Microfotografie met microscopen met een eindige mechanische tubuslengte (meestal 160 of 170 mm) kan soms een uitdaging zijn omdat de fotografische aanpassing geoptimaliseerd was voor oude analoge camera systemen. Fotografische projectieven of projectie-oculairen uit die tijd zijn vaak slecht bruikbaar voor de huidige digitale camera' s met hun relatief kleine sensoren. Bij gebruik van de meeste projectieven wordt er maar een klein gedeelte van het microscoop-veld gefotografeerd. Een oplossing hiervoor is o.a. de afocale fotografie, waarbij met een camera-lens het beeld afkomstig van een normaal oculair wordt verkleint en op de sensor wordt geprojecteerd. Deze setup kan goed werken maar heeft ook de nodige problemen doordat een camera-objectief soms aanleiding kan geven tot hotspots, reflecties, optische aberraties en bovendien is de mechanische opbouw complexer. Als men focale fotografie wil doen met een projectief dan zijn hybride oculairen een goede oplossing, zie ook: 'Microfotografie met ‘hybride’ oculairen'.

Er is ook nog een andere manier om zelf een goed projectief te bouwen en hierbij wordt de afstand tussen veldlens en ooglens met een tussenring vergroot. Het lijkt een beetje op een hybride oculair met dit verschil dat er bij een bestaand oculair alleen een extra ring tussen huls en ooglens wordt geplaatst waardoor het oculair wordt verlengd. De benodigde tussenringen kunnen afkomstig zijn van andere oculairen. Carl Zeiss en Zeiss-Winkel oculairen bijvoorbeeld hebben een zwarte ring die het oculair in de tubus tegenhoudt, deze ring rust op de rand van de tubus. De ringen kunnen bij bepaalde oculairen verwijderd worden. Bij sommige Zeiss-Winkel oculairen bevat de ring schroefdraad waardoor de ring tussen huls en ooglens geschroefd kan worden. Momenteel heb ik nog geen goede oplossing voor het bevestigen van de tussenring zonder schroefdraad maar met tape kom je een heel eind. Om schroefdraad in deze ringen aan te brengen zal een draaibank of 3D printer nodig zijn.

Ik heb een Carl Zeiss Kpl8x oculair gemodificeerd met verschillende ringen die afkomstig waren van een Kpl10x oculair (10.5 mm), Kpl12.5x oculair (17 mm) en Zeiss-Winkel 5x oculair (25 mm). Alleen de ring van het Zeiss-Winkel oculair bevat schroefdraad waardoor het mogelijk is om de 3 delen aan elkaar te schroeven.

Projectieven op basis van een Kpl8x oculair. De ooglens wordt van het oculair afgeschroefd en tussen huls en ooglens wordt een tussenring aangebracht. A: tussenring van Kpl10x oculair, 10.5 mm. B: tussenring van Kpl12.5x oculair, 17 mm. C: tussenring van Zeiss-Winkel 5x oculair met schroefdraad, 25 mm. D: Gereed projectief met tussenring van Zeiss-Winkel 5x oculair.

Aan de hand van een preparaat van de diatomee Arachnoidiscus en een objectmicrometer heb ik de verschillende Kpl8x projectieven getest met de Canon 600D camera. Met afnemende lengte van de tussenring wordt een steeds kleiner gedeelte van het gezichtsveld gefotografeerd en op een gegeven moment is er geen vignettereing meer.

Van links naar rechts (1-4): objectmicrometer en Arachnoidiscus gefotografeerd met Kpl8x projectief met verschillende tussenringen. 1: tussenring Zeiss-Winkel 5x, 25 mm. 2: tussenring van Kpl12.5x, 17 mm. 3: tussenring van Kpl10x, 10.5 mm, maar met rubberen ringetje verlengt tot 12.5 mm. 4: tussenring van Kpl10x, 10.5 mm. Camera: Canon 600D. Objectief: Carl Zeiss Plan 25/0.45.

Met de Canon 600D was er nog vignettering wanneer het Kpl8x oculair met een 17 mm tussenring werd verlengd maar voor een micro 4/3 camera als de Olympus PEN E-Pl1 bleek deze configuratie zeer geschikt.

