Objektivporträt
Mitutoyo M Plan Apo 5x HR
Das Mitutoyo M Plan Apo 5x HR ist eine hoch auflösende Variante des verbreiteten M Plan Apo 5x
Das Objektiv
Das Mitutoyo M Plan Apo 5x HR ist ein Objektiv, das für die Metallurgie konzipiert wurde, in der Auflösung aber deutlich über das hinaus geht, was in der mittleren Preisklasse zu erwarten ist.
Ein paar Worte zur gesamten „M Plan Apo“-Serie von Mitutoyo: Hier handelt es sich um eine Objektivserie mit unterschiedlichen Abbildungsmaßstäben, die alle parfokal sind, also die gleiche Gesamtlänge von Gehäuse und Arbeitsabstand aufweisen. Auch Gehäusedurchmesser und Gewinde sind identisch, beim Durchmesser mit Ausnahme des 1x-Objektivs.
Das Mitutoyo M Plan Apo 5x HR ist Teil einer parfokalen Objektivserie mit identischem Gehäusedurchmesser
Der wesentliche Vorteil dieser Parfokalität ergibt sich zwar beim Einsatz an Spezialmikroskopen, weil hier der für alle Objektive passende Kameraauszug mechanisch hergestellt wird, mit fest verbauter Tubuslinse, wie das auch bei Labormikroskopen üblich ist. Allerdings ist diese Parfokalität beim Einsatz auf einem Focus-Stacking-Setup ebenfalls sehr nützlich, weil sie innerhalb der Objektivserie einen sehr einfachen Wechsel erlaubt, ohne weitere Änderungen am Setup, was in der praktischen Arbeit ausgesprochen angenehm ist.
Ein großer Arbeitsabstand ist für viele Anwendungen in der Metallurgie Voraussetzung, nicht zuletzt, weil das Licht hier von der Seite her kommen muss. Das ist ein weiterer, sehr wesentlicher Unterschied zu den meisten Mikroskopobjektiven, die primär für Laborzwecke produziert wurden (Medizin, Biologie u. a.), denn dort wird meist mit Durchlicht gearbeitet, was einen langen Arbeitsabstand entbehrlich macht, mithin sogar störend.
An sich wurde auch das hier vorgestellte Mitutoyo M Plan Apo 5x HR für den Einsatz an speziellen Mikroskopen geschaffen, doch der lange Arbeitsabstand ist ideal für den Einsatz auf einem Focus-Stacking-Setup, wo es zusammen mit der erforderlichen Tubuslinse auf eine Kleinbildkamera gesetzt wird. Durch den gewaltigen Arbeitsabstand ist die Lichtführung zur Beleuchtung des Objekts sehr einfach.
Die HR-Variante hat ein etwas längeres Gehäuse als die Basisversion
Blick auf die Front- und Anschlussseite beider Objektive
Der Hersteller
Hersteller ist die japanische Firma Mitutoyo, die neben diesen Spezialobjektiven unterschiedlichste Prüf- und Messgeräte für die Metallurgie herstellt. In Deutschland angeboten werden die Objektive z. B. von den Firmen Edmund (www.edmundoptics.de) oder Novoflex (www.novoflex.de).
Diese Objektivserie setzte bei ihrem Erscheinen Standards, denn sie präsentierte eine neue Konstellation aus großem Arbeitsabstand, hoher numerischer Apertur (NA) und damit hoher Detailwiedergabe sowie hervorragender Farbkorrektion und Verzeichnungsfreiheit bis an den Rand des vergleichsweise großen Bildkreises von 30 mm. Darüber hinaus sind, wie erwähnt, alle Objektive parfokal. Möglich wurde all dies nur durch den enorm großen Linsendurchmesser, was Größe und Gewicht der Objektive in bis dahin kaum gekannte Höhe trieb.
