Объективы для микроскопов, сканирующие объективы и тубусы
Разновидности объективов
Сухие и иммерсионные (погружные) объективы
Иммерсионные объективы получили свое название из-за среды, в которую погружают прибор. Иммерсионная среда располагается между передней частью объектива и покровным стеклом микроскопа. «Сухими» объективы стали называть из-за наличия воздушного зазора между объективом и образцом.
В опытах масляно — иммерсионной микроскопии в качестве среды используется погружное масло (например, MOIL-30). Это масло необходимо для достижения числовой апертурой значений, превышающих 1,0. Опыты, где в качестве иммерсионной среды выступает вода, лучше подходят для прямого взаимодействия с образцом. Обратите внимание: если иммерсионный объектив или объектив погружения используется без соответствующей среды, качество изображения будет очень низким.
Планахроматические и апохроматические объективы
«Плоскими» объективы стали из-за плоского изображения, создаваемого в поле зрения объектива. Характеристика «ахроматические» появилась вследствие коррекции хроматической аберрации в конструкции объектива. Такие объективы исправляют хроматические аберрации для пары длин волн и сферическую аберрацию для одной длины волны. При работе с этими объективами лучше всего использовать зеленый свет.
Апохроматические объективы корректируют хроматические аберрации на трех-пяти длинах волн, а также сферические аберрации на двух и более длинах волн. С помощью апохроматов получают хорошие изображения в цветной микрофотографии, однако еще более качественные результаты демонстрируют планапохроматические или планфлуоритовые объективы, о которых будет сказано далее.
Планфлуоритовые объективы
Плоские флюоритовые объективы, известные так же как плоские полуахроматы, — это планфлуоресцентные объективы (флуоры), строящие плоское изображение в поле зрения. Плоские флуоритовые объективы исправляют хроматические аберрации на двух-четырех длинах волн, а также сферические аберрации на трех-пяти длинах. Помимо корректировки аберраций для большего количества длин волн, объективы этого вида уменьшают аберрации между расчетными длинами волн, чего нельзя наблюдать при использовании планахроматов. Эти объективы также подходят для цветной микрофотографии.
Суперапохроматические объективы
Суперапохроматические объективы создают осевую коррекцию цвета во всем видимом диапазоне. Они предназначены для обеспечения осевой цветопередачи с ограничением пятна дифракции в широком поле зрения без виньетирования по всему полю. Высокий показатель числовой апертуры и конструкция апохроматического объектива делает его идеально подходящим для получения широкоугольных изображений в освещенной среде.
Основные конструкционные особенности
Рисунок 1. Примечание: даны общие схемы масляно-иммерсионного объектива (слева) и «сухого» объектива (справа). Объективы различных производителей и предназначений могут отличаться и по форм-фактору, и по внутреннему устройству. Mounting Thread – крепежная резьба. Magnification/Numerical Aperture/Immersion. Medium – Увеличение/ Числовая апертура/ Иммерсионная среда. Infinity Correction/Cover Glass Thickness/Field number – Коррекция на бесконечности / Толщина покровного стекла / Номер поля. Color Code – цветовой код. Immersion Objective Identifier – сведения о погружном объективе. Flat Field/Aberration Correction – Плоское поле / Коррекция аберраций. Coverslip Correction/Working distance – Коррекция аберраций от покровного стекла / рабочее расстояние. Correction Ring – корректирующее кольцо
Основные термины
Увеличение
Увеличение объектива определяется отношением фокусного расстояния линзы объектива к фокусному расстоянию линзы окуляра:
M = L / F .
Полное увеличение системы — увеличение объектива, умноженное на увеличение окуляра или камеры. Увеличение объектива микроскопа будет точным при правильном подборе фокусного расстояния линзы объектива.
Числовая апертура (NA)
Числовая апертура – безразмерная величина, рассчитывается из приемного угла объектива, общая формула выглядит так:
NA =
где θa — максимальный приемный полуугол объектива, а ni — показатель преломления погружной среды. Обычно это воздух, также может быть вода, масло, и др.
Парфокальная длина
Эта характеристика известна как парфокальное расстояние, представляет собой расстояние от посадочной части объектива до нижней части покровного стекла (или до препарата, если микроскоп предназначен для использования без покровного стекла). Парфокальное расстояние объективов от разных производителей отличается, более того, оно может отличаться у продукции одного и того же производителя. Например, Thorlabs изготавливает объективы с парфокальными расстояниями 60 мм и 95 мм, объективы Olympus и Zeiss имеют парфокальную длину 45 мм, а объективы Nikon и Leica — 60 мм. Некоторые производители также предлагают большие объективы с парфокальным расстоянием 75 мм. Для случаев, когда необходимо совмещать объективы с разными парфокальными длинами, доступны удлинители парфокальной длины.
Рабочее расстояние
Рабочее расстояние – это расстояние между передним элементом объектива и ближайшей поверхностью покровного стекла (образца), в зависимости от конструкции объектива. Сведения о толщине покровного стекла выгравированы на объективе.
Рисунок 2. Влияние толщины покровного стекла (мм) на качество изображения при излучении 632,8 нм
Номер поля
Номер поля соответствует размеру поля зрения (в миллиметрах), умноженному на увеличение объектива.
