Achromaten zijn de meest eenvoudige objectieven waarbij de chromatische aberratie voor slechts twee kleuren gecorrigeerd wordt: blauw en rood. Dit betekent dat er soms nog wat restkleur als artefact in het microscopisch beeld aanwezig kan zijn. Bij de Zeiss achromaten met een parfocale lengte van 45 mm die berekend waren voor een mechanische tubuslengte van 160 mm ben ik er achter gekomen dat de mate waarin deze restkleur verschijnt nogal verschilt tussen objectieven van (Carl) Zeiss en Zeiss-Winkel. De eerste objectieven met 45 mm bouwlengte waaraan de naam Zeiss verbonden was werden gemaakt door Zeiss-Winkel (Carl Zeiss - Rudolf Winkel) in Göttingen. We hebben het dan over de late jaren 40 en aan het einde van de jaren 50 ging Zeiss-Winkel over in Carl Zeiss. De plaats van productie werd Oberkochen. Later werd alleen nog de naam Zeiss gebruikt. En dan was er ook nog Carl Zeiss Jena, in voormalig Oost-Duitsland. Objectieven die hier geproduceerd werden hadden als opschrift 'Carl Zeiss Jena' en gedurende een bepaalde periode stond er  'aus Jena'  op. Gemakshalve worden in dit artikel de objectieven van Carl Zeiss, Carl Zeiss Jena en Zeiss aangeduid met 'Zeiss'.

De onderstaande test heeft betrekking op de achromaten 40/0.65 met 45 mm parfocale lengte van Zeiss en Zeiss-Winkel. Voor de test heb ik verschillende preparaten gebruikt en wat opvalt is dat de omranding van objecten bij Zeiss-Winkel 40/0.65 objectieven een andere kleur heeft dan bij Carl Zeiss en Zeiss 40/0.65 achromaten. Bij Zeiss-Winkel is de restkleur roze terwijl dit bij de andere objectieven blauw is. De licht paarse kleur bij Zeiss-Winkel is veel minder aanwezig dan het felle blauw dat je ziet bij de andere objectieven. Het resultaat hiervan is dat de beelden gemaakt met de Zeiss-Winkel objectieven neutraler overkomen. Blijkbaar gebruikte Zeiss-Winkel een ander soort van compensatie. Ik heb de indruk dat Zeiss-Winkel achromaten over het algemeen minder kleur-artefacten produceren dan alle andere, latere Zeiss achromaten. Het is verassend hoe goed deze 70 jaar oude objectieven al waren. Misschien gebruikte Zeiss-Winkel een ander soort glas. De welbekende beter gecorrigeerde Neofluar objectieven werden ook als eerste door Zeiss-Winkel geproduceerd. De oudere Zeiss-Winkel objectieven hebben wel meer beeldveldkromming maar dat heb ik nooit zo storend gevonden; wat je fotografeert ligt toch meestal in het midden van het beeldveld. Voor fotografie met achromaten prefereer ik in ieder geval Zeiss-Winkel.

Zeiss 40/0.65 achromaten chronologisch gerangschikt van eind jaren 40 (1) tot eind jaren 90 (8).

1: Zeiss-Winkel, eerste versie 45 mm, late jaren 40
2: Zeiss-Winkel, jaren 50
3: aus Jena
4: Carl Zeiss
5: Carl Zeiss
6: Zeiss
7: Zeiss F40
8: Zeiss Plan40

Pinnularia, gefotografeerd met de verschillende Zeiss achromaten.

Bij deze uitvergrotingen worden de kleur-artefacten nog beter zichtbaar.

Ook bij andere objecten is duidelijk het verschil te zien tussen Zeiss en Zeiss-Winkel.

Van links naar rechts: Stauroneis, gefotografeerd met Carl-Zeiss 40/0.65 (nummer 5) en Zeiss-Winkel 40/0.65  (nummer 2) en huidmondjes van Hosta gefotografeerd met Zeiss 40/0.65 (nummer 6) en Zeiss-Winkel 40/0.65 (nummer 1).

In eerste instantie lijkt het dat de foto's gemaakt met Zeiss-Winkel objectieven minder contrast hebben dan de andere beelden. Ik denk echter dat de donkerdere blauwe kleurafwijking bij de andere objectieven tenminste voor een deel het contrast versterkt doordat deze kleur meer aanwezig is dan de licht paarse tint bij Zeiss-Winkel.