Während aber die M Plan Apos dieser Serie ohne den Zusatz „HR“ bei der numerischen Apertur und damit der optischen Auflösung nicht an die Grenzen des physikalisch möglichen gehen, wurden bei der HR-Serie (high resolution, hohe Auflösung) alle Register gezogen, um genau dies zu erreichen. Da allerdings die Entwicklungsingenieure nicht zaubern können und physikalische Gesetzmäßigkeiten sich nicht außer Kraft setzen lassen, muss für diese hohe Abbildungsschärfe irgendwo bezahlt werden, nicht nur beim Kauf an einer Kasse, sondern auch im übertragenen Sinn: Abbildungsschärfe, Arbeitsabstand und Bildkreis, also Abbildungsqualität in der Randzone, stehen in gewisser Weise im Zusammenhang, und sobald man an der einen Schraube dreht, wirkt sich das auch auf alle anderen Eigenschaften aus (Details in diesem Beitrag) – kein Vorteil ohne Nachteil. Und um einen solchen Nachteil auszugleichen, muss der Hersteller hohen Aufwand treiben, bezüglich der Qualität der Linsen, ihrer Vergütung und auf andere Weise, und das kostet eben Geld.
Beim Blick von vorn durch die Linsen ist kaum ein Unterschied erkennbar, doch von hinten lässt sich erkennen, dass der Öffnungswinkel der HR-Variante deutlich größer ist (HR-Variante jeweils links)
Bei einer Steigerung der Abbildungsschärfe im Bildzentrum könnte man z. B. erwarten, dass entweder der Arbeitsabstand schrumpft ist oder die Bildqualität (Schärfe, Verzeichnungsfreiheit, Farbfehler) in den Bildecken nachlässt – vielleicht sogar beides. Und tatsächlich ist der Arbeitsabstand der hier vorgestellten HR-Optik kleiner als jener der Nicht-HR-Variante, was allerdings gewollt ist, denn das Gehäuse ist länger, und beide Werte zusammen sollen ja 95 mm ergeben. Wie es um die Bildqualität in den Ecken bestellt ist, und ob dieses Objektiv gegenüber der Nicht-HR-Version an anderer Stelle Schwächen zeigt, soll der hier vorliegende Test zeigen, und natürlich interessiert es, wieviel schärfer diese HR-Variante abbildet. Der Kaufpreis beträgt immerhin ein Mehrfaches der Basisversion.
Das hier porträtierte Objektiv stellte mir freundlicherweise Dr. Kristian Peters für den Test zur Verfügung.
Der Blick auf die Frontlinse zeigt, dass bei der HR-Variante erheblich effektivere Vergütungen eingesetzt werden, denn die Spiegelung ist weit geringer. Das verbessert das Kontrastverhalten erheblich, weil Streulichteffekte vermieden werden.
Technische Daten
Abbildungsmaßstab 5x
Numerische Apertur 0,21
Unendlichoptik (Tubuslinse nötig)
kompatible Tubuslinsenbrennweite 200 mm
Gewindedurchmesser und Steigung M26 x 36 TPI
Gewicht 285 g
Gehäuselänge 69,5 mm
Gehäusedurchmesser 34 mm
Parfokaldistanz (Gehäuselänge plus Arbeitsabstand) 95 mm
Durchmesser der Austrittspupille 18 mm
Brennweite 40 mm
Arbeitsabstand 27,0 mm
Auflösung 1,3 µm
Schärfentiefe 6,2 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, so dass annähernd die Nominalvergrößerung von 5x entsteht. Die beiden anschließenden Bilder enthalten jeweils einen vergrößerten Ausschnitt.
Testbild mit Nominalvergrößerung (DCR 150), mit Rahmenmarken für die nachfolgenden Ausschnittsvergrößerungen – sehr gute Schärfe, keine sichtbare Randabdunklung, frei von chromatischen Aberrationen, extrem leichte kissenförmige Verzerrung zu den Bildecken hin, die aber kaum sichtbar, sondern nur messbar ist
In der zentralen Ausschnittsvergrößerung zeigt sich erwartungsgemäß eine brillante Detailschärfe ohne chromatische Aberrationen
In der eckständigen Ausschnittsvergrößerung der Vollformataufnahme ist im äußeren Randbereich (hier links oben) leicht abnehmende Detailschärfe zu sehen, am besten zu erkennen in den quadratischen Elementen. Auch wird hier zur Bildecke hin die leichte kissenförmige Verzerrung deutlicher. Die Sensordiagonale von 43 mm überfordert den Bildkreis des Objektivs also etwas, doch auf einem kleineren Sensor (APS, MFT) wären diese Erscheinungen sicher nicht zu sehen. Mit dieser schwachen Ausprägung dürfte dies auch im Vollformat belanglos sein.
