Einsatz der Digitalkamera Nikon Coolpix 990 in der Mikroskopie

Die Firma Nikon bietet eine Digitalkamera an, welche von ihren technischen Daten und Möglichkeiten bestens für den Einsatz in der Mikroskopie geeignet ist. Die Kamera mit der Bezeichnung Nikon Coolpix 990 vermag Erstaunliches. Es ist eine 3,34-Megapixel-Kamera mit einer Auflösung von 2048*1536 und der Möglichkeit, digitale Filme im Quick-Time-Format (.mov) aufzunehmen. Viele selbst , wesentlich teurere Spezialkameras für Mikroskopie haben eine deutlich geringere Auflösung. Wenn man bedenkt, dass die normale Fernsehauflösung nach PAL-Norm nur 768 × 576 Bildpunkte beträgt, so bietet die Coolpix 990 das 7,6fache dieser Auflösung. Mikroskopie-Spezialkameras mit einer derartigen Auflösung haben üblicherweise einen Preis von über 12.000 DM. Dadurch stellt die Kamera, an ein Mikroskop adaptiert, eine wirkliche ,High-End-Lösung' dar. Testbilder sahen auf einem DIN-A3 Farbausdruck noch sehr gut aus. Auch riesige Ausdrucke mit einem Profidrucker in DIN-A0 Postergröße waren erstaunlich gut.

Die Adaption an ein Mikroskop bereitet keine großen Schwierigkeiten. Es ist nur im Vergleich zur Adaption einer Spiegelreflexkamera ein gewisses Umdenken notwendig. Während bei der Anpassung einer Spiegelreflexkamera üblicherweise die Optik entfernt und das reelle Zwischenbild des Mikroskops direkt auf dem Filmmaterial abgebildet wird, ist dieses bei der Digitalkamera nicht möglich, da deren Optik nicht entfernt werden kann. Eine Adaption erfolgt hier durch die so genannte Okularprojektion. Das Objektiv der Coolpix 990 wird hierbei auf ,unendlich' eingestellt und über dem Okular platziert. Es tritt dabei an die Stelle des Auges. Sehr von Vorteil ist dabei der kleine Objektivdurchmesser von nur 28 mm. In Verbindung mit einem Weitfeld-Brillenokular ist kaum eine Vignettierung (Abschattung des Bildrandes) gegeben. Verwendung findet in diesem Beispiel ein Okular der Firma Euromex, welches günstig zu bekommen ist und alle notwendigen Kriterien erfüllt. Da die Coolpix auch noch über ein im Inneren des Gehäuses gelegenes Zoomobjektiv verfügt, kann man stufenlos von dem Bereich leichter Vignettierung bei Weitwinkel für Übersichten bis zur vierfachen Nachvergrößerung für Detailaufnahmen bei Zoomeinstellung in das Präparat ,hineinfahren'.

Die Adaptation

Schon mit Aufnahmen ,frei Hand' lassen sich vortreffliche Ergebnisse erzielen. Eine bessere Lösung stellt ein Reprostativ dar, welches die Kamera vor das Okular hält. Die perfekte Lösung ist allerdings ein Adapter, welcher auf das Filter-Schraubgewinde der Kamera aufgeschraubt wird und auf der anderen Seite den Steckeinsatz eines Okulars aufweist. Die Abbildung zeigt einen solchen Adapter. Er besteht aus dem schon erwähnten Weitfeld-Brillenokular der Firma Euromex, einen M 28 auf M 37 mm Filteradapter der Firma Hama (Art-Nr: 12837) und einem gedrehten Adapterring. Der Adapterring ist mit 2K-Epoxidharz-Industriekleber in den Filteradapter eingeklebt, um das aufwendige Drehen eines Gewindes zu ersparen und mit einer Madenschraube versehen, welche das Okular fixiert und eine Fokussierung erlaubt.

