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Ratgeber
Das klassische Lichtmikroskop erlaubt im Schulunterricht, in medizinischen Laboren und in technischen Bereichen eine Vergrösserung von Objekten. Doch nicht immer genügt es, diese nur mit den eigenen Augen wahrzunehmen.
Hier kommen Mikroskop-Sets ins Spiel, die digital arbeiten, LEDs nutzen und die Vergrösserung auf einem eigenen Bildschirm anzeigen oder über Schnittstellen als Bilder und Videos weitergeben.
Wie digitale Mikroskope aufgebaut sind und worauf Sie vor dem Kauf achten sollten, fassen wir in unserem Ratgeber für Sie zusammen.
Die digitalen Modelle sind dem Lichtmikroskop sehr ähnlich, unterscheiden sich jedoch in einem wesentlichen Punkt: Sie sind mit einer Kamera ausgestattet, die das zu untersuchende Objekt erfasst.
Fällt die Wahl auf ein digitales Mikroskop, entsteht die Möglichkeit zu umfassenden Analysen. Es können beispielsweise fluoreszierende Färbungen genutzt werden, um Gegenstände augenschonend zu betrachten. Die optischen Eindrücke werden digitalisiert und entweder über einen integrierten HD-Bildschirm ausgegeben oder über Schnittstellen an externe Wiedergabegeräte wie Notebooks weitergeleitet.
Seit wann gibt es Mikroskope?
Das erste Mikroskop wurde im 17. Jahrhundert gebaut. Der Niederländer Zacharias Janssen entwickelte ein Gerät, das allerdings recht verfälschende Vergrösserung erzeugte. Ebenfalls im 17. Jahrhundert präsentierte Antoni van Leeuwenhoek das erste Mikroskop mit nur einer Linse. Ein wichtiges Datum ist auch das Jahr 1931. Damals wurde das erste Elektronenmikroskop von Ernst Ruska entwickelt. Ab nun gelangen noch bessere Vergrösserungen, da nicht mehr die Wellenlänge des Lichts als Grenze der möglichen Vergrösserung galt.
Sehr häufig trifft man auf den klassischen Aufbau, wie er von Lichtmikroskopen bekannt ist. Die grundsätzliche Bauform sieht dann wie folgt aus:
Klassische Bauform
Okular
Bei der Nutzung schauen Anwender durch Okulare. Sind Mikroskope nicht digital, werden sie häufig entweder als binokular für beide Augen oder monokular für ein Auge verkauft. Digitale Modelle hingegen können trinokular sein, da neben den Okularen für die Augen noch Anschlussmöglichkeiten für Digitalgeräte vorhanden sind.
Achtung: Ein reines USB-Mikroskop verzichtet gegebenenfalls auf Okulare für die Augen. Bilder und Videos werden direkt via USB-Kabel weitergeleitet.
Optional: LCD-Monitor
Es gibt LCD-Mikroskope, die ein eigenes Display besitzen. Die Aufnahmen können in diesem Fall direkt in HD oder Full-HD betrachtet werden.
Objektiv
Mindestens ein Objektiv dient zur Vergrösserung der Objekte, wobei meist mehrere Objektivlinsen am Gerät vorhanden sind. Häufig sind diese zur einfacheren Bedienung an einer drehbaren Halterung befestigt, die als Revolverkopf bezeichnet wird. So kann zwischen den verschiedenen Linsen einfach gewechselt werden.
Stativ
Es dient als Befestigungspunkt und steht auf einem Fuss.
Tisch
Auf dem Mikroskoptisch werden die gewünschten Objekte aufgelegt. Im Regelfall gibt es rechts und links Klammern, über die der Objektträger befestigt werden kann.
Lichtquelle
Während bei einfachen Mikroskopen das Umgebungslicht über Spiegel zum Tisch gelenkt wird, nutzen digitale Modelle eine künstliche Lichtquelle, meist LED-Leuchten. In seltenen Fällen sind statt LEDs Halogenlampen im Einsatz.
Zu unterscheiden ist an dieser Stelle zwischen LED-Durchlicht und LED-Auflicht. Ersteres ist so angeordnet, dass beispielsweise Flüssigkeiten einfach von unten durchleuchtet werden. Für Objekte, die nicht durchleuchtbar sind, muss jedoch das LED-Auflicht genutzt werden, das seitlich auf den Tisch fällt. Es kommt für Tiere und Pflanzen ebenso wie für Gesteine oder Metalle zum Einsatz.
Digitales Mikroskop in Stabform
Neben dem klassischen Aufbau gibt es auch die sogenannte Taschenlampen- oder Stabform.
Die notwendigen Komponenten sind komprimiert in das längliche Gehäuse eingebaut, inklusive der Kamera.
Die Geräte werden wie ein Stift über das gewünschte Objekt geführt und leiten Bild oder Video an ein angeschlossenes Wiedergabegerät weiter.
Diese Bauform wird bevorzugt gewählt, wenn es dank Hand-USB-Mikroskop schneller gehen soll.
Da die Anwendung jedoch eine ruhige Hand erfordert, werden viele Modelle mit einem abnehmbaren Ständer geliefert, sodass die Arbeit prinzipiell auch mit dieser Befestigung möglich ist.
Es gibt einige Merkmale, auf die es vor der Kaufentscheidung zu achten gilt.
Beleuchtung
LED-Licht ist heute die Norm, da eine LED-Beleuchtung zum einen sparsam im Energieverbrauch ist und zum anderen eine ausreichend helle Lichtquelle darstellt.
Optische und digitale Vergrösserung
Die optischen Kameras bieten maximale Vergrösserungen von 300- bis 600-fach. Sobald die digitale Vergrösserung der Mikroskop-Kameras greift, arbeiten Geräte klassischer Bauweise mit hohen Vergrösserungen von 500- bis 2.000-fach. Zur Orientierung: Eine 1.000-fache Vergrösserung zeigt bereits Bakterien.
Achtung: Ein USB-Mikroskop in Stabform schafft weniger: Eine 140- oder 220-fache maximale digitale Vergrösserung ist die Norm.
Objektive
Häufig befinden sich drei Stück an einem Revolver: für vierfache, zehnfache und 40-fache Vergrösserung.
Bildauflösung
Da bei digitalen Modellen Bilder und Videos angefertigt werden, ist die maximale Auflösung der Kamera wichtig. Einfache USB-Mikroskope beginnen bei 2 Megapixel (MP), ratsamer ist es jedoch, auf mindestens 5 MP zu setzen. Noch bessere Modelle bieten 8, 10 oder 12 MP.
LCD-Bildschirm
Handelt es sich um ein LCD-Digital-Mikroskop, besitzt es einen eigenen Monitor, um die angefertigten Bilder nicht via USB an andere Geräte zu senden, sondern sofort auf dem LC-Display am Mikroskop auszugeben. Eine typische LCD-Displaygrösse sind 5 Zoll (12,7 Zentimeter).
Schnittstellen
Am häufigsten trifft man auf das USB-Digital-Mikroskop. Entsprechend ist USB 2.0 oder USB 3.0 die Standardschnittstelle. Darüber hinaus sind neuere Geräte mit WLAN oder einem HDMI-Ausgang ausgestattet. Hinzu kommt ein Slot für Speichermedien wie eine MicroSD-Karte, um Aufnahmen zu speichern und zu einem späteren Zeitpunkt anzusehen.
Stromquelle
Die meisten USB-Digitalmikroskope werden über ein USB-Netzteil mit der Steckdose verbunden. USB-Mikroskope in Stabform nutzen einen eingebauten Li-Ionen-Akku, der via USB-Kabel geladen wird.