Objektivporträt
HLB Plan Apo 50x
Das HLB Planapo 50x ist ein Mikroskopobjektiv für metallurgische Anwendungen. Ein Test soll zeigen, wie gut es sich für den Focus-Stacking-Einsatz ohne Fachmikroskop eignet.
Das Objektiv
Das HLB Plan Apo 50x wurde für metallurgische Anwendungen entwickelt und gehört zu einer Serie parfokaler Objektive mit unterschiedlichen Abbildungsmaßstäben. Alle Modelle der Reihe verfügen über identische Gewinde, sehr ähnliche Gehäusedurchmesser und dieselbe Parfokaldistanz – also die konstante Gesamtlänge aus Gehäuse und Arbeitsabstand.
Diese Parfokalität ist vor allem beim Einsatz in Spezialmikroskopen von Vorteil, bei denen der Kameraauszug und oft auch die Tubuslinse fest verbaut sind. Doch auch beim Einsatz in einem Focus-Stacking-Setup zahlt sich dieser Aufbau aus: Ein Objektivwechsel innerhalb der Serie lässt sich ohne weitere Justage durchführen – das Setup bleibt unverändert.
Die Optik des HLB Plan Apo 50x ist für Auflicht ausgelegt, was insbesondere bei stark reflektierenden Oberflächen eine naturgetreue Farbwiedergabe unterstützt – ein Vorteil gegenüber vielen klassischen Mikroskopobjektiven, die für Durchlichtanwendungen konzipiert wurden.
Ein großer Arbeitsabstand ist in der Metallurgie oft unerlässlich, da das Licht in vielen Fällen seitlich eingestrahlt werden muss. Hier unterscheidet sich das HLB-Objektiv deutlich von typischen Laborobjektiven aus Medizin oder Biologie, bei denen meist mit Durchlicht gearbeitet wird und ein langer Arbeitsabstand weder nötig noch gewünscht ist.
Gerade für das Focus-Stacking ist der große Arbeitsabstand ein entscheidender Vorteil: In Kombination mit der erforderlichen Tubuslinse lässt sich das Objektiv problemlos auf eine Kleinbildkamera adaptieren, und die flexible Lichtführung wird durch die großzügige Distanz zwischen Linse und Objekt erheblich erleichtert.
Das HLB Planapo 50x ist Teil einer parfokalen Objektivserie mit identischem Gehäusedurchmesser
Der Hersteller
Das HLB Plan Apo 50x stammt von der japanischen Firma Shibuya Optical, die Objektive, Spezialmikroskope und weitere optische Instrumente für verschiedenste Fachbereiche entwickelt. In Europa wird die Objektivserie über die Firma Stonemaster (www.stonemaster.de) vertrieben.
Als technisches Vorbild diente vermutlich die hochklassige Objektivreihe der Firma Mitutoyo, die mit Parfokalität, großem Arbeitsabstand und exzellenter Abbildungsleistung Maßstäbe setzte – allerdings zu einem entsprechend hohen Preis. Die HLB-Serie positioniert sich als preislich attraktive Alternative und bietet inzwischen eine Bildqualität, die in weiten Teilen mit der Mitutoyo-Reihe vergleichbar ist.
Daneben existieren zahlreiche Nachbauten aus China, die dem Mitutoyo-Design äußerlich stark ähneln und zu nochmals niedrigeren Preisen angeboten werden. Allerdings darf aus dieser Ähnlichkeit nicht auf eine gleichwertige optische Leistung geschlossen werden – gerade bei hoher Vergrößerung trennt sich die Spreu schnell vom Weizen.