Zentrum
Die Abbildungsleistung im Zentrum ist schlichtweg herausragend. Selbst feinste Linien und Strukturen des Testtargets sind glasklar, kontrastreich und ohne jede Weichzeichnung erkennbar. Der Mikrokontrast ist gegenüber dem regulären M Plan Apo 5x nochmals sichtbar gesteigert. Kanten sind gestochen scharf, ohne Überstrahlungen oder Unschärfeausläufer. Auch die Trennung feinster Elemente bleibt präzise, was auf eine exzellente Korrektur sämtlicher monochromatischer und chromatischer Fehler hinweist. Das HR-Design spielt hier seine Stärken voll aus – es liefert die derzeit wohl bestmögliche zentrale Abbildungsleistung im Bereich der 5x-Industriemakros.
Erweitertes Zentrum
Auch in der mittleren Zone bleibt die Qualität exzellent. Selbst bei hoher Informationsdichte – wie in den dichten Schaltstrukturen oder fein segmentierten Randzonen der Testfelder – zeigt das Objektiv keinerlei nennenswerte Einbußen. Die Abbildung bleibt knackig, mit sauber getrennten Linien, ohne Kontrastverlust oder beginnende Weichzeichnung. Die Planlage der optischen Korrektur ist sehr gut – auch bei leicht abweichender Fokusebene über das Bildfeld hinweg sind keine Aberrationen wie Astigmatismus oder Bildfeldwölbung sichtbar. Dies spricht für eine klar verbesserte Bildfeldebnung gegenüber der Standardversion.
Randzone
Im Randbereich zeigt das HR-Objektiv seine eigentliche Stärke: Anders als bei der Standardversion mit NA 0,14, wo in der Randzone ein spürbarer Qualitätsabfall auftritt, bleibt die HR-Version auch hier auf erstaunlich hohem Niveau. Die Schärfe nimmt nur minimal ab – ein leichtes Weicherwerden ist erkennbar, aber die Details bleiben klar differenziert und keineswegs matschig oder verzerrt. Auch die Eckbereiche sind nahezu frei von chromatischer Aberration oder Koma, was bei einem Vollformatsensor von 43 mm Diagonale und einem spezifizierten Bildkreis von 30 mm bemerkenswert ist. Offenbar erlaubt die optische Reserven dieses HR-Modells eine praktische Ausdehnung des nutzbaren Bildfelds weit über das ursprüngliche Spezifikationsziel hinaus.
Fazit
Das Mitutoyo M Plan Apo 5x HR ist ein hochpräzises Spezialobjektiv, das sich auch auf einem Vollformatsensor in Bestform zeigt. Es übertrifft die bereits sehr gute Standardversion in sämtlichen Belangen: höherer Mikrokontrast, feinere Detailzeichnung, deutlich bessere Rand- und Eckabbildung und insgesamt eine klar homogenere Leistung über das gesamte Bildfeld hinweg. Die numerische Apertur von 0,21 trägt wesentlich zu dieser Leistung bei – sie bedeutet nicht nur höhere theoretische Auflösung, sondern auch sichtbar mehr Strukturtreue bei echten Motiven.
Wer höchste Ansprüche an Bildqualität stellt, insbesondere bei wissenschaftlicher Dokumentation, Materialanalyse oder technischer Mikrofotografie, wird mit diesem Objektiv eines der besten verfügbaren Werkzeuge finden – auch und gerade auf Vollformat. Das Mitutoyo M Plan Apo 5x HR setzt Maßstäbe und empfiehlt sich für alle Anwendungen, bei denen kompromisslose Bildqualität zählt.