FN = Field of View Diameter × Magnification
Коррекция аберраций покровного стекла и корректирующая муфта (Кольцо)
Обычно покровное стекло имеет толщину 0,17 мм, но из-за различия в производственном процессе фактическая толщина может варьироваться. Корректирующее кольцо, присутствующее на некоторых объективах, используются для компенсации аберраций на покровных стеклах различной толщины путем регулирования относительного положения внутренних оптических элементов. Обратите внимание, что объектив может быть разработан для эксплуатации только со стандартным покровным стеклом толщиной 0,17 мм, в этом случае объективы не имеют коррекционного кольца.
На диаграмме показана зависимость сферической аберрации от толщины используемого покровного стекла для излучения 632,8 нм. Для покровного стекла толщиной 0,17 мм сферическая аберрация покровного стекла не превышает дифракционно-ограниченную аберрацию для объективов с числовой апертурой до 0,40.
Расчет увеличения и площади предметной области
Увеличение
Увеличение системы складывается из увеличительной способности каждого оптического элемента – объектива, камеры, окуляров. Подсчет общего увеличения, сделанный с опорой на указанные на приборах значения, оказывается точным только в том случае, если оптические элементы изготовлены одним и тем же производителем. В ином случае увеличение системы тоже можно вычислить, но перед этим необходимо вычислить эффективное увеличение объектива так, как описано ниже.
Чтобы лучше понять приведенные ниже примеры и общие принципы расчета (которые в дальнейшем вы можете применить к собственному микроскопу), воспользуйтесь калькулятором увеличения и расчета поля зрения.
Калькулятор представляет собой электронную таблицу Excel с макросами. Чтобы воспользоваться калькулятором, макросы должны быть включены. Чтобы включить макросы, нажмите кнопку «Включить содержимое» на желтой панели сообщений при открытии файла.
Пример 1: Увеличение камеры
При визуализации образца конечное изображение увеличивается из-за совместного использования объектива и камеры. Например, объектив 20X Nikon и камера Nikon 0,75X увеличит изображение на камере в 15 раз:
20X × 0,75X =15Х.
Пример 2: Тринокулярное увеличение
При визуализации образца через тринокуляры изображение увеличивается объективом и окулярами в тринокулярах. При использовании объектива 20X Nikon и тринокуляров Nikon с окулярами 10X, изображение на окулярах имеет 200-кратное увеличение: 20X × 10X = 200X. Обратите внимание, что изображение на окулярах не проходит через тубус камеры.
Совместное использование приборов от разных производителей
Как было сказано ранее, увеличение не является фундаментальным значением: это производное значение, рассчитанное с учетом конкретного фокусного расстояния объектива. Каждый производитель микроскопа применяет собственное фокусное расстояние для собственного оборудования. Следовательно, при объединении оптических элементов от разных производителей необходимо вычислить эффективное увеличение для объектива, а затем использовать это значение для расчета общего увеличения системы.
Эффективное увеличение объекта задается уравнением 1:
Здесь Конструкционное увеличение – значение, написанное на объективе, fTubeLens in Microscope — фокусное расстояние тубуса объектива вашего микроскопа, а fDesign Tube Lens of Objective — фокусное расстояние тубуса объектива, который производитель использовал для тестирования конструкционного увеличения.
Обратите внимание, что производители Leica, Mitutoyo, Nikon и Thorlabs используют одинаковое фокусное расстояние тубуса объектива; если сочетать оборудование от этих производителей, конверсия не требуется. После того, как эффективное увеличение объектива вычислено, увеличение системы можно рассчитать традиционным способом, описанным выше.
Пример 3: Тринокулярное увеличение (Разные производители)
При визуализации через тринокуляры изображение увеличивается при прохождении сквозь объектив и окуляры. В этом примере взят 20-кратный объектив Olympus и тринокуляры с 10-кратными окулярами от Nikon.
Используя уравнение 1 и табличные значения, найдем эффективное увеличение системы из объектива Olympus и микроскопа Nikon:
Эффективное увеличение объектива Olympus составляет 22,2X, тринокуляр имеет окуляры с увеличением 10X, поэтому изображение на окулярах будет иметь 22,2X × 10X = 222X, 222-кратное увеличение.
Рисунок 3. Площадь предметной плоскости при различном увеличении камеры
Площадь образца при визуализации через камеру
При визуализации поверхности через камеру, размеры площади образца определяются размерами сенсора камеры и увеличением системы:
В отличие от увеличения системы (пример 1), размеры сенсора в большинстве случаев известны и указаны производителем. Если есть необходимость, увеличение объектива можно рассчитать по формуле из примера 3.
При возрастании увеличения растет и разрешение, однако уменьшается поле зрения. Зависимость поля зрения от увеличения проиллюстрирована на приведенной схеме.
Пример 4: Площадь предметной области
В качестве примера взят сенсор научной камеры Thorlabs 1501М-USB 8.98 мм × 6.71 мм. Если совместить эту камеру с объективом Nikon и тринокулярами (пример 1), размеры конечного изображения составят (мкм х мкм):
Примеры сканируемых поверхностей
Приведенные ниже изображения мышиной почки получены с помощью одного и того же объектива, изображения сняты с одной и той же камеры. Различия изображений появились из-за подключения разных тубусов камеры (с разной увеличительной способностью). По ходу уменьшения увеличительной способности камеры прослеживается увеличение поля зрения, что приводит к менее детальной визуализации поверхности образца.
