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Erklärung: Digital-Kamera Mikroskop-Ranking

Welche digitale Kamera funktioniert am besten am Mikroskop?

Mit dieser Liste wollen wir Ihnen die Suche nach der richtigen Digitalkamera erleichtern. Das Augenmerk wird auf die in der Mikroskopie erforderlichen Kamerafunktionen gelegt. Mit der optimalen Kamera lässt sich im starken Maße die Bildqualität und Arbeitsgeschwindigkeit steigern. Zusätzlich haben wir auch noch einen kleinen Leitfaden zusammen gestellt, der Ihnen bei der Wahl der für Sie am geeignetsten Kamera helfen soll.

Kamera Ranking für digitale Spiegelreflex- und Kompaktkameras

Der Einsatz von digitalen Kameras am Mikroskop stellt besondere Anforderungen an die  digitale Kamera.
Nur eine große Anzahl an Bildpunkten des Sensor Chips ist noch kein Garant für hochqualitative mikroskopische Bilder. Erst in Kombinationen mit anderen relevanten Faktoren ergibt ein guter Sensor-Chip die optimale Bildqualität.

 1. Entfernbares Objektiv der Kamera
 2. Belichtungsautomatik auch ohne montiertes Original-Objektiv, z.B. T2 Anschluss
 3. LIVE VIEW, bewegtes Vorschaubild am Kamera LCD
 4. Anzahl der Bildpunkte des Sensors
 5. Spiegelvorauslösung
 6. Verschließbarer Suchereinblick
 7. Bewegliches Kamera-LCD
 8. Fernauslöser (Kabel, Infrarot oder Funk)
 9.Vollformatsensor [24mm x 36mm]
10. HDMI Videoausgang
11. HD Videoaufnahme
12. Full HD Modus im Videomodus 1920x1080 Pixel
13. Steuern der Digitalkamera vom PC aus
14. Besonders gut geeignete Objektive bei Kompaktkameras und Camcorder
15. Lupenfunktion im Live View Modus
16. High Definition Live View an der HDMI Schnittstelle
17. ISO-Werte
18. Farbtiefe

Kamera-Beurteilung

Wir haben versucht, möglichst neutral und objektiv die Kameras nach ihren für die Mikroskopie optimalen Funktionen zu bewerten. Je nach Wichtigkeit für die Mikroskopie haben wir die Funktionen mit unterschiedlichen Punkten bewertet. Die Einzelpunkte wurden zusammengezählt und eine Gesamt-Punkteanzahl berechnet.

1. Entfernbares Kamera-Objektiv  

Beim Einsatz von digitalen Kameras am Mikroskop ist es von großem Vorteil, wenn das kameraeigene Objektiv entfernt werden kann. Durch die Reduktion von allen nicht für die Mikroskopabbildung unbedingt notwendigen optischen Linsen im mikroskopischen Strahlengang erhöht sich die Bildqualität beträchtlich. Bei manchen Objektiven sind das bis zu 18 Linsen!

Bei Spiegelreflexkameras kann das Objektiv  in der Regel entfernt werden. Der LM Digital DSLR Adapter übernimmt die mechanische und optische Anpassung und erzeugt ein optimal ausgeleuchtetes, scharfes und kontrastreiches Bild. Die resultierende Bildqualität ist im Vergleich zu Kompaktkameras und Camcorders ohne entfernbares Objektiv um einiges höher.
Besonders bei Verwendung von Messprogrammen am Computer ist die Verwendung von Kompaktkameras ein Nachteil. Das nicht entfernbare Zoom Objektiv von Kompaktkameras macht die Kalibrierung  für Längenmessung fast unmöglich, da die Zoomstellung des Objektivs nicht präzise reproduzierbar erfolgen kann. Es kommt zu einer immer anderen Gesamtvergrößerung.

2. Belichtungsautomatik (Bewertungschlüssel: Wenn Ja 8000 Punkte)

Besonders wichtig bei der Verwendung einer Digital-Kamera in der Mikroskopie ist eine voll funktionierende Belichtungsautomatik auch ohne montiertes Original-Objektiv. 
Bei einigen Kameramodellen werden keine Fremdobjektive  akzeptiert. Die Folge ist, dass Zusatzgeräte wie z.B. Balgen, Teleskopadapter  und LM Digital Adapter  trotz eines genormten originalen T2 Anschlusses nicht verwendet werden können.