Die Abbildungsleistung – Tubuslinse 125 mm
Das folgende Testbild ist eine weitere Übersichtsaufnahme, allerdings mit der Tubuslinse Raynox DCR 250, was den Abbildungsmaßstab auf ca. 3,125 reduziert (statt 5x). Einige metallurgische Mikroskopobjektive aus der erwähnten Mitutoyo-Serie tolerieren diese Vorgehensweise, wenngleich auch nicht alle im gleichen Maß, und der Test soll zeigen, welche qualitativen Abstriche damit beim Mitutoyo M Plan Apo 5x HR zu erwarten sind.
Testbild mit DCR 250: Mit dieser geringeren Tubuslinsenbrennweite wird ein kleinerer Abbildungsmaßstab erzeugt, und bei dieser Kombination (für die das Objektiv nicht konzipiert wurde!) ist die Überforderung des nutzbaren Bildkreises durch den Vollformatsensor stärker, denn die kissenförmige Verzerrung im Eckbereich nimmt erkennbar zu. Auch lässt dort die Schärfe deutlich nach.
In der zentralen Ausschnittsvergrößerung der Vollformataufnahme ist die Detailschärfe gleichmäßig und gut. CAs sind nicht zu erkennen, das Bild zeigt keine erkennbaren Verzerrungen.
Im vergrößerten Eckausschnitt der Vollformataufnahme nehmen zur Bildecke hin die Verzerrung und die Unschärfe deutlich zu, wenngleich auch nicht ganz so dramatisch wie bei der Nicht-HR-Variante. Aber auch hier ist diese Zone so schmal, dass sie bei kleineren Sensoren (APS, MFT) nicht abgebildet wird, und selbst beim Vollformatsensor dürfte es bei mittenbetonten Bildmotiven kaum eine Rolle spielen.
Zentrale Bildzone
Im Zentrum bleibt die Abbildungsleistung überraschend stark – trotz der deutlichen Unteransteuerung. Die Schaltstrukturen sind noch klar differenzierbar, Linien wirken überwiegend scharf, wenn auch mit etwas geringerem Mikrokontrast als im Idealbetrieb. Die extreme Präzision, die das HR-Objektiv bei 200 mm zeigt, ist abgeschwächt, aber immer noch auf sehr hohem Niveau. Die zentrale Auflösung bleibt hoch, allerdings ist eine leichte „Mattigkeit“ zu erkennen – Hinweise auf beginnende sphärische Aberration durch Verschiebung der Korrekturbereiche im Linsensystem.
Erweitertes Zentrum
Im erweiterten Zentrum wird der Qualitätsverlust deutlich spürbarer. Feinstrukturen beginnen zusammenzulaufen, der lokale Kontrast bricht sichtbar ein, und es entsteht ein weicherer Bildeindruck. Die Linien erscheinen weniger definiert, teils sogar leicht verwaschen. Hier macht sich der Verkürzungseffekt der Tubuslinse stärker bemerkbar: Das Bildfeld schrumpft, die Projektion auf den Sensor wird inkorrekt gestreckt, und die Korrektur für Bildfeldwölbung und Astigmatismus greift nicht mehr vollständig. Auch die Schärfeebene scheint leicht zu kippen – ein Hinweis auf asymmetrische Verzeichnung.
Randzone
In den Ecken und äußersten Randbereichen ist die Abbildungsqualität deutlich eingeschränkt. Der Kontrast fällt stark ab, feine Strukturen erscheinen verschmiert, teilweise sind Linien nur noch als flächige Grauzonen erkennbar. Die optische Korrektur greift hier kaum noch, da die veränderte Tubusdistanz zu einem sichtbaren Verlust der Bildfeldebnung und einer drastischen Reduktion der Auflösung führt. Koma-artige Ausflüsse und leichte Verzeichnungen sind sichtbar. Farbsäume bleiben jedoch selbst hier erstaunlich gering – ein Verdienst der hochwertigen apochromatischen Korrektur des HR-Objektivs.