Рисунок 4. Тубус 1Х
Рисунок 5. Тубус 0,75Х
Рисунок 6. Тубус 0,5Х
Сканирующие объективы широко используются в лазерных системах визуализации – в конфокальной лазерной микроскопии, оптической когерентной томографии и в многофотонных системах обработки изображений. В этих приложениях лазерный луч, падающий на заднюю апертуру (входной зрачок) объектива, сканируется через диапазон углов. Это переводит положение пятна, образованного в плоскости изображения, через поле зрения объектива. В случае нетелецентрических линз такой подход к сканированию фокального пятна через плоскость изображения приведет к сильным аберрациям, которые значительно ухудшают качество полученного изображения. Телецентрические сканирующие линзы предназначены для создания пятна постоянного размера в плоскости изображения в каждом положении сканирования, что позволяет сформировать высококачественное изображение образца.
Итак, системы лазерной сканирующей микроскопии объединяют сканирующую линзу с объективом для создания оптической системы с коррекцией по бесконечности. Тем не менее, большинство систем оптической когерентной томографии предназначены для включения сканирующей линзы без объектива. Линзы CLS-SL, SL50-CLS2, SL50-2P2 и SL50-3P были оптимизированы для использования в системах конфокального лазерного сканирования и многофотонной микроскопии, а семейство LSM отлично подходит для использования в системах обработки изображений ОКТ. Ниже представлен краткий обзор сканирующих систем без объектива и с его наличием.
Рисунок 7. Схема положения телецентрического объектива (фокусное расстояние 200 мм) и сканирующей линзы SL50-2P2. Диаметр входного зрачка в плоскости сканирования не превышает 4 мм. Scan Plane – плоскость сканирования. Scan Lens – сканирующий объектив. Intermediate Plane – промежуточная плоскость. Tube Lens — объектив. Objective Plane – предметная плоскость
Сканирующие объективы в приложениях лазерной сканирующей микроскопии
На схеме показано предпочтительное расстояние между сканирующим объективом и тубусом в приложениях лазерной сканирующей микроскопии. Сканирующее зеркало, расположенное на схеме левее плоскости сканирования, направляет лазерный луч через сканирующую линзу. Угол, при котором лазерный луч падает на сканирующую линзу, определяет положение фокального пятна в промежуточной плоскости изображения, которая расположена между сканирующей линзой и трубчатой линзой ITL200. Тубус объектива расположен таким образом, чтобы свет собирался и коллимировался (фокус находится на бесконечности). Коллимированный свет фокусируется в плоскости образца. Рассеянное излучение, поступающее от образца, собирается объективом и попадает на детектор.
Рисунок 8. Совместное использование CLS-SL и ITL200 и применение объектива в ЛСМ. Scan Plane – плоскость сканирования. Principal Planes of Scan Lens – общее положение сканирующих линз. Intermediate Image Plane – промежуточная область визуализации. Objective Pupil Plane – плоскость входного зрачка. Scan Distance – расстояние сканирования. Objective Distance – фокусное расстояние объектива
Отличительной и довольно важной особенностью этой оптической системы является коллимированный свет, который создается в результате совмещения сканирующей линзы с объективом. Положение объектива по отношению к плоскости образца можно менять без влияния на качество визуализации, благодаря чему конструкция становится более гибкой.
Если не использовать объектив, сканирующая линза должна будет выполнять обе функции, и тогда промежуточная плоскость изображения стала бы плоскостью образца в том числе, из-за чего исчезла бы возможность свободно перемещать плоскость образца.
Приведенное изображение показывает связь между расстоянием сканирования и фокусным расстоянием объектива. В идеальной 4f-системе минимальное расстояние сканирования d1 = 52 мм, а d2 = f2. Конечно, на практике обязательно присутствуют отклонения от этих значений. Например, во многих микроскопах расстояние d2 не совпадает с фокусным расстоянием f2, поэтому может потребоваться регулировка расстояний. На рисунке ниже показано расстояние сканирования при перемещении объектива на небольшое расстояние δ1 и δ2 соответственно. Соотношение между этими значениями составляет δd1 = -δd2*(f1/f2)2.
Рисунок 9. Перемещение плоскости образца в лазерных сканирующих микроскопах
Сканирующие объективы в ОКТ
Объективы лазерной сканирующей микроскопии нашли широкое применение в оптической когерентной томографии (ОКТ). Чтобы получать качественные картины, в ОКТ важно сохранять согласование между длиной волны, парфокальным расстоянием, сканирующим расстоянием, входным зрачком и сканирующим углом. Вообще, чем больше диаметр входного пучка, тем меньше размер сфокусированного пятна. Однако, несмотря на виньетирование и/или увеличение аберраций, диапазон углов сканирования уменьшается с увеличением диаметра луча. Лучи, диаметр которых меньше диаметра входного зрачка, создают большие пятна фокусировки; а пятна от луча большего диаметра как бы урезаются.
Для систем обработки изображений с одним гальваническим зеркалом в центре входного зрачка сканирующей линзы совпадает с точкой поворота зеркала. Когда используется одно зеркало, расстояние сканирования измеряется от монтажной поверхности объектива до точки поворота зеркала. Это показано на иллюстрации ниже.
В системах обработки изображений с двумя зеркалами (одно для сканирования в направлении X и одно для сканирования в направлении Y), входной зрачок расположен между двумя зеркалами, как показано на схеме. Расстояние сканирования — это расстояние от поверхности объектива до точки поворота зеркала, ближайшего к объективу (d1), плюс расстояние от точки поворота этого зеркала до входного зрачка (d2). Важно минимизировать расстояние между двумя зеркалами, так как когда входной зрачок и точка поворота не совпадают, качество изображения ухудшается. Это главным образом связано с изменением длины оптического пути, когда луч сканируется по образцу. Ниже приведены схемы систем обработки изображений, содержащих одно и два гальванических зеркала.