Technische Daten
Abbildungsmaßstab 50x
Numerische Apertur 0,55
Unendlichoptik (Tubuslinse nötig)
kompatible Tubuslinsenbrennweite 200 mm
Gewindedurchmesser und Steigung M26 x 0,706
Gewicht 325 g
Gehäuselänge 82 mm
Gehäusedurchmesser 35 mm
Parfokaldistanz (Gehäuselänge plus Arbeitsabstand) 95 mm
Durchmesser der Austrittspupille 5 mm
Brennweite 4,0 mm
Arbeitsabstand 13,0 mm
Auflösung 0,5 µm
Schärfentiefe 0.9 µm
Die Abbildungsleistung – Tubuslinse 200 mm
Die folgenden Testbilder geben die Abbildungsleistung des Objektivs wieder. Das erste zeigt eine Übersichtsaufnahme (Vollformatsensor) mit der Tubuslinse Raynox DCR 150 mit einer Brennweite von 208 mm, so dass annähernd die Nominalvergrößerung von 50x entsteht. Die beiden anschließenden Bilder enthalten jeweils einen vergrößerten Ausschnitt.
Testbild mit Nominalvergrößerung (DCR 150), mit Rahmenmarken für die nachfolgenden Ausschnittsvergrößerungen – scharfe Wiedergabe filigranster Details, doch sobald der Blick vom Mittelbereich in die Randzone geht, lässt die Schärfe merklich nach. Die Farbkorrektion ist allerdings gut, denn die Blaufärbung einiger der winzigen Flächen beruht auf der Eigenfarbe des abgebildeten Motivs.
In der zentralen Ausschnittsvergrößerung zeigt sich gute Detailschärfe. Auch hier sind die Blaufärbungen keine chromatischen Aberrationen, sonder eine Eigenheit des aufbenommenen Motivs.
Die Ausschnittsvergrößerung im Rand- und Eckenbereich zeigt die breite Ausdehnung des Schärfeverlusts. Hinzu kommt eine deutliche, kissenförmige Verzerrung (hier nach rechts oben sichtbar) in der Vollformataufnahme.
Die Abbildung zeigt eine sehr hohe Detailbrillanz, besonders im zentralen Bereich. Feinste Strukturen – etwa rechteckige Leitergeometrien, Randbegrenzungen und metallische Gitter – sind knackig durchzeichnet. Der Mikrokontrast ist in der Bildmitte ausgeprägt, die Übergänge zwischen hellen und dunklen Bereichen scharf. Dies bestätigt den Eindruck, dass das HLB im Zentrum gelegentlich sogar einen Hauch schärfer und kontrastreicher wirkt als das Mitutoyo M Plan Apo 50x – insbesondere bei sehr feinen Strukturen.
Lichtverhalten und Reflexe
In hochreflektierenden Bereichen (z. B. innerhalb der metallischen Felder rechts oben) zeigen sich allerdings erste Unterschiede: Im direkten Vergleich mit dem Mitutoyo fällt auf, dass das HLB bei starkem lokalen Lichtkontrast etwas stärker zu Lichtausfransungen neigt. Helle Strukturen „blühen“ leicht auf, feine Texturen überstrahlen bei stark reflektierenden Flächen leicht. Dies könnte auf etwas weniger effiziente Streulichtunterdrückung oder eine geringfügig schwächere Kontrolle sphärischer Aberration hindeuten – wohlgemerkt auf sehr hohem Niveau.
Randverhalten
In den Randbereichen der Aufnahme (insbesondere ganz rechts unten und oben rechts) lässt sich ein beginnender Schärfeabfall erkennen: Feine Linien verlieren leicht an Trennschärfe, der Kontrast zwischen benachbarten Strukturen wird etwas flacher, und die Klarheit der Begrenzungslinien nimmt ab. Diese Effekte sind nicht dramatisch, aber sichtbar – insbesondere, wenn man das Bild großformatig betrachtet oder direkt mit einer Aufnahme des Mitutoyo M Plan Apo 50x vergleicht, bei dem der Schärfeabfall deutlich sanfter erfolgt.