Fazit
Auch unter nicht optimalen Bedingungen zeigt das Mitutoyo M Plan Apo 5x HR eine beeindruckende optische Robustheit. Im Zentrum bleibt die Bildqualität auf hohem Niveau, wenn auch ohne die legendäre Präzision, die das Objektiv bei 200 Tubuslinsenbrennweite mm bietet. Ab der mittleren Zone wird der Qualitätsverlust jedoch zunehmend spürbar, und in den Randzonen ist er deutlich. Das Ergebnis unterstreicht, wie präzise dieses Objektiv auf die korrekte Tubuslänge abgestimmt ist – und wie sensibel es auf Abweichungen reagiert. Für Bildanwendungen mit zentral positionierten Motiven kann das Objektiv auch mit kürzerem Tubus beim Abbildungsmaßstab von etwa 3,1:1 brauchbare Ergebnisse liefern, doch wer die volle Leistungsfähigkeit – insbesondere über das ganze Vollformat – ausschöpfen möchte, sollte unbedingt die spezifizierten 200 mm einhalten.
Insgesamt belegt dieses Testbild, dass das HR-Modell nicht nur eine optische Hochleistung im Idealzustand ermöglicht, sondern auch im Grenzbereich einer zu kurzen Tubuslinse noch deutlich besser abschneidet als die Standardversion – ein Beweis für die außergewöhnliche optische Qualität und Reservetiefe dieses Objektivs.
Vergleich: M Plan Apo 5x – M Plan Apo 5x HR – M Plan Apo 10x
Der direkte Vergleich des Mitutoyo M Plan Apo 5x HR mit der Nicht-HR-Variante zeigt in der Ausschnittsvergrößerung, dass das HR in einer völlig anderen Liga spielt. Es produziert eine Detailschärfe, die an das erinnert, was ein Nikon CF Plan Apo im Bildzentrum erzeugt, hier allerdings mit weit größerem Bildkreis.
Während diese Objektive für den Vergleich beide mit der Tubuslinse Raynox DCR 150 (208 mm Brennweite) eingesetzt wurden, sollte ein Test des Mitutoyo M Plan Apo 10x mit geringerer Tubuslinsenbrennweite zeigen, ob sich auf diesem Weg eine vergleichbar hohe Detailwiedergabe erreichen lässt. Immerhin hat dieses Objektiv eine numerische Apertur von 0,28 (statt 0,21 beim 5x HR). Allerdings arbeitet es dann außerhalb seines Idealbereichs, der als „sweet spot“ bezeichnet wird, eben mit geringerer Tubuslinsenbrennweite und kleinerem Kameraauszug. Der direkte Vergleich zeigt, dass diese Vorgehensweise zwar mehr Details darstellt als beim 5x mit DCR 150, doch die Abbildungsschärfe des 5x HR bleibt absolut unerreichbar.
Das ohnehin schon scharf abbildende Mitutoyo M Plan Apo 5x (links) ist der HR-Variante (Mitte) haushoch unterlegen, und auch das 10x mit kleinerer Tubuslinsenbrennweite kann diese Abbildungsschärfe nicht annähernd erreichen (alle Ausschnitte aus dem Bildzentrum, stark hochskaliert)
Linkes Bild – Mitutoyo M Plan Apo 5x (NA 0,14, Tubusl. 200 mm)
Die Auflösung ist solide, typische Strukturen sind gut erkennbar, doch der Mikrokontrast ist im direkten Vergleich geringer. Feine Linien wirken leicht überstrahlt, Grauwertverläufe sind etwas flau. Besonders in den diagonalen Kanten (z. B. obere linke Ecke des „765“-Feldes) sind leichte Auflösungsverluste und eine beginnende Unschärfe zu erkennen. Das Bild ist gut – aber im Vergleich zu den anderen beiden nicht führend. Dies bestätigt, was bereits aus vorherigen Testbildern ersichtlich wurde: Die Standardversion des 5x ist im Zentrum gut, aber optisch nicht maximiert. Kurzfassung: Gut, aber sichtbar schwächer als die HR-Version.
Mittleres Bild – Mitutoyo M Plan Apo 5x HR (NA 0,21, Tubusl. 200 mm)
Das Bild ist deutlich klarer und schärfer. Der Mikrokontrast ist hervorragend, feine Leiterbahnen und Übergänge sind sauber getrennt, ohne Überstrahlung oder Verwaschung. Linien sind hart und gleichzeitig differenziert, die Grauflächen zwischen den Strukturen erscheinen ruhiger und detailreicher. Die HR-Version liefert hier eindeutig das beste Ergebnis: höchste Detailtreue, hervorragende Flächenreinheit und sichtbar bessere Kantenschärfe. Es ist die optische Referenz in diesem Vergleich. Kurzfassung: Optisch makellos – höchste Bildqualität mit perfekter Balance.
