3D Mikroskop

Ein 3D Mikroskop liefert perspektivische Bilder der vergrößerten Objekte. Auch die verschiedenen Bauarten der Stereomikroskope erzeugen plastische Bilder. Aber im Gegensatz zu diesen wird bei einem digitalen 3D Mikroskop das Bild nicht durch zwei Okulare, sondern auf einem Bildschirm betrachtet. Im nachfolgenden Text werden nur die digitalen Geräte als 3D Mikroskop bezeichnet. Durch die Darstellung auf einem Monitor werden die Arbeitsbedingungen für die Nutzer – sowohl in Bezug auf die Belastung der Augen als auch auf die Belastung des Rückens - erheblich verbessert. Ein 3D Mikroskop ermöglicht aber nicht nur das Arbeiten in entspannter Haltung, sondern auch das einfache Speichern und Weiterbearbeiten der erzeugten Bilder. Zu jedem Modell gibt es gerätespezifische Software, die sich über Icons meist sehr einfach bedienen lässt. Oft bietet diese Software auch spezielle Mess- und Dokumentationsfunktionen. Weil die Bilder des Objektes auf einem Monitor dargestellt werden, ist es möglich, dass dieses Bild von mehreren Personen gleichzeitig beurteilt wird. Die Übertragung von Livebildern per Computer erlaubt außerdem das Hinzuziehen von Experten, die nicht vor Ort anwesend sein können.

Ob in der Biologie, der Medizin, der Industrie oder in anderen Bereichen, in denen Proben mit strukturreicher Oberfläche zu untersuchen sind, in allen erleichtert ein 3D Mikroskop die visuelle Beurteilung. Aber nicht nur zur Untersuchung und Kontrolle von Proben, auch direkt bei der Bearbeitung von kleinteiligen Objekten kann ein 3D Mikroskop genutzt werden. So können beispielsweise Restaurierungsarbeiten an wertvollen Kunstwerken, die Anfertigung oder Reparatur von Zahnersatz oder Anpassungen an Prototypen elektronischer und mikroelektronischer Bauteilen direkt unter dem Mikroskop durchgeführt und am Bildschirm überwacht werden.

Der Arbeitsbereich bei einem 3D Mikroskop
Zunächst einmal können die Gerätetypen danach unterschieden werden, ob sie einen festen nur in der Höhe verstellbaren Arbeitsbereich haben oder über einen flexiblen Schwenkarm verfügen. Bei einem 3D Mikroskop mit festem Arbeitsbereich muss darauf geachtet werden, dass Arbeitshöhe und Arbeitsfläche für die zu untersuchenden oder zu bearbeitenden Objekte groß genug sind. Die üblichen Arbeitshöhen von zehn bis 175 oder sogar 250 Millimeter genügen in der Regel für viele Anwendungen auch beim Arbeiten mit Werkzeugen. Die Auflagefläche ist allerdings bei einem 3D Mikroskop mit festem Arbeitsbereich - wie bei anderen Mikroskopen auch - relativ klein. Bei einigen Modellen mit festem Auflagetisch können transparente Proben alternativ auch mit Durchlicht mikroskopiert werden. Bei anderen Gerätevarianten ohne Durchlicht, gibt es spezielle Scheiben in Schwarz und Weiß zum Unterlegen unter die Probe, um den Kontrast zu erhöhen und die Erkennbarkeit zu verbessern. Bei einem 3D Mikroskop mit flexiblem Schwenkarm kann eine viel größere Arbeitsfläche genutzt werden. Bei einem Arbeitsabstand von beispielsweise 430 Millimeter und einer Tiefenschärfe von 12 Millimeter können auch größere Elemente einfach auf dem Arbeitstisch oder in speziellen Vorrichtungen abgelegt oder unter dem Kopf der Mikroskopkamera gedreht werden. Es ist auch möglich, direkt neben dem Untersuchungsobjekt eine oder mehrere Vorlagen für den Vergleich zu platzieren und diese gleichzeitig auf dem Bildschirm zu betrachten. Anstelle des direkten Vergleiches gibt es auch die Möglichkeit, dass das 3D Mikroskop auf einer Teilfläche des Monitors neben dem Untersuchungsobjekt ein vorher auf dem USB-Stick gespeichertes Bild zeigt. Besitzt das 3D Mikroskop einen Fußschalter, können Bilder gespeichert werden, auch wenn beide Hände zur Positionierung des Objekts benötigt werden.

Der Monitor beim 3D Mikroskop
Ein weiteres wichtiges Kriterium bei der Auswahl ist der Monitor für die Bildanzeige. Ein 3D Mikroskop kann auch ohne Monitor angeboten werden, so dass der Nutzer entscheidet, welchen Monitor er an der vorhandenen Schnittstelle nutzt. Bei anderen Geräten gehört der Bildschirm fest zum Lieferumfang. Dieser Bildschirm muss entweder an der vorgegebenen Stelle montiert oder kann frei platziert werden. Oft kann das Livebild gleichzeitig noch auf einem zweiten Bildschirm angezeigt werden, der an den Videosignalausgang am 3D Mikroskop angeschlossen wird. Bei einigen Gerätetypen gehören 3D-Brillen für die bessere Erkennbarkeit der räumlichen Strukturen zum Lieferumfang.

Die Vergrößerung und Bildauflösung bei einem 3D Mikroskop für die Industrie
Anders als in der medizinischen Forschung ist in der Industrie beim Kontrollieren oder Bearbeiten von Objekten unter dem 3D Mikroskop eine vergleichsweise geringe Vergrößerung erwünscht. Dadurch ist es möglich, größere Bereiche zu überblicken und zu bewerten. Diese werden dann nur bei Bedarf weiter vergrößert. Übliche Vergrößerungen liegen beispielsweise bei 15 bis 30-fach oder 12 bis 75-fach. Die Bildauflösung bei einem 3D Mikroskop liegt in der Regel bei 1920 x 1080 Pixel (Full HD). Einige Modelle mit kleinem Monitor bieten dagegen nur eine Auflösung von 800 x 600 Pixel.