Objectmicrometer en Arachnoidiscus gefotografeerd met de Olympus PEN E-Pl1 camera waarbij het Kpl8x oculair met een 17 mm tussenring werd verlengd. Objectief: Carl Zeiss Plan 25/0.45. Beeld-breedte: 540 μm.

Voor camera's met een kleinere sensor zoals de 1" Nikon1 J1 bleek een tussenring van circa 19 mm optimaal. Hiervoor heb ik de ring van een Kpl12.5x oculair gebruikt en deze verlengd met een 2 mm dik ringetje.

Van links naar rechts (1-3): objectmicrometer en Arachnoidiscus gefotografeerd met Kpl8x projectief met verschillende tussenringen. 1: tussenring Zeiss-Winkel 5x, 25 mm. 2: tussenring van Kpl12.5x, 17 mm, maar met extra ringetje verlengt tot 19 mm. 3: tussenring van Kpl12.5x, 17 mm. Camera: Nikon1 J1. Objectief: Carl Zeiss Plan 25/0.45.

De eenvoudigste en goedkoopste compenserende oculairen die door Zeiss werden gebouwd waren de C-oculairen. Als basis voor een projectief heb ik een C8x oculair gebruikt en dit heb ik verlengt met verschillende ringen in hoogte variërend van 9 - 10.5 mm lengte. C8x oculairen zijn als zodanig nauwelijks als projectief te gebruiken. Verhoogd men de positie van een C8x oculair in de tubus om er een beeld mee op de camera-sensor te projecteren dan is het resultaat slecht. Wordt de tussenring aangebracht dan onstaat er een prima projectie-oculair. C-oculairen hebben geen plan-correctie dus de resultaten met plan-objectieven zullen iets minder goed zijn dan met de optiek van een Kpl oculair. Toch blijkt in de praktijk zelfs met plan-objectieven het resultaat redelijk te zijn. Maar bij voorkeur zal dit projectief met objectieven zonder plan-correctie gebruikt worden. Ook met beter gecorrigeerde objectieven zoals Neofluaren en apochromaten werden goede resultaten behaald.

Voor het beeld hieronder heb ik een modernere (zwarte) Zeiss 25/0.45 achromaat (dus geen plan-correctie) gebruikt en scherpgesteld zowel in het midden als op de rand van het preparaat.

Geheel links: ombouw van een C8x oculair tot projectief waarbij het oculair wordt verlengd met de 10.5 mm ring van een Kpl10x oculair. De twee andere beelden laten een objectmicrometer en Arachnoidiscus zien, gefotografeerd met het gemodificeerde oculair. Scherpstelling in het midden (middelste foto) en aan de rand (rechter foto). Camera: Olympus PEN E-Pl1. Objectief: Zeiss 25/0.45. Beeld-breedte: 490 μm.

Een methode die vaak gebruikt wordt om een normaal oculair als projectief te laten functioneren is het verhogen van de positie van het oculair in de foto-tubus. De resultaten hiervan zijn zeer wisselend en het hangt sterk af van het type oculair hoe het beeld er uit ziet. Met name met eenvoudigere oculairen zijn de resultaten ronduit slecht. Dat geld ook voor het Zeiss C8x oculair. Ik heb dit oculair als projectief gebruikt door het circa 5 mm in de tubus te verhogen. Het beeld dat ik hiermee kreeg heb ik vergeleken met het beeld afkomstig van het verlengde oculair.

Arachnoidiscus in fasecontrast gefotografeerd met Neofluar 40/0.75 Ph2. Links werd het C8x oculair verlengd met 10.5 mm en als zodanig als projectief gebruikt. Rechts werd een ongemodificeerd C8x oculair circa 5mm hoger in de tubus geplaatst. Het rechterbeeld is nagenoeg onbruikbaar door vervorming en chromatische aberratie. Camera: Olympus PEN E-Pl1.