Rechtes Bild – Mitutoyo M Plan Apo 10x (NA 0,28, Tubusl. 125 mm)
Überraschend stark – besonders wenn man bedenkt, dass das Objektiv für 10x bei 200 mm Tubuslänge gerechnet ist, hier aber auf ca. 6,25x heruntergebremst wird. Dennoch: Die Linien sind klarer als beim normalen 5x, die Mikrokontraste besser, und selbst kleinste Details in den Schwarzflächen sind noch sichtbar. Was jedoch auffällt: Die Darstellung ist etwas härter, mit minimaler Tendenz zu mikroskopischem „Klingeln“ an den Kanten. Diese Schärfe ist leicht technisch, nicht ganz so harmonisch ausbalanciert wie beim HR-5x. Feine Helligkeitssprenkel und sehr leichte Tonwertabstufungen wirken etwas weniger subtil. Es ist ein exzellentes Bild – aber es fehlt der letzte Hauch Eleganz und Ausgewogenheit, den das 5x HR bietet. Kurzfassung: Stark, besser als 5x Standard, aber mit leicht „technischer“ Anmutung.
Gesamturteil
Das Mitutoyo 10x bei 125 mm Tubusbrennweite schlägt das Standard-5x sichtbar, insbesondere bei Schärfe und Kontrast. Es nähert sich in der Leistungsfähigkeit dem 5x HR an, erreicht es aber nicht ganz. Die HR-Version bleibt überlegen – sie kombiniert maximale Schärfe mit außerordentlich ruhigem Bildcharakter, exzellentem Mikrokontrast und natürlicher Differenzierung von Helligkeitsabstufungen.
Wenn es um maximale Leistung im Zentrum bei professioneller Reproduzierbarkeit geht, bleibt das 5x HR die erste Wahl. Das 10x bei 125 mm ist jedoch eine sehr interessante, leistungsstarke Alternative – besonders dort, wo ein Hauch mehr Vergrößerung ohne Bildfeldkompromiss gewünscht ist.
Die Abbildungsleistung – Tubuslinse 200 mm: Mikroprozessor
Das folgende Bild zeigt einen stark vergrößerten Ausschnitt aus einem Mikroprozessor mit einer Kantenlänge von 3 × 3 mm, aufgenommen mit dem Mitutoyo M Plan Apo 5x bei optimaler Konfiguration – also mit einer 200 mm Tubuslinse auf einem Vollformatsensor. Dies erlaubt eine sehr präzise Beurteilung seiner Abbildungsleistung in den verschiedenen Bildzonen und zeigt nicht nur die Schärfeleistung bzw. Detailerfassung, sondern lässt auch die Farbwiedergabe erahnen.
Auf dem etwa 1,5 mm breiten Ausschnitt sieht man klare, scharfe Details
Der hier gezeigte Ausschnitt des 3 mm breiten Mikroprozessors gibt etwa 1,6 Millimeter Bildbreite wieder und zeigt neben kräftigem Farbkontrast brillante Schärfe
Diese Einzelansicht zeigt eine Ausschnittsvergrößerung des Gesamtchips in beeindruckender optischer Qualität. Auffällig ist die enorme Strukturklarheit über das gesamte Bildfeld hinweg: selbst feinste Schaltungsdetails sind scharf und kontrastreich, die Farbwiedergabe ist neutral und differenziert. Es gibt keine störenden chromatischen Aberrationen, keine Überstrahlungen heller Flächen und kein Rauschen in dunklen Zonen. Besonders auffällig ist die exzellente Kantenzeichnung – Übergänge zwischen Metall, Silizium und Strukturträgern bleiben klar abgegrenzt, ohne Randunschärfen oder Ausfransungen.