Рисунок 10. Система обработки изображений с одним гальваническим зеркалом. 2D Galvo Mirror – гальваническое зеркало. Entrance Pupil – входной зрачок. Scanning Distance – расстояние сканирования. Parfocal Distance – парфокальное расстояние
Рисунок 11. Система обработки изображений с двумя гальваническими зеркалами
© Thorlabs Inc.
Компания INSCIENCE помогает своим заказчикам решать любые вопросы и потребности по продукции Thorlabs на территории РФ
| Главная » Статьи и полезные материалы » Микроскопы » Статьи о микроскопах, микропрепаратах и исследованиях микромира » Механизм фокусировки в микроскопе
Фокусировка в микроскопе – это подбор оптимального расстояния между объективом и предметным столиком, когда микропрепарат виден наиболее четко. Механизм грубой фокусировки (объектива) используется в любительских моделях и хорошо проявляет себя только на увеличении до 400 крат. Шаг перемещения обычно равен 1 мм. Точная фокусировка используется в профессиональных микроскопах, ее шаг составляет менее 0,05 мм, что хорошо подходит для изучения образцов на высокой кратности. Для использования механизма фокусировки (объектива) в микроскопах используются ручки на корпусе. Микроскопы с разными типами фокусировок находятся в этом разделе. Мы всегда готовы помочь подобрать оптимальный оптический прибор для исследований. Звоните или пишите! 4glaza.ru Использование материала полностью для общедоступной публикации на носителях информации и любых форматов запрещено. Разрешено упоминание статьи с активной ссылкой на сайт www.4glaza.ru. Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления.
Другие обзоры и статьи о микроскопах, микропрепаратах и микромире:
|
Для подстройки резкости в любых оптических приборах используется механизм фокусировки. В биноклях, микроскопах и телескопах используются разные механизмы, в рамках этой статьи мы поговорим только о микроскопах.Увеличение объектива микроскопа – Статьи на сайте Четыре глаза
Главная » Статьи и полезные материалы » Микроскопы » Статьи о микроскопах, микропрепаратах и исследованиях микромира » Увеличение оптического микроскопа
Когда вы знакомитесь с техническими характеристиками микроскопа, обычно видите в инструкции три графы со словом «увеличение». Одна относится к объективу, вторая – к окуляру, третья указывает на диапазон увеличения микроскопа. Давайте разберемся, почему увеличений так много и какова разница между ними.
Оптический микроскоп состоит из двух короткофокусных линз – объектива и окуляра. Картинка, которую мы видим в микроскопе, – результат их совместной работы. У каждой из этих линз есть свое увеличение. А общее увеличение оптического микроскопа вычисляется путем перемножения кратностей используемых окуляра и объектива.
Напомним, что окуляр – это аксессуар, который устанавливается в окулярный узел (сверху). Он бывает съемным или несъемным – это зависит от модели микроскопа. Увеличение окуляра микроскопа обычно указывается на корпусе самого окуляра в виде цифры, например 10х или 20х.
Объектив – аксессуар, который устанавливается в револьверное устройство микроскопа (снизу). Он во всем подобен окуляру: может быть съемным или несъемным, а значение увеличения указывается на корпусе в аналогичном формате. У объективов есть и свои уникальные конструктивные особенности, которые отличают их от окуляров, но они не связаны с увеличением. В рамках этой статьи мы не будем акцентировать на них внимание. Нам важно лишь то, что увеличение объектива оптического микроскопа – это величина, которая закреплена в технических характеристиках и указана на корпусе объектива.
А теперь разберемся с увеличением микроскопа. Предположим, что у нас есть оптический микроскоп с револьверным устройством на три объектива 10х, 40х и 100х и два съемных окуляра с кратностью 10х и 15х. Какое увеличение мы можем получить? Ответ в табличке ниже.
| Объектив 10х | Объектив 40х | Объектив 100х | |
| Окуляр 10х | 100 | 400 | 1000 |
| Окуляр 15х | 150 | 600 | 1500 |
Путем последовательного перемножения значений кратности объективов и окуляров мы получаем шесть фиксированных увеличений микроскопа. Однако в технических характеристиках оптического прибора вы, вероятнее всего, увидите диапазон от 100х до 1500х. Не следует путать его с плавно изменяемой кратностью. В рассматриваемом примере значений, на которых можно вести наблюдения, всего шесть. Микроскопы с переменной кратностью тоже существуют, но встречаются реже. Чаще всего, это стереоскопические микроскопы, а о возможности плавного изменения увеличения в характеристиках пишут достаточно явно и четко.
Увеличение под микроскопом – есть ли ограничения?
Казалось бы, имея множество объективов и окуляров, можно достичь невероятного увеличения. Ставь на микроскоп самые мощные аксессуары и получишь самое большое увеличение в мире. Однако у любой оптической системы есть ограничения. Современные оптические микроскопы ограничены планкой в 2000 крат. При более высокой кратности теряется четкость изображения. Это связано с физическими особенностями оптических систем и наблюдениями в видимом свете. Поэтому даже самый продвинутый и дорогой оптический микроскоп профессионального уровня не позволит вам рассматривать образцы на увеличении свыше 2000 крат.
В нашем интернет-магазине вы можете подобрать оптический микроскоп с подходящим вам диапазоном увеличений. Все они представлены в этом разделе.