Farb- und Kontrastwiedergabe
Die Farbcharakteristik ist neutral bis kühl, mit leicht violett-gräulichen Tönen in den Metallschichten – vermutlich durch die Art der Beleuchtung oder Kamera-Whitebalance bedingt, nicht durch das Objektiv selbst. Die Farbkorrektur wirkt dennoch gut, chromatische Aberrationen sind nicht auffällig, und Farbsäume treten praktisch nicht in Erscheinung – ein klarer Hinweis auf die apochromatische Korrektur.
Gesamteindruck
Das HLB Plan Apo 50x liefert auf dem Vollformatsensor bei 208-mm-Tubuslinse eine beeindruckend hohe Detailauflösung im Zentrum, mit starkem Mikrokontrast und klarer Linienzeichnung. In den Randbereichen treten bei genauer Analyse moderat ausgeprägte Schärfeverluste und Kontrastabfälle auf, die das Objektiv – im Gegensatz zum Mitutoyo – etwas stärker einschränken, wenn das Bildfeld vollflächig genutzt werden soll. Die Bildwirkung bleibt insgesamt sehr hochwertig, mit betont kontraststarker Zeichnung im Zentrum, aber eingeschränkter Homogenität über das gesamte Bildfeld hinweg.
Die Abbildungsleistung – Tubuslinse 125 mm
Die folgenden Übersichtsaufnahmen entstanden mit der Tubuslinse Raynox DCR 250, was den Abbildungsmaßstab rechnerisch auf ca. 31:1 reduziert. Einige metallurgische Mikroskopobjektive aus der erwähnten HLB-Serie tolerieren diese Vorgehensweise, wenngleich auch nicht alle im gleichen Maß, und der Test soll zeigen, welche qualitativen Abstriche damit beim HLB Plan Apo 50x zu erwarten sind.
Testbild mit DCR 250: Mit dieser geringeren Tubuslinsenbrennweite wird ein kleinerer Abbildungsmaßstab erzeugt. Bei dieser Kombination wird die kissenförmige Verzerrung im Rand- und Eckenbereich noch deutlicher. Auch der Schärfenverlust steigert sich in die Ecken hinein beträchtlich.
Die zentrale Ausschnittsvergrößerung zeigt noch einigermaßen gute Detailschärfe, doch hier ist zweifelhaft, ob gegenüber dem 20x aus der gleichen Serie noch ein nennenswerter Vorteil besteht, obgleich der NA-Wert mit 0,55 größer ist (beim 20x NA 0,42).
Die Ausschnittsvergrößerung im Rand- und Eckenbereich zeigt keine scharfen Details mehr; hier ist der Bildkreis des Objektivs massiv überfordert.
Zentrale Zone
Im Bildzentrum bleibt die Detailauflösung ordentlich – Linienstrukturen und metallische Leiterbahnen sind noch sauber getrennt, und der Mikrokontrast ist akzeptabel. Im direkten Vergleich zur 200- bzw. 208-mm-Konfiguration zeigt sich jedoch ein leichter Schärfeverlust selbst im zentralen Bereich: Kanten sind etwas weicher, feine Texturen wirken leicht verschliffen, und insgesamt ist der Eindruck weniger klar und präzise. Die maximale Abbildungsleistung des Objektivs wird hier sichtbar nicht ausgeschöpft.
Außerhalb des Zentrums
Schon abseits der Bildmitte beginnt die Abbildung deutlich nachzulassen. Strukturen wirken zunehmend verwaschen, Linien verlieren an Trennschärfe, und die Klarheit feiner Details nimmt rapide ab. Der Schärfeabfall setzt breitflächig ein und betrifft nicht nur die äußersten Ecken, sondern bereits mittlere Bildzonen – das ist typisch für eine nicht optimale optische Korrektur bei falscher Tubusdistanz. Auch der Kontrast sinkt sichtbar ab, was dem Bild eine gewisse „Matschigkeit“ verleiht.
Randbereich
Im Randbereich ist die Bildqualität deutlich beeinträchtigt. Linien fließen ineinander, es entsteht ein insgesamt weicher, leicht unsauberer Eindruck. Strukturen wirken dort fast wie durch einen leichten Weichzeichner gesehen. Dies deutet darauf hin, dass die Strahlführung bei 125 mm Tubuslänge nicht mehr im optischen Korrekturbereich des Objektivs liegt.