Manche Digital-Kameramodelle besitzen nur einen manuellen Belichtungs-Modus, welcher bei den meisten mikroskopischen Arbeiten sehr zeitaufwendig ist. Um damit eine optimale Belichtung zu bekommen, ist fast immer eine Belichtungsreihe notwendig.
Viele am Markt befindlichen digitalen Spiegelreflex Kameras haben  eine vollfunktionsfähige  Belichtungsautomatik, auch ohne montiertes Original-Objektiv mit einem T2 Anschluss. Diese digitalen SLRs haben eine für die Mikroskopie meistens gut funktionierende Programmautomatik, welche ohne montierte Original-Objektive mit einem T2 Anschluss eine Art Zeitautomatik ergeben.
Besser ist natürlich die Verwendung der Belichtungsautomatik mit Blendenvorwahl, die Funktion ist also eine reine Zeitautomatik. 
Bei Aktivierung der Blendenautomatik werden die Mikroskopbilder naturgemäß falsch belichtet. Da bei Einsatz eines T2 Anschlusses dieser immer eine offene Blende simmuliert, wird automatisch mit der richtigen Verschlusszeit belichtet. Notwendige Belichtungskorrekturen können am einfachsten mit der Belichtungskorrekturtaste (+/-)oder nach Umswitchen in den Zeitvorwahl-Modus (= Belichtungsautomatik mit Zeitvorwahl) gezielt durchgeführt werden.
Leider gibt es noch kein mikroskop-optimales digitales SLR Modell mit automatischer Belichtungsreihe (Auto Exposure Bracketing). Diese Funktion würde das optimale Belichtungsmanagement natürlich noch mehr erleichtern.  Die Wahl des Messmodus (Spot-, Integral- oder Vielfeldmessung) hängt vom jeweiligen Digitalkameramodell und vom aufzunehmenden Motiv ab. Generell kann gesagt werden, dass bei vielen Mikro-Präparaten mit normalem Kontrast alle drei Messmodi gute Ergebnisse liefern. Bei Dunkelfeld, Polarisation und Fluoreszenz wird meist eine Spot- bzw. eine Vielfeldmessung Erfolg bringen

Einsatz von Nikons Einsteiger-Spielgelreflexkameras (DSLR)  am Mikroskop
Nikon spart bei der Belichtungsautomatik!. 

3. LIVE VIEW, bewegtes Vorschaubild am Kamera LCD (Bewertungschlüssel: Wenn Ja 4000 Punkte)

Alle Kompaktkameras und viele digitale Spiegelreflexkameras besitzen eine Live Bild Funktion. Das reale Bild wird  unmittelbar „live“  am Kamera Display gezeigt.
Bei Kompaktkameras, teilweise ohne optischen Sucher, ist diese Funktion eine Selbstverständlichkeit. Bei digitalen Spiegelreflexkameras (DSLR) ist das derzeit, Stand 2009,  ab dem mittleren Preissegment eine Standartfunktion. Bei DSLR Modelle ohne Live View, wird durch den optischen Sucher scharfgestellt und nach Betätigen des Auslösers wird das Bild erst am LCD Display der Kamera angezeigt. Das bedeutet, dass erst die gemachten Aufnahmen sichtbar und beurteilbar sind. Ist eine Kamera am Mikroskop senkrecht montiert, wird die Kontrolle über einen optischen Sucher sehr unbequem.

Eine geringe Erleichterung bringt ein optionaler Winkelsucher (idealerweise mit integrierter Vergrößerung bis zu 2,5x) oder ein optionaler aufsteckbarer digitaler Sucher für Spiegelreflexkameras.

Bei senkrechter Mikroskopmontage der Digital SLR weist bei einigen Modellen dieser digitalen Sucher, das Farbdisplay nicht wie gewünscht mit leichter Neigung zum Mikroskopiker, sondern leider mit ca. 15° von der Senkrechten abweichend nach oben. Erst die neuesten aufsteckbaren Digitalsucher sind drehbar bzw. besitzen ein abnehmbares kabelgebundenes TFT-Farbdisplay, welches ein ergonometrisch angenehmes Arbeiten erlaubt. Allerdings kosten diese digitalen Aufstecksucher soviel wie eine günstige digitale Spiegelreflexkamera!
Einige digitale Spiegelreflexkameras haben die zusätzliche Möglichkeit das bewegte Vorschaubild „Live View“ mit einer digitalen10-fach Lupe anzusehen und die Schärfe des Bildes auf den Punkt zu bringen. Damit ist es möglich das letzte Quäntchen an Schärfe herauszuholen.

Meist ist auch ein analoger Videoausgang  ( PAL / NTSC) oder digitale HDMI Schnittstelle vorhanden mit dem das Live Bild an einen externen Monitor betrachtet werden kann.