Donkerveld-opnames van Pleurosigma angulatum. Links gefotografeerd met Zeiss 40/0.65 (nummer 6) en rechts met Zeiss-Winkel 40/0.65 (nummer 1). De blauwe kleur-artefacten zijn met het Zeiss-Winkel objectief minder aanwezig. Bovendien lijkt in de rechterfoto de structuur beter opgelost. Dit zag ik eveneens bij helderveld-opnames.

Vergelijking tussen het oudste en meest recente objectief uit de serie. Boven: Zeiss Plan 40 (nummer 8). Onder: Zeiss-Winkel 40 (nummer 1). In de uitvergrotingen rechts is het verschil in kleur-artefacten duidelijk zichtbaar.

Opnames van de groene alg Pleurococcus. Bovenste foto: Carl Zeiss 40 (nummer 4). Onderste foto: Zeiss-Winkel 40 (nummer 2). In de bovenste opname zijn duidelijke blauwe randen zichtbaar.

Gedeelte van een stengeldoorsnede van Tilia. Links: Zeiss 40 (nummer 6). Rechts: Zeiss-Winkel 40 (nummer 2) geeft een neutraler beeld. 

Pollenkorrels van lelie. Links: Carl Zeiss 40/0.65 (nummer 5). Rechts: Zeiss-Winkel 40/0.65 (nummer 1). Het linker beeld bevat meer blauwe restkleuren terwijl in de foto rechts wat meer groene tinten zitten die ik echter minder storend vind. De rechterfoto maakt wat mij betreft in zijn geheel een betere indruk, ook wat betreft contrast. Om de verschillen beter te zien, click op de foto om uit te vergroten.

In de volgende testen is het oudste objectief uit de serie, de zwarte Zeiss-Winkel 40 vergeleken met de veel latere Zeiss F40 met semi-plan correctie. Ook hier zijn de beelden van de Zeiss-Winkel 40 naar mijn mening neutraler. Het lijkt alsof er een blauwe waas hangt over de beelden verkregen met het F40 objectief.

Cymbella, boven gefotografeerd met Zeiss-Winkel 40/0.65 , (nummer 1) en onder met Zeiss F40/0.65 (nummer 7). Er zijn kleine verschillen in focussering maar persoonlijk vind ik de bovenste foto neutraler en helderder.

Pollenkorrels van verschillende plantensoorten, links gefotografeerd met Zeiss F40/0.65 (nummer 7) en rechts met Zeiss-Winkel 40/0.65 (nummer 1). Beoordeel zelf of het tijdsverschil van 40 jaar tussen deze objectieven het verschil heeft gemaakt.........

Ik verbaas me weer eens hoe goed die oude zwarte Zeiss-Winkel 40/0.65 achromaten al waren. Van de zwarte versie bezit ik meerdere exemplaren en allen geven ze contrastrijke, heldere beelden met minimale artefacten. Het lijkt erop dat de enige echte vooruitgang in de optiek bij de latere Carl Zeiss en Zeiss achromaten de verbeterde plan-correctie was...................

Zodra Zeiss-Winkel eind jaren 50 overging in Carl Zeiss werd de apertuur van achromaten 10 aangepast; deze veranderde van 0.25 in 0.22. Zeiss-Winkel produceerde voorheen altijd 10/0.25 objectieven. Het verschil in oplossend vermogen lijkt niks maar bij kritische observaties is het wel degelijk merkbaar. Pas veel later, in de late jaren 80, produceerde Zeiss weer 10/0.25 objectieven zoals de F10/0.25.

Arachnoidiscus in donkerveld gefotografeerd met Zeiss-Winkel 10/0.25 (links) en Zeiss 10/0.22 waarbij de details links beter opgelost worden.

De zwarte Zeiss-Winkel 10/0.25 heb ik vervolgens vergeleken met het veel latere Zeiss F10/0.25 objectief. De F-objectieven van Zeiss zijn semi-planachromaten, dus ze geven een betere correctie van de beeldveld-kromming. In de vergelijking hieronder zijn de verschillen tussen de twee objectieven marginaal. Er is een verschil in kleurweergave zichtbaar, bij de Zeiss-Winkel 10/0.25 achromaten worden de kleuren over het algemeen iets donkerder weergegeven. Voor de rest zijn de resultaten vergelijkbaar, zelfs de planiciteit is hetzelfde. Dat laatste komt door het gebruik van een Euromex 10x Huygens oculair in combinatie met het Zeiss-Winkel objectief, waardoor de correctie van beeldveld-kromming beter is dan met de originele Zeiss-Winkel oculairen.