Lichtführung und Reflexverhalten
Auffällig ist auch ein verstärktes Auftreten von Lichtschleiern und feinen Halos an sehr hellen Strukturen. Das deutet auf Streulichtzunahme hin, möglicherweise bedingt durch eine interne Falschfokussierung oder geringfügige Bildfeldwölbung, die bei abweichender Tubuslänge nicht mehr ausreichend kompensiert wird. Farbsäume oder chromatische Aberration sind hingegen kaum zu erkennen – die Farbkorrektur bleibt stabil.
Gesamteindruck
Der Einsatz des HLB Plan Apo 50x mit einer 125-mm-Tubuslinse (z. B. Raynox DCR-250) auf Vollformat ist nicht empfehlenswert, wenn das gesamte Bildfeld genutzt werden soll. Selbst in der Bildmitte wird die volle Auflösung nicht erreicht, und in Randzonen bricht die Qualität deutlich ein. Für kleinere Sensorformate oder stark zentralisierte Motive könnte die Kombination gerade noch akzeptabel sein – doch selbst dann bleibt die Bildwirkung sichtbar unter dem Potenzial des Objektivs.
Die Verwendung einer korrekten 200-mm-Tubuslinse (oder nahe daran, wie 208 mm) ist bei diesem Objektiv dringend zu empfehlen, um die optische Leistung tatsächlich auszuschöpfen.
Vergleich HLB Planapo 50x – HLB Planapo 20x
Der direkte Vergleich mit dem Mitutoyo HLB Planapo 20x zeigt, dass das HLB Planapo 50x etwas mehr Details liefert. Allerdings ist dieser Gewinn nicht annähernd so groß wie die Preisdifferenz zwischen diesen beiden Objektiven, zumal dieser Vergleich wird 20x nicht wirklich gerecht wird, weil dessen Bildergebnis weit stärker hochskaliert wurde als das des 50x.
Links HLB Planapo 50x, rechts HLB Planapo 20x, – das 50x zeigt ein Quäntchen mehr Details als das 20x, doch der Unterschied ist überraschend gering.
Die Abbildungsleistung – Tubuslinse 200 mm: Mikroprozessor
Sehr filigrane Strukturen besitzt ein winziger Mikroprozessor, der für die Elektronik von Smartphones vorgesehen war. Seine Kantenlänge liegt bei nur 3 x 3 mm, und seine Aufnahme zeigt nicht nur die Schärfeleistung bzw. Detailerfassung eines Objektivs, sondern auch die Farbwiedergabe.
Der Mikroprozessor in seiner Gesamtbreite von 3 mm, oben und unten etwas beschnitten. Der Rahmen zeigt den Inhalt des folgenden Bildausschnitts (dieses Übersichtsbild wurde nicht mit dem HLB Planapo 50x erstellt)
Das HLB Planapo 50x bildet von dem oben gezeigten Mikroprozessor nur einen 0,8 Millimeter breiten Ausschnitt ab – hervorragende Darstellung winzigster Details mit sehr gutem Farbkontrast.
Ein Ausschnitt aus dem vorausgegangenen Bild, der 0,33 Millimeter des Originalmotivs wiedergibt, ohne jede Bildbearbeitung – der Vorteil dieses Objektivs gegenüber dem 20x aus der gleichen Serie mag überraschend gering sein, doch die Darstellungsleistung dieses Objektivs, das einen Drittel Millimeter Motivbreite mit fantastischer Klarheit reproduziert, ist schlicht beeindruckend – ohne jede Bildbearbeitung!