Digitale Filme aus dem Mikrobereich

Außer Fotos können auch bewegte Bilder aufgenommen werden. Dazu bestehen zwei unterschiedliche Möglichkeiten: Mit der Coolpix 990 kann man ohne externes Zubehör digitale Filme im Quick-Time-Format (.mov) aufzeichnen. Die maximale Aufnahmezeit der Videosequenz hängt dabei von der Kapazität des Arbeitsspeichers der Kamera ab und liegt bei 40 s. Es werden dabei 12 MB belegt. Die im Lieferumfang enthaltene 16 MB Compact Flash Karte reicht also nur für eine einzige derartige Videosequenz. Es sind aber auch wesentlich größere Compact Flash Medien erhältlich. Selbst winzige Festplatten sind im Compact Flash Format momentan bis zu einer Größe von 1 GB erhältlich, so dass die Kapazität fast nur noch vom Geldbeutel abhängt. Ein Medium mit einer Kapazität von z.B. 128 MB würde also nicht eine Filmsequenz mit 426 s speichern, sondern nur mehrere Sequenzen von je maximal 40 s. Die einzelnen Sequenzen kann man dann nach dem Übertragen in einen PC mit einem Videobearbeitungsprogramm zu Filmen beliebiger Länge zusammen schneiden.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, den mitgelieferten Videoadapter an einen Videorecorder oder besser an eine TV-Card im PC anzuschließen. Diese Zusatzkarten bekommt man ab 100 DM im Computerfachhandel. Damit ist es möglich, das von der Kamera gelieferte Videosignal zu digitalisieren und im Rechner abzulegen. Die Aufnahmezeit kann hierbei beliebig sein, da die Daten nicht auf dem Speichermedium der Coolpix gespeichert werden. Anschließend kann man die Filme auf CD brennen, um sie auf dem PC oder einem DVD-Player abspielen zu können.

Ein weiterer Pluspunkt ist die weit reichende Einflussnahme auf die Aufnahmeparameter. Die Kamera ist mit einer Vollautomatik ausgestattet, die auch bei mikroskopischen Aufnahmen sehr gute Ergebnisse liefert. Im Bereich der Automatik ist es beispielsweise möglich, Aufnahmen gezielt stufenweise über- oder unterbelichten zu können, um bessere Ergebnisse zu erzielen. Der auch durch das Mikroskopokular recht gut funktionierende Autofokus lässt sich komplett manuell bedienen. Eine Halbautomatik unter Vorgabe der Belichtungszeit oder der Blende ist ebenso möglich wie das Anschließen eines externen Blitzgerätes. Durch die sehr hohe Lichtempfindlichkeit erübrigt sich allerdings der Einsatz eines Elektronenblitzes an vielen Stellen, an denen er bei einer Spiegelreflexkamera schon unerlässlich ist.

Der Schärfebereich der Kamera reicht von 0 cm bis unendlich. Der Autofokus reagiert allerdings erst ab 2 cm fehlerfrei. Im Bereich von 0 bis 2 cm lässt sich die Schärfe nur manuell einstellen. So lassen sich auch ohne Mikroskop schon recht ansehnliche Makroaufnahmen erstellen. Die Aufnahmekapazität der mitgelieferten 16 MB Speicherkarte hängt stark von der eingestellten Bildgröße und Auflösung ab:

Bildqualität
Bildgröße
Volle Größe
XGA
VGA
3:2
16 MB
128 MB
16 MB
128 MB
16 MB
128 MB
16 MB
128 MB
Hi
1
13
-
-
-
-
1
14
Fine
10
81
40
319
100
784
11
92
Normal
20
162
79
622
187
1469
23
182
Basic
40
319
151
1181
333
2605
46
360

Volle Größe = 2048*1635, XGA = 1024*768, VGA = 640*480, 3:2 = 2048*1360

Diese Kamera ist wie für den Einsatz in der Mikroskopie geschaffen. Eine Nikon Coolpix 950 kostet übrigens nur noch ca. 1.100,- DM und unterscheidet sich von dem Modell 990 hauptsächlich durch eine Auflösung von 2,1 Millionen Bildpunkte statt 3,34 Millionen bei der 990. Ein Beispielbild (Mitose) in Originalgröße (Dateigröße: 885 kB) findet sich im Downloadbereich meiner Homepage http://www.mikroskopieren.de und kann von dort aus heruntergeladen werden. Neuerdings ist auch der Nachfolger, Nikon Coolpix 995 auf dem Markt. Er hat außer einem etwas leistungsstärkeren Blitz (ausklappbar) und geänderter Software kaum Vorteile. Es geht außerdem das Gerücht, dass im absolutem Nahbereich (<2 cm) der Fokus nicht gefunden wird. Dies Problem bestand bei der Coolpix 990 nicht.

Versuche mit anderen Digitalkameras, welche ein wesentlich größeres Objektiv besitzen, ergaben große Schwierigkeiten. Insbesondere wenn der Zoom Objektivteile außen an der Kamera bewegt, stört dies die Adaption sehr. Eine vignettierungsfreie Darstellung ist hier meist nicht ohne unmäßig teure, herstellerspezifische Spezialadapter zu erreichen.