4glaza.ru
Январь 2018
Использование материала полностью для общедоступной публикации на носителях информации и любых форматов запрещено. Разрешено упоминание статьи с активной ссылкой на сайт www.4glaza.ru.
Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления.
| Смотрите также |
Другие обзоры и статьи о микроскопах, микропрепаратах и микромире:
- Видео! Микроскоп Levenhuk 870T: видео радиоактивной воды (канал MAD SCIENCE, Youtube.com)
- Видео! Микроскоп Levenhuk 870T: видеообзор (канал MAD SCIENCE, Youtube.com)
- Видео! Микроскоп Levenhuk 870T: видео соленой воды (канал MAD SCIENCE, Youtube.com)
- Медицинские микроскопы Levenhuk MED: обзорная статья на сайте levenhuk.ru
- Видео! Портативный микроскоп Bresser National Geographic 20–40x и другие детские приборы линейки: видеообзор (канал «Татьяна Михеева», Youtube.com)
- Книги знаний издательства Levenhuk Press: подробный обзор на сайте levenhuk.ru
- Видео! Книга знаний в 2 томах. «Космос. Микромир»: видеопрезентация (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
- Видео! Видео бактерий под микроскопом Levenhuk Rainbow 2L PLUS (канал «Микромир под микроскопом», Youtube.ru)
- Обзор микроскопа Levenhuk Rainbow 50L PLUS на сайте levenhuk.ru
- Видео! Подробный обзор серии детских микроскопов Levenhuk LabZZ M101 (канал Kent Channel TV, Youtube.ru)
- Обзор набора оптической техники Levenhuk LabZZ MTВ3 (микроскоп, телескоп и бинокль) на сайте levenhuk.ru
- Видео! Микроскоп Levenhuk DTX 90: распаковка и видеообзор цифрового микроскопа (канал Kent Channel TV, Youtube.ru)
- Видео! Видеопрезентация увлекательной и красочной книги для детей «Невидимый мир» (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
- Видео! Большой обзор биологического микроскопа Levenhuk 3S NG (канал Kent Channel TV, Youtube.ru)
- Микроскопы Levenhuk Rainbow 2L PLUS
- Видео! Микроскопы Levenhuk Rainbow и LabZZ (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
- Микроскоп Levenhuk Rainbow 2L PLUS Lime\Лайм. Изучаем микромир
- Выбираем лучший детский микроскоп
- Видео! Микроскопы Levenhuk Rainbow 2L: видеообзор серии микроскопов (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
- Видео! Микроскопы Levenhuk Rainbow 2L PLUS: видеообзор серии микроскопов (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
- Видео! Микроскопы Levenhuk Rainbow 50L: видеообзор серии микроскопов (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
- Видео! Микроскопы Levenhuk Rainbow 50L PLUS: видеообзор серии микроскопов (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
- Видео! Микроскоп Levenhuk Rainbow D2L: видеообзор цифрового микроскопа (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
- Видео! Микроскоп Levenhuk Rainbow D50L PLUS: видеообзор цифрового микроскопа (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
- Обзор биологического микроскопа Levenhuk Rainbow 50L
- Видео! Видеообзор школьных микроскопов Levenhuk Rainbow 2L и 2L PLUS: лучший подарок ребенку (канал KentChannelTV, Youtube.ru)
- Видео! Как выбрать микроскоп: видеообзор для любителей микромира (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
- Галерея фотографий! Наборы готовых микропрепаратов Levenhuk
- Микроскопия: метод темного поля
- Видео! «Один день инфузории-туфельки»: видео снято при помощи микроскопа Levenhuk 2L NG и цифровой камеры Levenhuk (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
- Видео! Обзор микроскопа Levenhuk Rainbow 2L NG Azure на телеканале «Карусель» (канал LevenhukOnline, Youtube.ru)
- Обзор микроскопа Levenhuk Фиксики Файер
- Совместимость микроскопов Levenhuk с цифровыми камерами Levenhuk
- Как работает микроскоп
- Как настроить микроскоп
- Как ухаживать за микроскопом
- Типы микроскопов
- Техника приготовления микропрепаратов
- Галерея фотографий! Что можно увидеть в микроскопы Levenhuk Rainbow 50L, 50L PLUS, D50L PLUS
- Сетка или шкала. Микроскоп и возможность проведения точных измерений
- Обычные предметы под объективом микроскопа
- Насекомые под микроскопом: фото с названиями
- Инфузории под микроскопом
- Изобретение микроскопа
- Как выбрать микроскоп
- Как выглядят лейкоциты под микроскопом
- Что такое лазерный сканирующий микроскоп?
- Микроскоп люминесцентный: цена высока, но оправданна
- Микроскоп для пайки микросхем
- Иммерсионная система микроскопа
- Измерительный микроскоп
- Микроскопы от самых больших профессиональных моделей до простых детских
- Микроскоп профессиональный цифровой
- Силовой микроскоп: для серьезных исследований и развлечений
- Лечение зубов под микроскопом
- Кровь человека под микроскопом
- Галогенные лампы для микроскопов
- Французские опыты – микроскопы и развивающие наборы от Bondibon
- Наборы препаратов для микроскопа
- Юстировка микроскопа
- Микроскоп для ремонта электроники
- Операционный микроскоп: цена, возможности, сферы применения
- «Шкаловой микроскоп» – какой оптический прибор так называют?
