USB-Mikroskop oder LCD-Mikroskop? Der Vergleich

Digitalmikroskope gibt es in zwei Grundformen. Die eine ist eine Kamera mit Linse, die Du per USB oder WLAN an Computer, Tablet oder Smartphone anschließt und deren Bild dort erscheint. Die andere bringt einen eigenen Bildschirm mit, meist auf einem Ständer, und funktioniert auch ohne Computer. Beide zeigen Münzen, Platinen und Pflanzen auf dem Display, doch im Alltag unterscheiden sie sich stark: bei Verzögerung, Mobilität, Bildgröße, Software und beim Löten. Hier erfährst Du, worauf es ankommt.

Zwei Bauarten, ein Prinzip

Das USB-Mikroskop ist im Kern eine Kamera mit Makro-Optik und LED-Ring. Es hat keinen Bildschirm. Das Bild wandert über Kabel (USB) oder WLAN auf Dein Gerät und wird dort in einer App oder einem Programm angezeigt. Beispiele aus der Liste sind das Jiusion 1080P mit Metallständer, das Cainda 2K oder das Ninyoon 4K mit WLAN-Funktion. Laut Herstellerangabe laufen sie unter Windows, Mac OS und Linux, teils auch an Android-Smartphones mit OTG-Funktion und am iPhone.

Das Digitalmikroskop mit LCD hat Kamera, Ständer, Beleuchtung und Display in einem Gehäuse. Das Bild erscheint sofort auf dem eigenen Bildschirm, mit 4,3, 7 oder 10,1 Zoll Diagonale. Fotos und Videos landen auf einer SD-Karte. Zusätzlich gibt es meist einen HDMI- oder USB-Ausgang. Modelle der Liste sind das Andonstar AD246S-M und AD249S-M, das TOMLOV DM9 Max und die beiden WADEO-Geräte mit 7 und 4,3 Zoll.

Der Vergleich im Überblick

Latenz: Warum das Bild manchmal hinterherhinkt

Beim USB-Mikroskop läuft das Bild durch mehrere Stationen: Sensor, Kompression im Gerät, USB-Übertragung, Treiber, Software und Anzeige. Jede kostet Zeit. Beim Löten oder Präparieren spürst Du diese Verzögerung, weil Hand und Auge nicht mehr im Gleichtakt sind. Für Betrachten von Münzen und Pflanzen stört sie kaum.

Ein Rechenbeispiel zeigt, warum Kompression nötig ist. USB 2.0 überträgt laut Wikipedia 480 Megabit pro Sekunde. Ein unkomprimiertes Full-HD-Videobild mit 1920 × 1080 Pixeln, 16 Bit pro Pixel (Format YUY2) und 30 Bildern pro Sekunde braucht rund 995 Megabit pro Sekunde, also mehr als das Doppelte. Deshalb senden UVC-Kameras meist komprimiert, etwa als MJPEG, das UVC laut Wikipedia unterstützt. Das Komprimieren und Entpacken kostet Zeit und Rechenleistung.

Wir haben die Verzögerung der Geräte nicht gemessen, und die Datenblätter nennen sie nicht. Das Cainda 2K wirbt zwar mit „keine Bildverzögerung“, das lässt sich aus dem Datenblatt aber nicht überprüfen. Was Du selbst wissen kannst: Ein LCD-Gerät zeigt das Bild direkt auf dem eigenen Display an, und HDMI liefert das Bild über eine Schnittstelle, die für Echtzeit-Videoanzeige ausgelegt ist. Das macht eine geringe Latenz wahrscheinlich, ist aber keine Garantie. Prüfe vor dem Kauf die Rückgabebedingungen und probiere das Gerät gleich mit Deiner Hauptanwendung aus.

Bildschirmgröße und Ergonomie

Die Bildschirmgröße bestimmt, wie viele Details Du erkennst und wie lange Du entspannt arbeitest. Die folgende Tabelle rechnet die Zollangaben der Hersteller in Zentimeter um und nennt den Typ.