4. Bildpunktanzahl des Sensors

In der Mikroskopie ist nicht ausschließlich die Pixelanzahl für die Bildqualität, Bildschärfe und Kontrast verantwortlich. Größten Einfluss auf das Auflösungsvermögen hat die eingesetzte Optik. Einen wichtigen Faktor stellen die  verwendeten Mikroskop- Objektive dar. Da eine Kette nur so stark wie das schwächste Glied ist, sollte das optische System sich daher  durchgehend aus aufeinander optimal abgestimmten Komponenten mit möglichst hoher Qualität zusammen setzen. 
Für beste Qualität mikroskopischer Fotos ist die Verwendung zumindest von Plan-Achromaten empfehlenswert. Noch besser sind naturgemäß Plan-Fluoride oder Plan-Apochromatische Objektive. 

Je größer die verwendete Vergrößerung ist, desto geringer ist der Einfluss der Pixelanzahl der digitalen Kamera. Aufgrund physikalischer Gesetzmäßigkeiten ist bei schwachen Vergrößerungen und besonders bei Makrofotos eine hohe Pixelanzahl der Kamera von Vorteil. 

5. Spiegelvorauslösung (Bewertungschlüssel: Wenn Ja 2000 Punkte)

Bereits minimale Erschütterungen während des Aufnahmemodus reduzieren die Mikrofotoqualität. Bewegliche Spiegel sind kameraintern eine der Hauptursachen für Verwacklungen.

Während der Belichtung wird bei einer Spiegelreflexkamera der Spiegel hochgeklappt. Dadurch wird der Lichtweg auf den Vorhangverschluss freigegeben und nach dem Öffnen eine Belichtung des Sensor Chips ermöglicht. Leider hat der Spiegel eine beträchtliche Masse. Durch das Hochklappen des Spiegels entstehen Schwingungen, die auf das ganze System weitergeleitet werden. Diese Vibrationen führen meistens zu Verwacklungen und eine mehr oder weniger starke Reduktion der Bildschärfe ist die Folge. Für die Mikroskopie optimale DSLRs haben die Funktion „Spiegelvorauslösung“. Nach dem Auslösen wird zuerst der Spiegel hochgeklappt und danach erfolgt die Belichtung. Bei einigen Modellen ist die Verzögerung  zwischen dem Spiegelhochklappen und dem Öffnen des Vorhangverschlusses in Sekunden einstellbar. 

Mit dieser Funktion wird verhindert, dass die Vibrationen durch das Hochklappen des Spiegels in dem „gefährlichen“ Zeitbereich der Belichtung fallen. Diese Kamerafunktion erhöht die Bildqualität der Mikrofotos stark.

Einige Kamerahersteller haben bereits Kameramodelle konzipiert, um Vibrationen, die durch bewegliche Spiegel entstehen, zu vermeiden:

• Kameras mit Wechselobjektivfassung ohne Spiegel (z.B. Sony Nex Serie oder die Olympus Pen Serie)
• Kameras mit getrenntem Antrieb für Spiegel und Verschluss (z.B. Canon EOS 5D Mark II und Mark III, Nikon D7000, Nikon 7D etc.)
• Kameras mit teildurchlässigen Spiegel "translucent mirror" (z.B. Sony Alpha Serie)

Bei sämtlichen Camcorder und Kompaktkameras ist dieser Punkt irrelevant, da bei Zentralverschlüssen im Gegensatz zu Spiegelreflexkameras keine Verwacklungsunschärfe durch den Verschluss gegeben ist.

[ weitere Informationen zum Thema Spiegelvorauslösung ]

6. Verschließbarer Suchereinblick 

Mikroskopaufnahmen mit mikroskopoptimalen DSLRs werden normalerweise am Kamera-LCD beurteilt, ohne durch den optischen Sucher zu blicken. Daher ist es notwendig durch Drehen des Sucherverschlusshebels  die Sucherabdeckung zu verschließen. Erfolgt dies nicht, fällt Umgebungslicht  in den Sucher und verfälscht das Belichtungsmessergebnis. Die Folge sind falsch belichtete Mikrofotos. Dieser Effekt hat schon viele Mikrofotografen zur Verzweiflung getrieben. Durch ein provisorisches Abdecken des Suchereinblicks mit einem lichtdichten schwarzen Blättchen können diese störenden Effekte vermieden werden.