- Бородавка под микроскопом
- Вирусы под микроскопом
- Принцип работы темнопольного микроскопа
- Покровные стекла для микроскопа – купить или нет?
- Увеличение оптического микроскопа
- Оптическая схема микроскопа
- Схема просвечивающего электронного микроскопа
- Устройство оптического микроскопа у теодолита
- Грибок под микроскопом: фото и особенности исследования
- Зачем нужна цифровая камера для микроскопа?
- Предметный столик микроскопа – что это и зачем он нужен?
- Микроскопы проходящего света
- Органоиды, обнаруженные с помощью электронного микроскопа
- Паук под микроскопом: фото и особенности изучения
- Из чего состоит микроскоп?
- Как выглядят волосы под микроскопом?
- Глаз под микроскопом: фото насекомых
- Микроскоп из веб-камеры своими руками
- Микроскопы светлого поля
- Механическая система микроскопа
- Объектив и окуляр микроскопа
- USB-микроскоп для компьютера
- Универсальный микроскоп – существует ли такой?
- Песок под микроскопом
- Муравей через микроскоп: изучаем и фотографируем
- Растительная клетка под световым микроскопом
- Цифровой промышленный микроскоп
- ДНК человека под микроскопом
- Как сделать микроскоп в домашних условиях
- Первые микроскопы
- Микроскоп стерео: купить или нет?
- Как выглядит раковая клетка под микроскопом?
- Металлографический микроскоп: купить или не стоит?
- Флуоресцентный микроскоп: цена и особенности
- Что такое «ионный микроскоп»?
- Грязь под микроскопом
- Как выглядит клещ под микроскопом
- Как выглядит червяк под микроскопом
- Как выглядят дрожжи под микроскопом
- Что можно увидеть в микроскоп?
- Зачем нужны исследовательские микроскопы?
- Бактерии под микроскопом: фото и особенности наблюдения
- На что влияет апертура объектива микроскопа?
- Аскариды под микроскопом: фото и особенности изучения
- Как использовать микропрепараты для микроскопа
- Изучаем ГОСТ: микроскопы, соответствующие стандартам
- Микроскоп инструментальный – купить или нет?
- Где купить отсчетный микроскоп и зачем он нужен?
- Атом под электронным микроскопом
- Как кусает комар под микроскопом
- Как выглядит муха под микроскопом
- Амеба: фото под микроскопом
- Подкованная блоха под микроскопом
- Вша под микроскопом
- Плесень хлеба под микроскопом
- Зубы под микроскопом: фото и особенности наблюдения
- Снежинка под микроскопом
- Бабочка под микроскопом: фото и особенности наблюдений
- Самый мощный микроскоп – как выбрать правильно?
- Рот пиявки под микроскопом
- Мошка под микроскопом: челюсти и строение тела
- Микробы на руках под микроскопом – как увидеть?
- Вода под микроскопом
- Как выглядит глист под микроскопом
- Клетка под световым микроскопом
- Клетка лука под микроскопом
- Мозги под микроскопом
- Кожа человека под микроскопом
- Кристаллы под микроскопом
- Основное преимущество световой микроскопии перед электронной
- Конфокальная флуоресцентная микроскопия
- Зондовый микроскоп
- Принцип работы сканирующего зондового микроскопа
- Почему трудно изготовить рентгеновский микроскоп?
- Макровинт и микровинт микроскопа – что это такое?
- Что такое тубус в микроскопе?
- Главная плоскость поляризатора
- На что влияет угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора?
- Назначение поляризатора и анализатора
- Метод изучения – микроскопия на практике
- Микроскопия осадка мочи: расшифровка
- Анализ «Микроскопия мазка»
- Сканирующая электронная микроскопия
- Методы световой микроскопии
- Оптическая микроскопия (световая)
- Световая, люминесцентная, электронная микроскопия – разные методы исследований
- Темнопольная микроскопия
- Фазово-контрастная микроскопия
- Поляризаторы естественного света
- Шотландский физик, придумавший поляризатор
- Механизм фокусировки в микроскопе
- Что такое полевая диафрагма?
- Микроскоп Микромед: инструкция по эксплуатации
- Микроскоп Микмед: инструкция по эксплуатации
- Где найти инструкцию микроскопа «ЛОМО»?
- Микроскопы Micros: руководство пользователя
Как выбрать микроскоп? Рекомендации Nikon
Как правильно выбрать прибор и на что обращать внимание при покупке. Мы рассмотрим все вопросы, на которые нужно знать ответ.
Типы конструкций
Существуют различные типы конструкций микроскопов. Чтобы он работал много лет и был надежен в использовании, лучше всего приобретать тот, у которого корпус изготовлен из металлического сплава. Такие корпусные конструкции максимально снижают вибрацию, а также при изменении температуры испытывают довольно низкие колебания. Не стоит покупать микроскоп с пластиковым корпусом. Обратите внимание, чтобы запутать покупателя, производители окрашивают микроскоп из пластика в цвет металла. Всегда задавайте вопросы продавцу.
Если микроскоп сделан качественно, то у него есть такие компоненты как:
- оптические линзы,
- система фокусировки микроскопа металлическая и не содержит пластиковых частей,
- шариковые подшипники в основных движущихся частях.
Если вам сложно определить особенности конструкции прибора, глядя на фотографии каталога магазина, тогда обратите внимание на общий вес изделия. Выбирая микроскоп обязательно внимательно читайте его характеристики.