Gekleurd preparaat van een monocotyle wortel gefotografeerd met Zeiss F10/0.25 i.c.m. met Zeiss Kpl10x oculair (links) en Zeiss-Winkel 10/0.25 i.c.m. Euromex 10x oculair (rechts). De opnames werden gemaakt met de Olympus PEN E-PL1 camera en Sigma 30 mm lens. De breedte van de wortel-doorsnede is ongeveer 1188 μm.

Een opmerkelijk geval is het Zeiss-Winkel 25/0.45 objectief. Bij vergelijking met een Carl Zeiss of Zeiss 25/0.45 blijkt dat de Zeiss-Winkel lens die ik in mijn bezit heb in de praktijk een iets hogere apertuur heeft. Het verschil in apertuur wordt duidelijk met een fasecontrast-condensor. Bij gebruik van de fase-ring 3 (Ph3) krijgt men met een 25/0.45 objectief ringvormige belichting. Alleen de buitenste rand van de apertuur wordt dan zichtbaar terwijl centraal licht geblokkeerd wordt. Met deze belichtings-techniek wordt het maximale oplossend vermogen van een objectief gebruikt terwijl het contrast verhoogt. Bekijkt men met een fase-telescoop de verlichte ring dan blijkt dat deze ring bij het Zeiss-Winkel 25/0.45 een klein beetje breder is. Dat kan alleen wanneer de apertuur iets hoger is. Ik zou een tweede exemplaar van de Zeiss-Winkel 25/0.45 moeten hebben om te zien of het verschil in apertuur consequent is.

Vergelijking tussen een Zeiss 25/0.45 (A) en Zeiss-Winkel 25/0.45 (B) objectief. Bij ringvormige belichting met de Ph3 fase-ring blijkt de verlichte ring bij Zeiss-Winkel iets breder te zijn.

Diatomeeën strooipreparaaat met in het midden Cymbella, gefotografeerd met ringvormige belichting. Links: Zeiss 25/0.45. Rechts: Zeiss-Winkel 25/0.45. Bij de Zeiss 25/0.45 is de overgang naar donkerveld belichting al zichtbaar, de randen zijn daar al onderbelicht. Dit verschil is alleen mogelijk door een verschil in apertuur.

Opname van Cymbella gefotografeerd in ringvormige belichting. Boven: Zeiss 25/0.45. Onder: Zeiss-Winkel 25/0.45. Het is lastig te zeggen of er hier een verschil in oplossend vermogen waarneembaar is. Ik meen echter te zien dat de structuur met de Zeiss-Winkel net iets beter opgelost wordt.

Wat betreft de chromatische aberratie van de 25/0.45 objectieven, ook hier is een verschil te zien tussen Zeiss en Zeiss-Winkel. Zeiss-Winkel geeft wederom een beeld met minder artefacten, al is het verschil wat subtieler dan bij de 40/0.65 achromaten.

Vergelijking tussen Zeiss 25/0.45 (links) en Zeiss-Winkel 25/0.45 (rechts) aan de hand van een strooi-preparaat met voornamelijk Diatoma. Het verschil in beeldkwaliteit is subtiel maar zichtbaar wanneer de afbeelding uitvergroot wordt. Bij Zeiss-Winkel zijn minder kleur artefacten aanwezig.

Detail opnames van Arachnoidiscus gefotografeerd met Zeiss 25/0.45 (bovenste foto) en Zeiss-Winkel 25/0.45 (onderste foto). De kleur-artefacten zijn bij het Zeiss objectief meer aanwezig.

Ik denk niet dat er veel microscopisten zijn die een Zeiss-Winkel 2.5/0.06 objectief voor fotografie gebruiken. Dit objectief wordt vaak gezien als niets meer dan een kapje om een vrije opening in de revolver mee op te vullen zodat er geen stof binnenkomt. Het latere Carl Zeiss Plan 2.5/0.08 objectief daarentegen is een gewaardeerd objectief. Het onderwerp dat gefotografeerd moet worden bepaald echter welk objectief beter inzetbaar is. Zo vind ik het Zeiss-Winkel 2.5 objectief beter voor zand-fotografie dan de Carl Zeiss Plan 2.5. Ik heb de twee objectieven met elkaar vergeleken aan de hand van wit zand. Ik heb opzettelijk voor dit saaie zand gekozen omdat juist hiermee kleurafwijkingen goed zichtbaar worden. De vergelijking laat zien dat het Zeiss-Winkel 2.5 objectief de zandkorrels veel neutraler weergeeft. Bij het Carl Zeiss Plan 2.5 objectief zijn de korrels omgeven door bredere blauwe randen en het lijkt alsof er een blauwe waas over het beeld hangt. De resolutie van het Carl Zeiss Plan 2.5 objectief is echter wat beter maar bij grotere zandkorrels speelt dit nauwelijks een rol.