Ein größerer Bildschirm vergrößert das Bild auf dem Display, nicht die Details. Die Grenze setzt der Sensor mit seiner Auflösung, und selbst die erreicht Dein Bildschirm nicht immer: Das Ninyoon 4K zeigt laut Hersteller auf einem Telefon ohne 4K-Display nur die höchste Auflösung an, die der Bildschirm unterstützt. Der digitale Zoom, den dieses Gerät am Handy mit 1,2 bis 2,0× anbietet, ist reine Software und fügt keine Details hinzu. Deshalb sind Angaben wie 2000× bei Digitalmikroskopen mit Vorsicht zu lesen: Sie hängen oft von der Bildschirmgröße ab. Die Lichtmikroskopie kennt dafür die förderliche Vergrößerung von etwa 500 bis 1000 mal numerischer Apertur, wie Wikipedia nach Ernst Abbe angibt. Was darüber liegt, nennt man leere Vergrößerung. Ähnlich ist es bei der digitalen Vergrößerung: Sie ist ein Zoom auf dem Bild und fügt keine Details hinzu. Mehr Hintergrund im Wissensartikel zur Vergrößerung.

Bei der Ergonomie punktet das LCD-Gerät mit verstellbaren Displays. Das WADEO 7 Zoll bietet laut Hersteller ein um 90 Grad drehbares Display und eine um 170 Grad verstellbare Halterung, um Augen und Nacken zu entlasten. Beim USB-Mikroskop stellst Du das Notebook oder den Monitor auf passende Höhe, was ebenso gut funktioniert, wenn Platz da ist.

Mobilität: Handy, Tablet und Notebook

Hier liegt die Stärke des USB-Mikroskops. Es wiegt wenig, passt in die Tasche und braucht keine eigene Stromversorgung, weil der Computer es speist. Die Geräte der Liste nennen Android-Smartphones, iPhones und iPads. Einige Hersteller bringen mehrere Stecker mit: Das Mostanne hat laut Hersteller Lightning-, USB-C-, USB- und Micro-USB-Stecker in einem, das Cainda einen USB-C-OTG-Adapter für Android-Handys.

Technisch beruht das auf dem UVC-Standard (USB Video Class). Laut Wikipedia brauchen UVC-Geräte keinen separaten Treiber, weil ein einheitlicher Treiber Geräte verschiedener Hersteller betreibt. Dokumentation von Android beschreibt, dass das Betriebssystem Plug-and-Play-USB-Kameras über die Standard-Kamera-Schnittstelle unterstützen kann. Ob ein bestimmtes Handy ein bestimmtes Mikroskop tatsächlich anzeigt, hängt aber vom Gerät, der Android-Version und der verwendeten App ab. Prüfe die Kompatibilitätsliste des Herstellers und die OTG-Unterstützung Deines Handys. Wer ohne Kabel arbeiten will, achtet auf WLAN-Modelle wie das Ninyoon 4K, das laut Hersteller drahtlos am Handy und per Kabel am PC arbeitet. Bei vielen WLAN-Mikroskopen verbindet sich das Handy direkt mit dem Gerät statt mit dem Heimnetz. Das Datenblatt sollte klar sagen, wie die Verbindung abläuft.

Das LCD-Gerät ist weniger mobil. Es braucht ein Netzteil oder USB-Strom, ist größer und schwerer und steht meist fest auf dem Tisch. Für den Gartentisch, die Klassenzimmer-Demo mit Beamer oder den Werkstatt-Arbeitsplatz reicht das völlig.

Software und Betriebssysteme

Ein USB-Mikroskop ist nur so gut wie seine Software. Viele laufen mit der vorinstallierten Kamera-App des Betriebssystems, andere mit eigenen Programmen. Besonders achten solltest Du auf:

• Systemunterstützung: Das Bresser DST-1028 bietet laut Hersteller eine Software nur für Windows. Das WADEO 7 Zoll unterstützt laut Hersteller PC-Ansicht unter Windows und Mac.
• Messfunktion: Das Andonstar AD246S-M stellt laut Hersteller eine Messsoftware für Windows bereit, mit der sich Längen und Flächen messen lassen. Damit Messwerte stimmen, muss die Software kalibriert werden, etwa mit einem Objektmikrometer.
• Aufnahme: Fotos und Videos. Bei LCD-Geräten speicherst Du direkt auf SD-Karte, beim TOMLOV DM9 Max bis zu 20 Megapixel und 1080P-Video laut Hersteller.
• Apps bei WLAN-Modellen: Prüfe, welche Berechtigungen die App verlangt, und ob sie ohne Konto auskommt.