Оптика
Самым важным параметром любого микроскопа является его оптика и линзы. старайтесь обращать внимание на детали, так как хорошие показатели линз и отсутствие качественного фокуса делают прибор бесполезным.
Ахроматические линзы DIN DIN — это международный стандарт линз в объективах микроскопа. Кроме этого, возможна маркировка JIS. JIS — это очень известный стандарт качества во всем мире. Если линза по какой-либо причине испортилась, то ее можно будет довольно легко заменить на новую. Однако если стандарт не DIM, то найти нужную деталь в случае поломки объектива будет сложно. К сожалению, заменить его на объектив другого производителя нельзя.
Ахроматические объективы
Линзы строятся так, чтобы они давали цветокоррекцию. Объектив микроскопа содержит 10 и более линз из стекла. Конструкция, сделанная не должным образом, не передаст некоторых цветов на большом расстоянии до (предмета) цели. Объектив, не имеющий цветокоррекции, не покажет важные детали. Ахроматические объективы корректируют по цвету. 60% видимого объекта исследования расположены в плоскости и эффект аберрации на это место не работает. А эффект цветокоррекции действует на оставшиеся 40% площади видимого поля. Это определяют стандарты цветокоррекции. Бывают линзы, где вообще отсутствует эффект аберации. Такие линзы называются «Plan Achromatic». Они применяются в медицинском оборудовании. У них очень высокая стоимость. Микроскоп с линзами «Plan Achromatic» стоит дороже 1000 $. Для школьных работ подходят ахроматические линзы.
Линзы «Semi-Plan» — это еще один вид линз. Здесь аберрация существует на 20% видимой области (по краям) и в данном случае не существенна.
Отметим, что картинки которые видно в детский микроскоп бывают нечеткими, так как в приборах используется пластиковая оптика.
Окуляры
Линзы, которые расположены ближе всего глазу называются окулярами. Окуляры бывают с широким полем зрения. Изображение с подобного окуляра больше, чем с обычного окуляра. Зачем это нужно? Глаз легче фокусируется в окулярах широкого поля зрения. Можно привести такое сравнение: когда вы смотрите через маленькое отверстие, то рассмотреть цель вам будет довольно трудно. Проще увидеть, что внутри, если смотреть через большое отверстие. Микроскоп работает по томуже принцыпу. Диаметр линз в окулярах 18 мм, удобнее, чем линзы размером меньше. Подобные окуляры удобны для детей, им легко настроить просмотр объекта. Ребенок все сможет рассмотреть через микроскоп благодаря широкоугольному объективу. Подобные окуляры увеличивают видимую область. Следовательно, двигать слайд для просмотра не нужно будет часто.
Сменные окуляры
Наличие сменного окуляра дает возможность его замены на другой окуляр максимально быстро. Это важно, так как снимая окуляр, происходит попадание пыли, а очистить эти места от пыли очень сложно. Определите параменты окуляра, которые вам нужны.
Хранить микроскоп надо в чехле и необходимо минимизировать смену окуляров, чтобы пыль меньше попадала в прибор. Отметим, что разрешение микроскопов идет от объективов, а не окуляров. Окуляр только увеличивает разрешение, которое сформировал объектив. Это можно объяснить на примере фотографии. Сделав фотографию руки и увеличивая ее в тысячу раз, клетки не увидеть. При очень большом увеличении не рассмотреть детальное изображение объекта. Объективы большей мощности при равном увеличении более детализируют изображение, чем объективы мощностью меньше. Объектив 40х и 10х окуляр совместно дают разрешение больше, чем объектив 20х и 20х окуляр. В обоих случая увеличение будет одинаковым, но разрешение лучше у объектива 40х.
Что лучше: монокулярный или бинокулярный?
Бинокулярный микроскоп, то есть с 2-мя окулярами, нужен при постоянном использовании оборудования. Удобнее смотреть двумя глазами, чем одним. Каждый профессиональный микроскоп является бинокулярными. 2 окуляра дают больше удобства при использовании микроскопа. Дети могут использовать монокулярный микроскоп.
Бинокулярный микроскоп (так же как и бинокль) имеет много настроек для разных целей. Настраивайте расстояние между окулярами до получения целостного изображения. Бинокулярный микроскоп покупают детям старше 4 лет.
Подсветка
Микроскоп используется для наблюдений в разных системах освещения. На школьном оборудовании могут быть следующие варианты подсветки:
- Лампа накаливания. Недорогой вариант источника света.
- Флуоресцентные лампы представляют собой стеклянную трубу, которая заполнена газом.Флуоресцентная лампа стоит дороже, но при эксплуатации будет дешевле.
- Лампы LED — новейшая технология, имеющая много преимуществ. Светодиод потребляет мало энергии. Такими лампами оснащают школьный и профессиональный микроскоп. Если вы выбираете школьный микроскоп обратите внимание на наличие аккумуляторов. Использовать микроскоп с аккамуляторами можно без электрической сети.
- Галогеновые лампы используются в медицинском оборудовании. Эти лампы дают мощный поток белого света. Если выбирать бинокулярный микроскоп галогеновые лампы будут предпочтительнее, так как они более яркие.
Покупая микроскоп помните, что лампа — это расходный материал, подлежащий замене. Обязательно выясните тип лампы, ее цену и где находится магазин.
Система фокуса
Системы фокуса позволяют изучать объект в фокальной плоскости линзы объектива. Чаще всего системы фокусировки микроскопа имеют 2 регулятора: грубый и точный.