Een ander Carl Zeiss objectief is overigens wel heel geschikt voor zand-fotografie: het 3.2/0.07 objectief. Het is een objectief dat net zoals Zeiss-Winkel 2.5/0.06 nauwelijks compensatie nodig heeft. Compenserende Zeiss oculairen ruïneren hier eigenlijk het beeld van een op zich prima objectief.

Wit zand met doorvallend licht gefotografeerd met Zeiss-Winkel 2.5/0.06 (links) en Carl Zeiss Plan 2.5/0.08 (rechst). Rechts zijn de zandkorrels meer door blauwe randen omgeven. De resolutie is rechts beter waardoor de zandkorrels iets scherper lijken maar de scherpte-diepte is dan weer wat minder.

Bij de achromaten 100 zien we min of meer hetzelfde beeld dat we zagen bij de achromaten 40. De Zeiss 100/1.25 achromaten geven ook hier weer een meer blauwe rest-kleur terwijl deze kleur bij Zeiss-Winkel lichter is en dus minder opvalt. Bij een vergelijking zien we tevens dat het beeld van de Zeiss-Winkel achromaat over het algemeen neutraler is. Voor de foto's heb ik een Carl Zeiss achromaat uit de 70er jaren (de 'zilveren' versie) vergeleken met de eerste Zeiss-Winkel achromaat met 45 mm parfocale lengte (zwarte versie). Andere versies van beide fabrikanten gaven hetzelfde beeld.

Didymosphenia gefotografeerd met Carl Zeiss 100/1.25 (links) en Zeiss-Winkel 100/1.30 (rechts). Het beeld rechts oogt neutraler doordat er minder opvallende rest-kleuren aanwezig zijn.

Een deel van Epithemia gefotografeerd met Zeiss-Winkel 100/1.30 (boven) en Carl Zeiss 100/1.25 (onder). Ook hier is meer blauw aanwezig in het beeld van de CZ 100/1.25.

Cymbella, gefotografeerd met Carl Zeiss 100/1.25 (links) en Zeiss-Winkel 100/1.30 (rechts). Net zoals in de vorige afbeeldingen wordt het contrast in het beeld links versterkt door de blauwe rest-kleur. Hierdoor zal de linker foto vaker als duidelijker worden bestempeld. In de foto links is bovendien ook nog een vrij sterke gele kleur-component aanwezig. Het is goed om te realiseren dat de omhulsels van diatomeeën in feite glazige en kleurloze objecten zijn.

De diameter van de fase-ring bij de oude 39 mm Zeiss-Winkel fasecontrast objectieven blijkt breder te zijn dan bij de latere 45 mm Zeiss-Winkel fasecontrast objectieven. Een vergelijking laat zien dat dit verschil in diameter direct gevolgen heeft voor het oplossend vermogen, contrast en de aanwezigheid van halo-artefacten.

Zeiss-Winkel fasecontrast objectieven. Links een 42/0.65 Ph met 39 mm parfocale lengte en rechts een normale 40/0.65 Ph2 versie.

Fase-ring van Zeiss-Winkel 42/0.65 Ph (links) en Zeiss-Winkel 40/0.65 Ph2 gefotografeerd door een fase-telescoop. De diameter van de fase-ring is links groter.

Wangepitheelcel in fasecontrast gefotografeerd met Zeiss-Winkel 42/0.65 Ph (links) en Zeiss-Winkel 40/0.65 Ph2 (rechts). Het contrast is rechts sterker, daarentegen zijn de halo-artefacten links in mindere mate aanwezig.

Pleurosigma angulatum in fasecontrast gefotografeerd met Zeiss-Winkel 42/0.65 Ph (links) en Zeiss-Winkel 40/0.65 Ph2 (rechts). Het oplossend vermogen is links beter, de poriën zijn daar beter zichtbaar. Rechts lijken de halo-artefacten weer sterker te zijn.