Zentrale Zone
In der Bildmitte bietet das HLB Plan Apo 50x eine sehr gute Auflösung. Feine Elemente wie logarithmisch verschachtelte Leiterbahnen, komplexe Schaltungsmuster oder die gerasterten Rechteckflächen sind scharf umrissen und plastisch. Der Mikrokontrast ist hoch, Details sind auch bei dunkleren Metallschichten klar erkennbar. Das Zentrum erreicht hier nahezu die Leistung eines Mitutoyo – teilweise mit noch etwas knackigerem Kontrast.
Erweitertes Zentrum und Randzonen
Mit zunehmender Entfernung zur Bildmitte zeigt sich jedoch die bekannte Schwäche des HLB 50x: Der Schärfeabfall in den Randzonen ist sichtbar. Feine Linien wirken weniger präzise, der Kontrast nimmt leicht ab, und einzelne Bereiche erscheinen ganz minimal milchig. Die rechte obere Ecke (nahe der komplexen Schaltstruktur) zeigt diesen Effekt besonders deutlich: Mikromuster verlieren dort an Definition, obwohl sie im Zentrum klar erkennbar sind.
Lichtverhalten und Farbneutralität
Die Farbwiedergabe ist, trotz der LED-Beleuchtung, angenehm neutral mit einem leichten Goldstich durch die Struktur selbst – keine auffälligen Farbsäume, keine Halo-Effekte an Kanten. Auch reflektierende Oberflächen werden ruhig und ohne störendes Flackern dargestellt. Streulicht und innere Reflexe bleiben gut kontrolliert.
Diese Aufnahme belegt, dass das HLB Plan Apo 50x bei optimaler Tubuslänge (200 bzw. 208 mm) auch an einem Vollformatsensor in der Bildmitte exzellente Ergebnisse liefert. Die Bildwirkung ist klar, kontrastreich und hochdetailliert. Die Randbereiche zeigen jedoch einen sichtbar stärkeren Schärfeverlust als beim Mitutoyo – ein Faktor, den man bei der Wahl des Sensors oder beim späteren Beschnitt einkalkulieren sollte. Für zentrale Motive mit starkem Ausschnittpotenzial ist das HLB dennoch eine leistungsfähige und preislich attraktive Alternative.
Gesamteindruck
Das Bild vermittelt auf den ersten Blick einen sehr gleichmäßigen, kontrastreichen Eindruck. Die Strukturen des Prozessors sind durchgehend gut differenziert – auch in eng gepackten Bereichen mit hoher Dichte feinster Leiterzüge. Der optische Eindruck ist klar, ruhig und detailreich, ohne störende Überstrahlungen oder auffälliges Rauschen.
Auflösungstest
Der Auflösungstest 300 von Zeiss ermöglicht, die Auflösung eines Mikroskopobjektivs in Form eines Zahlenwerts abzulesen. Zwar ist diese Ablesung in gewissem Rahmen Interpretationssache und nicht völlig exakt (Details siehe hier), doch sie vermittelt durchaus einen groben Eindruck der Feinzeichnung und Detailwiedergabe.
Der Auflösungswert, der hier in den beiden äußeren Feldern zu sehen ist, wurde im Linsenzentrum mit 1600 Linienpaaren pro Millimeter (lp/mm) abgelesen
Fazit
Das HLB Plan Apo 50x liefert bei Verwendung einer 208-mm-Tubuslinse auf Vollformatsensor eine beeindruckend hohe Detailauflösung im Zentrum, mit kräftigem Mikrokontrast und klarer Linienzeichnung. In den Randbereichen zeigt sich jedoch ein deutlicher Qualitätsabfall: Die Schärfe nimmt spürbar ab, der Kontrast flacht ab – deutlich stärker als beim Mitutoyo. Die Bildwirkung bleibt hochwertig, ist aber weniger homogen über das gesamte Feld hinweg.
Im Vergleich zum 20x-Objektiv der gleichen Serie ist die Detailwiedergabe leicht überlegen – was angesichts der nur moderaten Steigerung der numerischen Apertur von 0,42 auf 0,55 nachvollziehbar ist. Wer größere Sprünge wie vom 5x zum 10x gewohnt ist (von 0,14 auf 0,28), wird hier weniger Zuwachs erwarten dürfen.