7. Bewegliches Kamera-LCD (Bewertungschlüssel: Wenn Ja 1000 Punkte)

Bei der Mikrofotografie  sitzt der Fotograf  in den überwiegenden Fällen vor dem Mikroskop mit der aufmontierten Digitalkamera. Es ist äußerst unbequem,  wenn man gezwungen ist aufzustehen und auf den nicht verstellbaren Kamera-LCD oder durch den optischen Sucher zu blicken, um den Bildausschnitt und/oder die Bildkomposition zu kontrollieren.
Optimal ist eine digitale DSLR mit verstellbarem Kamera-LCD. Nach Senkrechtstellen des Kamera-LCDs mit leicht zum Mikroskopiker geneigten Display, also optimalem Blickwinkel, kann das Bild bequem von der Sitzposition aus betrachtet und beurteilt werden.
Als Alternative kann bei nicht beweglichen Kamera-LCDs das Bild auf einem externen Monitor betrachtet werden. Bei vielen Digitalkameras ist ein PAL/NTSC Videoausgang integriert und in der Grundausstattung ein AV-Kabel enthalten. Mit einer Grafikkarte kann auch ein Computerbildschirm als Videomonitor zweckentfremdet werden.

8. Fernauslöser

Durch die Verwendung eines Fernauslösers lässt sich die Bildschärfe sehr einfach erhöhen. Meist sind Fernauslöser schon in der Grundausstattung der Digitalkameras enthalten. Auch werden im Handel extra Kabelfernauslöser, Infrarotfernauslöser und manchmal auch Funk-Fernauslöser je nach Kameramodell angeboten.
Wird kein Fernauslöser verwendet, sind meistens unweigerlich Verwacklungsunschärfen  die Folge. Diese sind dadurch gekennzeichnet, dass sie durch verwaschene Doppelstrukturen über die ganze Bildfläche eine mehr oder weniger starke  Unschärfe hervorrufen.
Ist momentan kein Fernauslöser vorhanden, kann notfalls auch die etwas umständliche Selbstauslöser-Funktion aktiviert werden.

9.Vollformatsensor [24mm x 36mm]  (Bewertungschlüssel: Wenn Ja 2000 Punkte)

Wenn Sie Wert auf Mikroskopfotos von allerhöchster Qualität legen, dann sollten Sie sich in jedem Fall für eine Spiegelreflexkamera mit Vollformatsensor entscheiden. Aber auch Kameras mit einem Halbformatsensor oder Four Thirds Chip können sehr gute Ergebnisse liefern.

Einsatz von digitalen Vollformat-Spiegelreflexkameras in der Mikroskopie: (Micro-Tech-Lab  Newsletter von 20.11.2008)
Vollformat Sensor vs. Halbformat Sensor

10. HDMI Videoausgang  (Bewertungschlüssel: Wenn Ja 1000 Punkte)

Die alte analoge AV Videoschnittstelle  mit der  PAL/NSTC Norm wird durch neue High Definition Multimedia Interface (HDMI)  abgelöst. Durch digitale Übetragung der Video- und Audioinformationen wird Qualität um ein Vielfaches gesteigert. Bei Full HD Kameras  wird eine Auflösung von 1920x1080 Pixel erreicht.

Analoger Videoausgang (AV) versus digitaler HD Ausgang (HDMI) von Digitalkameras (Digicams)

11. HD Videoaufnahme (Bewertungschlüssel: Wenn Ja 1000 Punkte)

Die Kamera bietet die Möglichkeit Videosequenzen in HD Qualität (1280x720 Pixel) oder Full HD Qualität (1920x1080 Pixel)  auf der Speicherkarte abzuspeichern.

Sind HD Spiegelreflexkameras die besseren HD Camcorder?
USB (Universal Serial Bus)- Videokameras in der Mikroskopie  Einfach viel zu langsam!

12. Full HD Modus im Videomodus 1920x1080 Pixel (Bewertungschlüssel: Wenn Ja 500 Punkte)

Moderne digitale Kompaktkameras und Spiegelreflexkameras sind in der Lage Videoseqequenzen in HD (1920x1080) auf der Speicherkarte abzuspeichern.

13. Steuern der Digitalkamera vom PC aus  (Bewertungschlüssel: Wenn Ja 8000 Punkte)

Mit Hilfe einer Verbindung zum Computer meist über USB2 Kabel oder LAN, WLAN (WiFi) kann die Kamera vom Computer gesteuert werden.
Ohne die Kamera zu berühren, können alle Einstellungen und Bildauslösungen vom PC aus durchgeführt werden. Nach dem Auslösen wird das Foto am Computer abgespeichert  und kann sofort am  Bildschirm beurteilt werden. Durch diese Entkopplung werden Vibrationen, die beim manuellen Auslösen entstehen, vermieden (siehe Punkt 8 Fernauslöser).