Die gleichmäßige Brillanz über das gesamte sichtbare Feld spricht für eine perfekte Planlage der optischen Korrektur – typisch für ein High-End-Apochromat mit hoher numerischer Apertur. Auch die Darstellung der Bondpads rechts im Bild ist ohne Glanzüberlagerungen, mit gut aufgelösten Detailstrukturen im Inneren der Kontaktflächen.
Vergleich Mitutoyo M Planapo 5x HR – M Planapo 5x
Die feinen Strukturen im Mikroprozessor bieten sich ebenfalls für einen Vergleich der HR- und der Basisvariante an, und hier zeigt sich abermals die enorme Überlegenheit der HR-Variante. Schon beim Blick auf die quadratischen Kontaktflächen des Prozessors wird das deutlich, aber auch die winzigen Details zeigen, dass die sündhaft teure HR-Variante ein Überflieger ist.
Das Mitutoyo M Planapo 5x HR im direkten Vergleich mit der Basisvariante, dem M Planapo 5x
Dieser Vergleich verdeutlicht eindrucksvoll die Fortschritte, die das HR-Modell gegenüber der regulären Version bietet:
Auflösung und Mikrokontrast
Links (5x HR) sind selbst kleinste Gitter und Logikelemente innerhalb der Schaltung klar erkennbar und sauber voneinander abgegrenzt. Rechts (Standard 5x) wirken dieselben Strukturen weicher, mit schwächerer Kantenzeichnung und reduzierter Flächendynamik. Der Eindruck ist insgesamt matter und weniger durchzeichnet.
Kantenschärfe und Detailtrennung
Die Leiterbahnen im HR-Bild zeigen sich mit präzisem Schwarz-Weiß-Kontrast, ohne Fransen oder Eintrübungen an den Übergängen. Im Vergleich dazu erscheinen dieselben Strukturen beim Standardobjektiv leicht aufgeweicht. Linien laufen bei feiner Packung stellenweise zusammen.
Tonwerttiefe und Flächenruhe
Die Flächen im HR-Bild sind ruhiger, homogener, mit höherer Differenzierungsfähigkeit – insbesondere im Bereich der metallischen Kontaktzonen. Im rechten Bild (Standard 5x) zeigen sich feine Helligkeitsschwankungen oder körnigere Übergänge.
Chromatische Fehler
Beide Bilder zeigen eine insgesamt sehr gute Farbkorrigierung, doch das HR-Objektiv bleibt noch neutraler – insbesondere in hochkontrastigen Übergängen zeigt es keinerlei Farbsäume oder CAs, während das Standardmodell bei extremer Vergrößerung minimale Farbschatten andeutet.
Gesamtbeurteilung
Die Bilder bestätigen erneut: Das Mitutoyo M Plan Apo 5x HR ist dem Standardmodell 5x in allen zentralen Bildqualitätsmerkmalen überlegen. Es bietet eine höhere Auflösung, mehr Mikrokontrast, sauberere Kanten und eine insgesamt ruhigere, strukturreinere Bildwirkung. Für anspruchsvolle Aufgaben wie die präzise Dokumentation technischer Strukturen (z. B. Mikroprozessoren, MEMS, Mikromechanik) ist das HR-Modell die deutlich bessere Wahl – auch auf einem Vollformatsensor.
Wer den maximal möglichen Informationsgehalt aus einem Motiv extrahieren will – sei es für Forschung, technische Analyse oder wissenschaftliche Publikation – findet im 5x HR eine Referenzoptik, die derzeit kaum übertroffen wird. Das Standardmodell bleibt eine gute, aber im Vergleich sichtbar unterlegene Alternative.
Auflösungstest
Der Auflösungstest 300 von Zeiss ermöglicht, die Auflösung eines Mikroskopobjektivs in Form eines Zahlenwerts abzulesen. Zwar ist diese Ablesung in gewissem Rahmen Interpretationssache, nicht völlig exakt und zudem sehr abhängig von der Auflösung des Kamerasensors (Details siehe hier), doch sie vermittelt durchaus einen groben Eindruck der Feinzeichnung und Detailwiedergabe. Beim hier vorgestellten HR-Objektiv ist dieser Auflösungstest trotz der verwendeten hohen Sensorauflösung von 45 Megapixeln noch problematischer als bei der Nicht-HR-Variante, weil die kleinsten darstellbaren Linienabstände geringer sind, so dass sie von weniger Pixeln wiedergegeben werden, was die Erkennbarkeit erschwert. Generell erfordern Objektive mit 5x oder geringeren Abbildungsmaßstäben hierfür eigentlich kleinere Sensorpixel.