Bij Carl Zeiss werd de benodigde correctie door compenserende oculairen voor alle objectieven (m.u.v. de 3.2/0.07) op hetzelfde niveau gebracht. Bij Zeiss-Winkel was dit nog niet het geval en daar is correctie met name nodig bij de groter vergrotende objectieven vanaf 25/0.45. Zeiss-Winkel objectieven 2.5/0.06, 4/0.10 en 10/0.25 hebben nauwelijks tot geen compensatie nodig. De sterker vergrotende objectieven van Zeiss-winkel hebben echter minder correctie nodig dan die van Carl Zeiss. Dit wordt duidelijk wanneer men gaat fotograferen met microscoop-camera's die geen compenserende optiek bezitten. Ik heb voor de experimenten een Touptek 5 MP camera (model UCMOS5100KPA) gebruikt met een 0.5x reduceer-lens zonder corrigerende eigenschappen. Deze c-mount camera wordt in de tubus geplaatst en vervangt daarbij het normale oculair. Het voordeel van deze manier van fotograferen is dat de camera ook gemakkelijk ingezet kan worden wanneer er bij een binoculaire microscoop geen speciale foto-tubus voorhanden. Men vervangt gewoon één van de oculairen door de camera.

Door het verschil in compensatie tussen Zeiss-Winkel en Carl Zeiss is deze methode alleen bruikbaar met objectieven van Zeiss-Winkel. Met de kleiner vergrotende Zeiss-Winkel objecteven kan op deze manier prima gefotografeerd worden. Ook de sterker vergrotende Zeiss-Winkel objectieven geven met deze methode nog een acceptabel beeld terwijl bij het gebruik van alle Carl Zeiss objectieven de chromatische aberratie erg storend wordt.

De objectieven die gebruikt werden voor deze test. Van links naar rechts: Zeiss-Winkel 10/0.25, Carl Zeiss 10/0.22, Carl Zeiss 40/0.65 en Zeiss-Winkel 40/0.65.

Objectmicrometer gefotografeerd met Zeiss-Winkel 10/0.25  (boven) en Carl Zeiss 10/0.22 (onder). De chromatische aberratie is bij het gebruik van het Carl Zeiss objectief duidelijk zichtbaar waardoor fotografie op deze manier niet aan te raden is. Camera: Touptek 5 MP.

Arachnoidiscus, gefotografeerd met Carl Zeiss 10/0.22 (links) en Zeiss-Winkel 10/0.25. Het kwaliteitsverschil is duidelijk zichtbaar. Camera: Touptek 5 MP.

Objectmicrometer, gefotografeerd met Carl Zeiss 40/0.65 (boven) en Zeiss-Winkel 40/0.65 (onder). De chromatische aberratie aan de randen is bij Zeiss-Winkel minder aanwezig. Camera: Touptek 5 MP.

Zetmeelkorrels van aardappel, gefotografeerd met Carl Zeiss 40/0.65 (links) en Zeiss-Winkel 40/0.65 (rechts). Let op de veel sterkere blauwe randen rondom de korrels in de foto genomen met het Carl Zeiss objectief. Camera: Touptek 5 MP.

Pollenkorrels van Amaryllis gefotografeerd met Carl Zeiss 40/0.65 (links) en Zeiss-Winkel 40/0.65 (rechts). Wanneer het beeld aan de randen boven en beneden nauwkeurig geïnspecteerd wordt (inzoomen) dan valt de sterkere chromatische aberratie bij het Carl Zeiss objectief op. Camera: Touptek 5 MP.

Uitsneden van de vorige opname, links Carl Zeiss 40/0.65 en rechts Zeiss-Winkel 40/0.65. De vervorming en chromatische aberratie wordt links nu duidelijk zichtbaar.

De achromaten van Zeiss-Winkel uit de 40er en 50er jaren gaven al een verrassend goed beeld. In vergelijking met de latere achromaten van Zeiss geven ze minder kleur-artefacten. Foto's gemaakt met Zeiss-Winkel achromaten komen daardoor neutraler over maar soms worden deze foto's als minder duidelijk beoordeeld. Dit komt doordat de aanwezigheid van de sterkere blauwe rest-kleur bij de latere Zeiss achromaten een contrast-versterkend effect heeft.