Neuere Modelle wie die Canon EOS 600D können sogar das "Live View" Bild über das USB2 Kabel zum PC streamen. Die Bilder  bzw. Videos werden nahezu ohne Verzögerung am Monitor angezeigt. Detailliertere Informationen finden Sie in unserem Testbericht: Die Canon EOS 600D überzeugt uns am Mikroskop (Beschreibung EOS Utility)

Ein Meilenstein in der digitalen Mikroskopie und -fotografie: Nikon D300 und D3: siehe Nikon „Camera Control Pro2“-Software

14. Besonders gut geeignete Objektive bei Kompaktkameras und Camcorder

Grundsätzlich sind digitale Spiegelreflexkameras Kompaktkameras vorzuziehen. Das Objektiv von Kompaktkameras ist fix mit dem Kamerakörper verbunden  und kann nicht  entfernt werden. Die hohe Anzahl von optischen Linsen im Zoomobjektiv erschwert die Anpassung zwischen Mikroskop und Kamera und reduziert die Bildqualität. Eine detaillierter Erklärung dazu finden Sie auf auf unserer Webpage.

Einige Kompaktkameras / Camcorder besitzen ein Objektiv, bei dem eine relativ gute Anpassung am Mikroskop möglich ist. Eine einfache Objektivkonstruktion mit wenigen optischen Linsen liefert meist die besten Resultate. Eine Sonderstellung haben Kameras mit kleinen Objektiven mit Fixbrennweite. Sie besitzen maximal drei Linsen und sind  daher in der Gruppe Kompaktkameras / Camcorder am besten am Mikroskop einsetzbar.

15. Lupenfunktion im Live View Modus (Bewertungschlüssel: Wenn Ja 5000 Punkte)

In der Mikroskopie sehr hilfreich ist die Lupenfunktion im Live View Modus. Diese Funktion ermöglicht erst eine exakte Schärfeneinstellung.

Zuerst schaltet man die Lupenfunktion ein (1), dann stellt man mithilfe des Positionsknopfes (2) die Stelle des Präparats ein, die man vergrößert haben möchte. Nicht bei jeder Kamera kann man die Position selbst einstellen. Kann man die Position nicht selbst wählen, so nimmt die Kamera automatisch die Bildmitte.

Nun erscheint am Display das Symbol Lupenfunktion mit der Information, wie viel man vergrößert hat. Mit der Taste Lupenfunktion kann man nun die gewünschte Vergrößerung einstellen. Anschließend stellt man das Bild scharf und drückt den Auslöser.

16. High Definition Live View an der HDMI Schnittstelle (Bewertungschlüssel: Wenn Ja 1000 Punkte)

Einige Kameras bieten die Möglichkeit, ein Live View Bild direkt an einem HD-tauglichen Monitor oder sogar Beamer (für Vorlesungen und Vorträge) über die HDMI-Schnittstelle auszugeben. Dies ist besonders von Vorteil, wenn mehrere Personen zusammen arbeiten und/oder über das Präparat diskutiert wird.

Weitere Informationen zum Thema:
Kompaktkameras und Camcorder am Mikroskop. Digitale Spiegelreflex Kameras sind einfach besser!
Welche digitale Kamera funktioniert am besten am Mikroskop? [ Auflistung der Kameras ]

17. ISO-Werte 

Der ISO-Wert beschreibt die Lichtempfindlichkeit von Kamerasensoren. Je niedriger der ISO-Wert, umso weniger lichtempfindlich ist der Sensor. Hohe ISO-Werte ermöglichen auch bei schlechten Lichtverhältnissen gute Fotos. Mit der Höhe der Lichtempfindlichkeit steigt jedoch auch das Rauschen, das Bild wird grobkörniger und unscharf. Hohe ISO-Einstellungen sind daher nur bei hochwertigen Sensoren zu empfehlen.

18.  Farbtiefe

Die Farbtiefe gibt an, wieviele Farbtöne für die Wiedergabe jedes einzelnen Bildpunkts (Pixel) eines Fotos zur Verfügung stehen. Im RGB-Farbsystem geschieht dies für jeden der drei Kanäle (rot/grün/blau). Bei einer Angabe von beispielsweise 12 Bit pro Kanal können 4.096 Farbtöne erreicht werden. Für alle drei Farbkanäle ergeben sich dann 36 Bit mit insgesamt 68.719.476.736 Möglichkeiten der Farbdarstellung. Je nach Kameramodell wird zumeist eine Farbtiefe von 24 Bit bis 42 Bit eingesetzt.