Preis angeboten werden. Mit etwa € 450 ist die Kamera eine günstige Alternative zu teuren Mikroskopkameras von den Marken-Mikroskopherstellern, wie zum Beispiel Zeiss, Nikon, Olympus oder Leica. Im Lieferumfang der Kamera befindet sich ein umfangreiches Software-Paket mit Treibern und Software zur Anzeige und Vermessung. Die Kamera ist klein und kompakt, verfügt über einen USB3-Anschluss und kann über den C-Mount Anschluss mit Objektiven oder Mikroskopen verbunden werden.

Im Folgenden stellen wir Ihnen die wichtigsten Kameramerkmale, die für eine Anbindung am Mikroskop relevant sind, vor:

• USB3 - Farbkamera
• C / CS Mount
• 1/2" Sensor mit einer Auflösung von 1280 x 1024 (1,3MP)
• 10 Bit Dynamikumfang
• Bildrate 210 fps
• Steuerbar mittels Software IC Capture und IC Measure (im Lieferumfang enthalten)

Mithilfe unserer LM Mikroskop Adapter mit integrierter Optik lässt sich die Kamera an nahezu allen Mikroskopen einsetzen. Wir bieten Adapterlösungen sowohl für den Fototubus als auch für den Okulartubus an. Im Bild unten haben wir die kleine, leichte USB-Kamera mithilfe einer LM Adapterlösung für den Okulartubus an ein Zeiss-Mikroskop mit 30 mm Okulartubus angeschlossen. Die Kamera fungiert hier als Okularkamera. Bei einer Sensorgröße von einen halben Zoll empfehlen wir, eine Anpassungsoptik mit Faktor 0,5x zu verwenden. Damit wird das größtmögliche Bildfeld ohne Randabschattung abgebildet. Das abgebildete Bildfeld entspricht dem eines Standard Weitfeld Okulars 10x.

Für  Fotodokumendation und Vermessungsaufgaben im wissenschaftlichen Bereich oder für technische Anwendungen lässt sich die C Mount Kamera auch an Vermessungsmikroskopen, Prüfmikroskopen oder Makroskopen bequem über den genormten C Mount-Anschluss einsetzen.

Im Lieferumfang der Kamera befinden sich die beide Programme IC Capture und IC Measure. Viele Basisaufgaben können von beiden Programmen erledigt werden, besonders gut hat uns das Vermessungsprogramm Measure gefallen. Auch werden Treiber für Linux bereitgestellt, auf der Homepage befindet sich ein Paket für Ubuntu zum Download. Dadurch kann die Kamera von selbst entwickelter Software unter Windows und Linux angesprochen werden. Der Software Develeopement Kit (SDKS) befindet sich im Downloadbereich des Herstellers.

Die USB-Kamera besitzt eine kleine Bauform mit den Maßen 29mm x 29mm x 43mm und einem Gewicht von etwa 65 g. Bei einigen Anwendungen ist dies sehr praktisch, da die Kamera sehr wenig Platz benötigt. Am Foto unten ist auch der 1/2" Kamerasensor zu sehen, welcher in etwa die Maße 6,4mm x 4,8mm aufweist.

Bei unseren Tests haben wir im laufenden Live View-Betrieb die Oberflächentemperatur des Bildsensors gemessen: Nach etwa 20 Minuten pendelte sich die Temperatur bei 48°C ein. Die Temperaturwerte des Sensors sind insofern von Bedeutung für die Bildqualität, als bei steigender Temperatur das Bildrauschen zunimmt und die Dynamik darunter leidet. Mit einem besseren Temperaturmanagement des Sensors lässt sich die Sensortemperatur deutlich senken. Im Vergleich zu USB-Kameras haben die aktuellen Spitzen-Spiegelreflex- (DSLR) oder Systemkameras (DSLM) eine Sensortemperatur von etwa 35°C. Diese Optimierungen durch aufwendige Gehäuse-Kühlkörper und Kühlmanagement machen das Gehäuse zwar schwerer, bringen aber Vorteile in der Bildqualität.

Bei unseren Bildqualitätstests ergab sich ein mäßiger Dynamikumfang, welcher sich auch mit den Herstellerangaben von 10 Bit Dynamikumfang deckt. Im Vergleich dazu liefern Kamerasysteme mit größeren Sensoren einen Dynamikumfang von etwa 16 Bit. Für einige Anwendungen ist die geringe Bildpunkteanzahl von etwa 1.3 MP deutlich zu gering. Bei dieser Auflösung kann die Kamera bis zu 210 Bilder pro Sekunde aufnehmen, dadurch können auch schnelle Prozesse dokumentiert werden Für Standardmessaufgaben ist dies ausreichend, für hochwertige Fotodokumentation eindeutig zu wenig. Der Hersteller bietet aber in seinem Sortiment auch hochauflösende C-Mount-Kameras an.

Der Bildsensor wurde schon auf der Messe Vision Stuttgart im Jahr 2014 als hochempfindlicher Bildsensor mit hoher Bildrate von bis zu 210 fps für industriellen und medizinischen Einsatz vorgestellt.

Zur Veranschaulichung der Größenverhältnisse haben wir eine Sony Systemkamera (DSLM) mit APS-C Sensor im Vergleich mit der Imaging Source DFK 33UP1300 abgebildet.

Auf der Rückseite der USB-Kamera befindet sich eine Montageplatte mit diversen Gewindelöchern, damit kann die Kamera auch an diversen Stativen oder an Versuchsaufbauten fixiert werden.

Die Kamera lässt sich sowohl mit C-Mount als auch mit CS-Mount Objektiven verwenden. Bei Verwendung von CS Mount-Gerätschaften demontiert man den im Lieferumfang befindlichen 5mm Verlängerungsring. Bei der Abbildung unten ist dieser 5mm Ring noch montiert.

An der Oberseite der Kamera befinden sich die Anschlussstecker, nämlich eine Standardbuchse USB3 und ein 12-pin I/O Connector mit den Pins (STROBE_OUT, TRIGGER_IN (+), TRIGGER_IN (+)).

Fazit: Die Stärken der Imaging Source DFK 33UP1300 USB-Kamera liegen in ihrer kleinen Bauform, dem kostengünstigen Preis, dem universellen C-Mount Anschluss und dem umfangreichen Softwarepaket.  Mit der Standard-Wechselobjektivfassung (C-Mount) lässt sich die Kamera an viele Objektiven, mithilfe des LM Mikroskop Adapters auch an viele Mikroskope (Labormikroskop, Stereomikroskop, Messmikroskop, Prüfmikroskop oder auch Makroskope) anschließen. Sehr gut hat uns die gratis im Paket befindliche Messsoftware für Längen- Flächen- und Distanzmessung gefallen. Durch die einfache und günstige Bauform in Kombination mit einem verhältnismäßig kleinen Bildsensor weist die Kamera jedoch Schwächen in der Bildqualität auf, sowohl was den Dynamikumfang als auch was die Anzahl der Bildpunkte betrifft. Weitere Informationen zur Kamerawahl in der Mikroskopie finden Sie in unserer Kameraempfehlung und unserem Kameraranking.