Wanneer het C8x oculair met 9-10 mm wordt verlengd dan wordt een APS-C sensor zonder vignettering belicht. De volgende opname werd gemaakt met een oudere Carl Zeiss Apo 40/1.0 (Zeiss Opton type) en de Canon 600D. Dit objectief geeft natuurlijk enige beeldveldkromming en dit is ook aan de beeldrand te zien. Het C8x oculair werd 9 mm verlengd en wanneer men bedenkt dat een C8x oculair een zeer eenvoudig oculair is dan is dit resultaat toch zeer redelijk te noemen.

Strooipreparaat met verschillende diatomeeën gefotografeerd met schuine belichting en Carl Zeiss Apo 40/1.0. Met een C8x oculair dat 9 mm werd verlengd werd het beeld op de sensor van de Canon 600D geprojecteerd. Beeld-breedte: 340 μm.

Objectmicrometer gefotografeerd met Carl Zeiss Apo 40/1.0 en Canon 600D. Boven: met 9 mm verlengd C8x oculair. Onder: normaal C8x oculair dat verhoogd in de tubus werd geplaatst. De vergelijking laat nogmaals zien dat een normaal C8x oculair nauwelijks als projectief bruikbaar is.

Objectmicrometer en histologisch preparaat gefotogafeerd met Carl Zeiss Plan 25/0.45 en een C8x oculair dat met 10 mm werd verlengd. Ondanks de ontbrekende plan-correctie van C8x-oculairen is dit resultaat toch vrij redelijk. Camera: Canon 600D. Beeldbreedte: 550 μm.

In de volgende test heb ik het resultaat met een 10.5 mm verlengd C8x oculair als projectief vergeleken met de afocale methode, waarbij ik als oculair een Kpl10x heb gebruikt. De test werd gedaan met de Olympus PEN E-Pl1 camera en voor de afocale methode werd een Sigma 30 mm lens als camera-objectief gebruikt.

Pleurosigma angulatum gefotografeerd met een 10.5 mm verlengd C8x oculair (links) en afocale methode (rechts). Voor de rechter foto werd een Kpl10x oculair in combinatie met een Sigma 30 mm objectief gebruikt. De foto gemaakt met het verlengd C8x oculair doet in niets onder voor de afocale methode. De twee diatomeeën namen een groot gedeelte van het beeldveld in beslag dus de foto's zijn niet slechts een klein gedeelte uit het centrum. Om de foto's goed te kunnen beoordelen wordt aanbevolen het beeld uit te vergroten zodat de structuur beter zichtbaar is. Persoonlijk vind ik het linker beeld neutraler en het bevat naar mijn idee minder rest-kleuren. Objectief: Carl Zeiss Neofluar 40/0.75. Camera: Olympus PEN E-Pl1.

De Leitz Periplan oculairen zijn uitstekende oculairen voor zowel visuele waarneming als voor fotografie. Voor afokale fotografie wordt vaak een Periplan GF10x gebruikt en van dit oculair kan tevens een zeer goed projectief worden gemaakt door de afstand tussen veldlens en ooglens te vergroten. Door het Periplan GF10x oculair 8-10 mm langer te maken ontstaat een projectief dat geschikt is voor APS-C en micro 4/3 sensoren. Voor kleinere sensoren wordt een hogere ring (15 mm of meer) gebruikt. Het Periplan GF10x oculair werd met verschillende extensie-ringen verlengd en met verschillende camera's getest. De hoogte van de ring (en dus de lengte van het oculair) neemt toe naarmate de sensor kleiner wordt. De ringen werden m.b.v. een 3D-printer gefabriceerd. De opnames werden gemaakt met de Leitz Dialux II microscoop, een systeem met 170 mm mechanische tubuslengte. Bij alle camera's was het beeld volledig parfocaal met het visuele beeld. De juiste afstand van oculair tot sensor is die afstand waar het beeld parfocaal is. Deze afstand is gemakkelijk in te stellen met een flexibele camera-adapter.

Extensie-ringen met verschillende hoogtes, gemaakt met een 3D-printer. De onderkant wordt in de huls van het oculair geschoven en de ooglens wordt er boven in geplaatst.