Der Wert für die darstellbaren Linienpaare liegt mit 450 lp/mm klar höher als bei der Nicht-HR-Variante (360 lp/mm). Beim Verwenden eines Kamerasensors mit kleineren Pixeln könnte aber möglicherweise ein noch höherer Wert gemessen werden.
Fazit
Das Mitutoyo M Plan Apo 5x HR ist eine kompromisslos leistungsfähige Optik und gehört zu den besten Industrieobjektiven, die im Bereich der hochauflösenden Makrofotografie erhältlich sind. Seine Abbildungsqualität übertrifft selbst die bereits exzellente Standardvariante des M Plan Apo 5x spürbar – sowohl in der Detailauflösung als auch im Mikrokontrast, in der Kantenschärfe und in der Differenzierung feinster Strukturen. Wer dieses HR-Modell einmal im praktischen Einsatz erlebt hat, wird es schwer finden, zur Nicht-HR-Version zurückzukehren – selbst wenn man diese zuvor für vollkommen ausreichend hielt.
Setzt man das Objektiv wie vorgesehen mit einer Tubuslinse von 200 mm Brennweite ein – oder mit einer nur leicht abweichenden Brennweite wie der DCR 150 –, so liefert es auch auf einem Vollformatsensor nahezu durchgehend hervorragende Ergebnisse. Ein gewisser Schärfeverlust am äußersten Rand ist messbar, aber in der Praxis fast nie relevant. Erst bei stark verkürzter Tubusbrennweite (z. B. DCR 250), also außerhalb der Spezifikation, zeigen sich in den Randzonen deutliche Einschränkungen – insbesondere bei Motiven, die bis in die Bildecken feine Struktur enthalten. Für kleinere Sensorformate wie APS-C oder Micro Four Thirds spielen diese Effekte keine Rolle.
Entgegen der offiziellen Angabe des Herstellers, das Objektiv sei für Sensoren bis 2/3 Zoll ausgelegt, zeigt die Praxis, dass es sich auch auf Vollformatsensoren hervorragend einsetzen lässt – gerade dann, wenn das Motiv in der Bildmitte platziert ist, wie etwa bei der typischen zentrierten Makrofotografie („Fliegenkopfszenario“). In solchen Fällen bleibt die äußere Zone des Sensors visuell ohnehin ungenutzt oder dient nur als Unschärferaum.
Hinzu kommt: Die numerische Apertur von 0,21 verschafft dem 5x HR einen signifikanten Auflösungsvorsprung gegenüber der Standardvariante (NA 0,14), der sich bei gleichem Abbildungsmaßstab unmittelbar sichtbar auswirkt – und das nicht nur im Zentrum, sondern bis weit ins Bildfeld hinein. Die optische Korrektur ist überdurchschnittlich plan, frei von Farbsäumen, mit sehr gleichmäßigem Kontrastverlauf.
In Summe ist das Mitutoyo M Plan Apo 5x HR ein Objektiv für alle, die bei dokumentarischer Makrofotografie keine Kompromisse machen möchten – und bereit sind, für höchste optische Leistung auch ein entsprechend spezialisiertes System zu betreiben. Wer den maximal möglichen Informationsgehalt aus kleinen Strukturen extrahieren will, findet hier eine Referenzklasse.
Vorteile
Extrem hohe Bildschärfe, großer Arbeitsabstand, hervorragende Farbkorrektion, Parfokalität innerhalb der Objektivserie, also leichter Objektivwechsel
Nachteile
Sehr hoher Anschaffungspreis, ungewöhnliche Gewindegröße, die einen speziellen Adapter erfordert (z. B. RAF-Camera oder www.stonemaster-onlineshop.de)
Daniel Knop, www.knop.de, www.danielknop.eu