Für den Einsatz mit einer richtigen Mikroskopkamera an einem Lichtmikroskop gelten ähnliche Regeln. Der Kamerasensor bestimmt dort die Detailtreue.

Löten und Elektronik: Wer gewinnt?

Zum Löten von SMD-Bauteilen braucht man freie Hände, einen großen Arbeitsabstand und ein Bild ohne Verzögerung. Hier hat das LCD-Gerät meist die Nase vorn. Es steht auf einem Ständer, das Display liegt in der Blickrichtung, und HDMI-Ausgang oder Fernbedienung erlauben Fotos ohne Verwackeln. Das WADEO 7 Zoll bringt laut Hersteller 8 LEDs und zwei Schwanenhalslichter mit. Beim Andonstar AD210 nennt der Hersteller einen einstellbaren Arbeitsabstand von 1 bis 26 Zentimetern. Der Metallständer des Andonstar AD246S-M ist laut Hersteller auch für hohe Temperaturen beim Löten geeignet.

Ein USB-Mikroskop kann beim Löten helfen, wenn Du einen großen Monitor hast, das Programm schnell reagiert und die Kamera stabil steht. Es ist die kostengünstige Variante für gelegentliche Reparaturen und Leiterplattenkontrolle. Wenn Du regelmäßig lötest, lohnt sich der Blick in die Bestenliste der Lötmikroskope, in der auch Stereomikroskope mit echtem 3D-Bild stehen. Der Unterschied zwischen Stereo- und Digitalbild wird im Vergleich Stereomikroskop und Lichtmikroskop besprochen.

Was beide nicht können

Weder USB- noch LCD-Mikroskop ersetzen ein Lichtmikroskop für Zellen und Mikroorganismen. Das Andonstar AD246S-M listet zwar ein Objektiv D mit 1800 bis 2040 Mal für biologische Objektträger. Solche Zahlen entstehen aus Sensorgröße, Bildschirm und Digitalzoom, nicht aus einer hohen numerischen Apertur. Das WADEO 4,3 Zoll nennt die biologische Beobachtung ausdrücklich „nicht für Zellen“. Für Pflanzenschnitte, Wasserproben oder Blutausstriche brauchst Du ein echtes Durchlichtmikroskop. Auch für Smartphone-Adapter an einem normalen Mikroskop gibt es Lösungen, siehe Handy-Mikroskop.

Entscheidungshilfe: USB oder LCD?

Digitalmikroskope mit eigenem Bildschirm im Überblick

Die drei folgenden Geräte stammen aus unserer Bestenliste für Digitalmikroskope. Sie zeigen, welche Ausstattung bei LCD-Modellen üblich ist: Displaygröße, HDMI-Ausgang, SD-Speicher und Ständer.

Unsere Empfehlungen: Digitales Mikroskop

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Unsere Empfehlung

Andonstar AD249S-M

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Der hohe 12,6-Zoll-Ständer und der große Sockel machen das Gerät zum Favoriten für Münzen und größere Platinen. Die 20-MP-Fotos bei 1080P-Video sollten…

• Hoher Ständer (12,6 Zoll) und großer Sockel (7 x…
• 10,1-Zoll-IPS-Display mit 178 Grad Blickwinkel
• Fernbedienung, Mikrofon, 8 LEDs plus 2 Schwanenhalslichter

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Für Elektronik

Andonstar AD246S-M

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Wer sich für die kabelgebundene Alternative interessiert, findet in der Bestenliste der USB-Mikroskope mehrere Modelle, zum Beispiel das Bresser DST-1028 mit Ringlicht und Metallstativ*, das laut Hersteller rund 0,7 Kilogramm wiegt und an den PC angeschlossen wird. Allgemeine Kaufhilfe bietet der Ratgeber Mikroskop kaufen.