Opbouw en plaatsing van het Periplan GF10x oculair dat met 15 mm werd verlengd voor fotografie met de Nikon 1 J1 camera. A: normaal Periplan GF10x oculair. B: een ring van 15 mm wordt tussen huls en ooglens aangebracht. C: verlengd Periplan GF10x oculair. D: plaatsing van verlengd oculair in de foto-tubus van de Leitz Dialux-II. E: foto-setup met de Nikon 1 J1 camera op de Leitz Dialux-II. Door de zeer korte projectie-afstand van het oculair is een compacte opbouw mogelijk.

Objectmicrometer en histologisch preparaat gefotogafeerd met Leitz Pl Apo 25/0.65 (170 mm) en een Periplan GF10x oculair dat met 10 mm werd verlengd. Camera: Canon 600D. Beeldbreedte: 690 μm. Er is een geringe vignettering die met een 1-2 mm kortere ring opgeheven zal worden.

Objectmicrometer en Arachnoidiscus gefotogafeerd met Leitz Pl Apo 25/0.65 (170 mm) en een Periplan GF10x oculair dat met 10 mm werd verlengd. Camera: Olympus PEN E-Pl1. Beeldbreedte: 560 μm.

Objectmicrometer en nierweefsel van een kikker gefotogafeerd met Leitz Pl Apo 25/0.65 (170 mm) en een Periplan GF10x oculair dat met 15 mm werd verlengd. Camera: Nikon 1 J1. Beeldbreedte: 570 μm.

Objectmicrometer en nierweefsel van een kikker gefotogafeerd met Leitz NPL Fluotar 40/0.70 (160 mm) en een Periplan GF10x oculair dat met 30 mm werd verlengd. Camera: Touptek 5 MP (1/2.5" sensor). Beeldbreedte: 300 μm.

Oculair-verlenging door het gebruik van een langere huls

Men kan een oculair ook verlengen door een langere huls van bijvoorbeeld een vreemd oculair te nemen en daar de veldlens en ooglens van het originele oculair op te schroeven. Vervolgens wordt het verlengde oculair verhoogd in de tubus geplaatst zodat de veldlens zich op precies dezelfde plaats bevind als wanneer het originele oculair wordt gebruikt. Het Periplan GF10x oculair heb ik op deze manier verlengt door de huls van een Reichert 5x oculair te gebruiken. De lengte van de Reichert huls, alleen het metalen deel, was 48.5 mm. De lengte van de huls van het originele Periplan GF10x oculair was 37 mm. Het verlengde oculair wordt dus 48.5 - 37 = 11.5 mm verhoogd in de tubus geplaatst. Om vignettering te vermijden heb ik het diafragma uit de huls van het Reichert oculair verwijderd.

Ik heb deze combinatie getest met Leitz 45 mm en 37 mm objectieven berekend voor 170 mm mechanische tubuslengte. Met name voor Leitz objectieven met 45 mm bouwlengte is dit projectief geschikt omdat daar de compensatie voor alle objectieven hetzelfde is. Bij Leitz objectieven met 37 mm lengte was dat nog niet zo en hier werkt dit oculair het beste met objectieven ≥ 25/0.50. De combinatie is geschikt voor camera's met APC-C en micro 4/3 sensoren en is volledig parfocaal.

Verlenging van een Leitz Periplan GF10x oculair om als projectief te worden ingezet. 1A/2A: origineel Periplan GF10x oculair. B: huls van een Reichert 5x oculair met een lengte van 48.5 mm. Er zat een klemring om de huls die zeer handig gebruikt kon worden om het verlengde oculair verhoogd in de tubus te plaatsen. In plaats van deze ring kan natuurlijk ook een gewoon rubberen ringetje gebruikt worden. C: onderste deel van origineel Periplan GF10x oculair (links) en Reichert 5x huls met Periplan GF10x veldlens (rechts). De klemring wordt daarbij op een positie geplaatst zodat het deel dat in de tubus gaat precies even lang is als bij het originele oculair. D: Verlengd Periplan GF10x oculair waarbij de afstand tussen veldlens en ooglens 11.5 mm langer is geworden. Het oculair wordt vervolgens 11.5 mm hoger in tubus geplaatst. E: camera-opzet met Canon 600D en verlengd oculair op de Leitz Dialux II. Door de korte projectie-afstand is een zeer compact opbouw mogelijk.