Sobald man die zentrale Zone verlässt, nimmt die Bildqualität rasch ab. Bei Nominalvergrößerung (200 mm Tubuslinse) bleibt der unscharfe Randbereich noch relativ schmal – ausreichend, um bei APS-C- oder MFT-Sensoren ungestört zu arbeiten. Bei kürzeren Tubusbrennweiten wie 125 mm (z. B. mit Raynox DCR-250) wird der Randbereich auf Vollformat deutlich unscharf.
Das könnte den Eindruck erwecken, der Qualitätsunterschied zum 20x sei gering und ließe sich durch Hochskalieren kompensieren. Doch das täuscht: Bilder aus dem 50x-Objektiv bieten erheblich mehr Reserven für Zuschnitt und Vergrößerung – eine Reserve, die beim 20x-Bild bereits ausgeschöpft ist. Ob dieser Zugewinn die deutlich höhere Investition rechtfertigt, muss jeder selbst entscheiden.
Empfehlenswert ist das Objektiv vor allem für kleinere Sensoren. Auf Vollformat überzeugt es nur dann, wenn der Randbeschnitt einkalkuliert oder das Motiv klar zentrisch aufgebaut ist. Der Einsatz mit 125-mm-Tubuslinse erscheint hingegen kaum sinnvoll – hier zeigen sich die optischen Grenzen deutlich.
Vorteile
Extrem großer Arbeitsabstand, hohe Bildschärfe und Detailgenauigkeit im zentralen Bereich, gute Farbkorrektion, Parfokalität innerhalb der Objektivserie, also leichter Objektivwechsel, Im Vergleich zu hochpreisigen Objektiven etwas geringerer Kaufpreis
Nachteile
m Vollformat bei 200 mm Tubuslinsenbrennweite am äußeren Bildrand leichte Unschärfe, bei kleinerer Tubuslinsenbrennweite (125 mm) in einer breiteren Randzone
Daniel Knop, www.knop.de, www.danielknop.eu
Testbild mit DCR 250: Im Zentrum ist die Bildschärfe bei dieser Kombination nur moderat und deutlich geringer als bei der Nominalvergrößerung, und außerhalb des Bildzentrums lässt sie gewaltig nach. Hier zeigt sich auch eine leichte kissenförmige Verzerrung. Die Abdunklung des Rand- und Eckenbereichs ist deutlicher als bei Verwendung der DCR 150.
Das Bildzentrum hat noch gewisse Schärfe, aber feinste Details werden in Kombination mit der DCR 250 nicht mehr wiedergegeben.
Die Randzone weist starke kissenförmige Verzerrung und intolerable Unschärfe auf, die zur Ecke hin extrem wird (hier links oben). Im Vollformat ist diese Kombination aus Objektiv und Tubuslinse schlicht unbrauchbar.
Der direkte Vergleich mit dem Canon-Lupenobjektiv MP-E 65 mm bei Stellung 3,5x zeigt, dass das HLB Planapo 3,5x diesem sehr scharf abbildenden Makrospezialisten deutlich unterlegen ist. Das Canon bringt mehr Schärfe (Bild oben rechts), und der Schärfeabfall zum Bildrand und vor allem zu den Ecken hin ist beim Canon deutlich schwächer als beim HLB. Allerdings muss hier auch berücksichtigt werden, dass das HLB Planapo 3,5x neu weniger als die Hälfte dessen kostet, was für ein Canon MP-E 65 mm zu veranschlagen ist.
Vergleich HLB M Plan 3,5x – Canon MP-E 65 mm
HLB Planapo 3,5x (links) im Vergleich mit dem Canon MP-E 65 mm bei Stellung 3,5 (rechts), oben jeweils das rechte obere Viertel des Originalbilds, aufgenommen mit Vollformatsensor (Focus Stack), unten jeweils ein Sechzehntel des Originalbilds, entsprechend hochskaliert.
Fazit