Objectmicrometer en histologisch preparaat van de maag van een kikker gefotografeerd met Leitz Pl Apo 25/0.65. Door middel van het hierboven beschreven oculair werd het beeld op de sensor van de Canon 600D geprojecteerd. Beeldbreedte: ca. 670 μm.

In principe kan elke oculair-huls die langer is dan de huls van een origineel Periplan GF10x oculair gebruikt worden ter verlenging. Hoe kleiner het verschil in lengte, hoe kleiner het gedeelte van het gezichtsveld dat gefotografeerd wordt. Voor de volgende foto's heb ik de veldlens en ooglens van het Periplan GF10x oculair op de huls (44 mm lang) van een Leitz 6x oculair geschroefd. Het verschil is dus 44 - 37 = 7 mm. Dit oculair wordt vervolgens 7 mm verhoogd in de tubus geplaatst. Ook hier heb ik het diafragma uit de huls van het Leitz 6x oculair verwijderd. Het gedeelte van het gezichtsveld dat wordt gefotografeerd is een stuk kleiner dan bij de vorige combinatie.

Objectmicrometer en een gekleurde bladdoorsnede van Rosmarinus officinalis gefotografeerd met Leitz Pl Apo 25/0.65 en Periplan GF10x dat met de 44 mm huls van een Leitz 6x oculair werd verlengd. Camera: Canon 600D.

Deze combinatie bleek tevens geschikt voor Camera's met een full-frame sensor. Bij gebruik van een Canon EOS 5D Mark IV was er met een parfocale setup slechts een zeer geringe vignettering zichtbaar. Door de afstand van de camera tot het oculair nog een klein beetje te vergroten werd de sensor volledig belicht. Met deze afstand was het beeld echter niet meer volledig parfocaal en moest er een klein beetje na-gefocusseerd worden.

Het Leitz Periplan GF6.3x oculair komt men wat minder vaak tegen dan het GF10x oculair. Bij verlenging van dit oculair met 10 mm wordt een kleiner gedeelte van het gezichtsveld parfocaal afgebeeld dan met een verlengd GF10x oculair maar er is geen vignettering meer met een APS-C sensor. Deze combinatie zou ook geschikt kunnen zijn voor camera's met een iets grotere sensor dan APS-C.

Objectmicrometer en pollen van Clivia miniata gefotografeerd met Leitz Pl Apo 25/0.65 (170 mm) en een Periplan GF6.3x oculair dat met 10 mm werd verlengd. Camera: Canon 600D. Beeldbreedte: 500 μm.

Olympus heeft voor de objectieven met 37 mm bouwlengte een aantal verschillende oculairen geproduceerd die speciaal voor fotografie bedoeld waren. Eén van deze type oculairen was de P-serie. Deze oculairen hebben goede corrigerende eigenschappen en ze werken het beste met objectieven die deze correctie nodig hebben zoals de planachromaten, achromaten ≥ 20/0.40, fluoriet-objectieven en apochromaten. P-oculairen zijn er met vergrotingen 5x, 7x, 10x en 15x. Een P5x oculair ben ik zelf nog niet tegengekomen en ik vermoed dat deze vrij zeldzaam is. Als basis voor het bouwen van een projectief heb ik een P7x oculair gebruikt. Hiervan bestaan verschillende versies, wat betreft de bouwwijze. Belangrijk is dat precies het oculair wordt gebruikt dat hieronder staat afgebeeld. Als dit oculair wordt verlengd met 10-11 mm, dan ontstaat een projectief dat zeer geschikt is voor een APS-C sensor.

P7x oculair dat verlengd werd met  een ring van 10 mm. A: origineel P7x oculair dat een totale lengte heeft van 46.5 mm. B: plaatsing van een 10 mm tussenring. C: verlengd P7x oculair. D: koppeling van de Canon 600D camera aan de tubus van een Olympus HSA microscoop.

Objectmicrometer en stengeldoorsnede van Tilia gefotogafeerd met Olympus Plan 20/0.40 (37 mm parfocale lengte) en een P7x oculair dat met 10 mm werd verlengd. Camera: Canon 600D. Beeldbreedte: 740 μm.

Olympus P10x oculairen waren zeer gangbare oculairen en ze zijn daardoor gemakkelijk op de tweedehands markt te vinden. Wanneer dit oculair met 10-11 mm wordt verlengd dan ontstaat er een projectief dat bruikbaar is voor micro 4/3 en 1" sensoren. Ik heb het diafragma dat in het P10x oculair zit verwijderd omdat er anders vignettering optreedt bij gebruik van een micro 4/3 camera.

Objectmicrometer en pollen van Clivia miniata gefotografeerd met Olympus Plan 20/0.40 (37 mm parfocale lengte) en een P10x oculair dat met circa 10 mm werd verlengd. Camera: Olympus PEN E-Pl1. Beeldbreedte: 555 μm.

Voor de volgende test heb ik een Olympus P10x oculair met 14 mm verlengd d.m.v. van een ring afkomstig van een Zeiss-Winkel 6.3x oculair. Het ontstane projectief heb ik gebruikt in combinatie met een BRESSER MikrOkular Full HD oculair camera. Het resultaat heb ik vergeleken met de situatie wanneer de oculair-camera zonder optiek in een lege tubus wordt geschoven, zoals eigenlijk de bedoeling is met dit soort camera's. Wanneer er geen optiek aanwezig is kan met deze oculair camera een zeer ongelijkmatige belichting ontstaan met een storende 'hotspot': een helder verlichte vlek in het midden van het beeld. De ongelijkmatige belichting trad met name op bij gebruik van mijn Olympus HSA en GB, beiden klassieke hoefijzer-statieven. Bij gebruik van het verlengde P10x oculair werd er een gelijkmatige belichting zonder hotspot verkregen.

Pollen van Taraxacum officinale (Paardenbloem) gefotografeerd met Olympus F40/0.65 en BRESSER MikrOkular Full HD oculair camera op een Olympus GB microscoop. Links: oculair camera zonder optiek in de tubus geplaatst waarbij een ongelijkmatige belichting met 'hotspot' ontstaat. Rechts: oculair camera met 14 mm verlengd P10x oculair in de tubus geplaatst waarbij een sterke verbetering van het beeld optreedt: gelijkmatigere belichting en correctie van chromatische aberratie.

Zoals eerder al opgemerkt worden P-oculairen bij voorkeur gebruikt met objectieven die de compenserende werking van deze oculairen nodig hebben. Alle lager vergrotende achromaten zonder plan-correctie (< 20/0.40) zullen minder compensatie nodig hebben en voor deze objectieven strekt het aanbeveling om een gewoon Olympus 10x oculair te gebruiken. Het effect van de correctie van een P-oculair op het beeld van lager vergrotende achromaten wordt in de volgende foto's duidelijk. Hier is een Olympus 10/0.25 objectief (37 mm) gebruikt met zowel een verlengd P10x oculair als een verlengd 10x oculair.

Pollen van een Lelie gefotografeerd met Olympus 10/0.25. Links: Olympus 10x oculair, 10 mm verlengd. Rechts: Olympus P10x oculair, 10 mm verlengd. Rechts zijn de pollenkorrels omgeven door intenser gekleurde randen en sommige zien er vervormd en onscherp uit. Camera: Nikon 1 J1.

Normale oculairen kunnen op eenvoudige wijze omgebouwd worden tot volwaardige projectieven door de afstand tussen veldlens en ooglens te vergroten. Zelfs eenvoudige oculairen zoals de Zeiss C-oculairen kunnen op deze wijze worden gemodificeerd zodat ze goed bruikbaar zijn als projectief. Zeiss C-oculairen zijn rijkelijk en goedkoop op de tweedehands markt te vinden waardoor het voor gebruikers van 160 mm Zeiss microscopen gemakkelijk wordt om goede focale fotografie te bedrijven.

Opmerking: het wordt op prijs gesteld als naar deze site wordt verwezen als de methode ergens anders vermeld gaat worden.