- При наличии одного регулятора выполняется грубая фокусировка. Он двигает объект быстро через фокальную плоскость. Поверните его немного и вы увидите изображение в фокусе. Довольно сложно сфокусироваться на изображении, если микроскоп имеет только грубую фокусировку.
- Рекомендуем выборать прибор с точной фокусировкой. Устанавливается на профессиональный микроскоп, но используется и на школьных приборах. Предмет можно увеличивать как в горизонтальной плоскости, так и в вертикальной. Рассматривая лист обычной бумаги с увеличением 400х можно увидеть, что лист увеличился до размера 800. Сфокусироваться будет тяжело, чтобы посмотреть разные уровни объекта (800 страниц). А регулятор поможет при большом увеличении быстро сфокусироваться на любом уровне исследуемого объекта, без которого вы не увидите детали объектов. Точный фокус должен быть уже при покупке. Если вы покупаете микроскоп без точного фокуса, то увеличение свыше 400х не будет, так как сфокусироваться будет крайне трудно.
Рекомендуем выбрать микроскоп с точной настройкой фокуса, тогда реберку будет просто его использовать.
Конструкция системы фокусировки
Ручка — это только видимая часть, основной механизм скрыт от глаз корпусом прибора. Микроскоп прослужит дольше, если внутренние части металлические. Если вы планируете использовать микроскоп довольно длительное время, помните, что пластик и нейлон — это не долговечные в использовании материалы.
Дополнительные компоненты
Многие компоненты (о них рассказано ниже в статье) — это механизмы, помогающие манипулировать светом до того, как он проходит через образцы. Как понять, что микроскоп имеет дешевую и более простую версию такого компонента? Скорее всего так будет, если вы видите фотографию микроскопа, где нет ничего под предметным столом (то есть там, где ложится слайд).
Диафрагма
Диафрагма — это простое устройство, находящееся между слайдом и световым источником. Она регулирует количество света, которое проходит через объект. На сегодняшний день существует два вида мембран. Большая часть микроскопов оснащена одним типом мембран.
Диафрагма, имеющая вид диска. Такой тип самый дешевый и простой. Наиболее часто используется в школьном оборудовании. Находится под предметным столиком. Диск имеет 6 отверстий, каждое из отверстий постепенно становится меньше. Направление света объект происходит при повороте ручки-диска от маленького отверстия (соответствует малому оъему света) до большого отверстия (соответствует большому световому потоку). Диафрагма также необходима, чтобы наблюдать за простейшими, находящимися в воде. При слишком уж ярком свете полностью теряется контраст изображения, это значит, что микроскопические организмы будут просто «вымываться». При проведении таких исследований нужно выставлять свои значения диафрагмы. Следовательно, важной частью микроскопа является ирисовая диафрагма, при помощи которой можно устанавливать вручную значения выходного отверстия.
Ирисовая диафрагма
Ирисовая диафрагма — это диафрагма, которая состоит из нескольких штук взаимосвязанных «листьев». Эти «листья» регулируются специальным рычагом. Открытие и закрытие можно сравнить с тем, как это происходит у зрачков в глазах. Это является основным преимуществом для микроскопов, так как позволяет пользователю произвести большое множество настроек, а не быть ограниченным лишь 6-ю настройками (отверстиями) на диске диафрагмы. При этом настройка диафрагмы при проведении исследований будет осуществляться для вас гораздо проще. У вас будет хорошая возможность наблюдения за изменением освещенности в период просмотров через объектив микроскопа.
Конденсор
Конденсор имеется практически в любом микроскопе. Конденсор — это линзы небольшого размера, которые располагаются под предметным столиком. Их цель — это сбор и фокусирование света. В нижних частях таких линз проходит свет и конденсируется в световой конус. Ввиду того, что распространение света происходит в виде волн или частиц, проходящих через объект исследования волн (частиц) при больших увеличениях будет значительно меньше, чем при маленьких увеличениях. В свою очередь большее количество таких волн (частиц) направляется конденсатором через исследуемый объект на линзу. Поэтому у Вас будет все необходимое, чтобы через микроскоп все хорошо рассмотреть. При очень больших увеличениях (таких как 1000х или больше) очень нужны подвижные конденсаторы, поскольку количества света для проведения исследования будет недостаточно. Мы уже говорили об этом в статье, что по отношению к свету может изменяться положение фокальной плоскости в зависимости от толщины объекта или расположения слайда. Самый распространенный тип конденсаторов — это «ABBE».
Держатель фильтра
Во многих моделях уже встроены фильтры и простые держатели фильтров. Эти параметры необходимы при обеспечении высокой контрастности и легкой коррекции света. В случаях, когда окрашивание может убить исследуемые пользователем живые организмы, поможет простая замена цветных фильтров.
Предметный столик
При проведении некоторых исследований использование точного и гладкого перемещения слайда по предметному столику микроскопа вручную удобнее. Такой механизм (можно сказать — гаджет) внедрен в некоторые модели микроскопов. Им является — предметный столик.
Наличие предметного столика очень удобно для пользователя прибора. Предметный столик — это дополнительное оборудование, которое часто устанавливается на школьном и на стандартном для работы с медицинскими микроскопами. У предметного столика есть две ручки. Первая передвигает слайд вверх и вниз, а вторая ручка смещает слайд справа налево. Используя ручки для перемещения слайда, пользователь микроскопа будет сдвигать слайд точно. Таким образом, будет осуществляться полный контроль над положением слайда. Вам обязательно потребуется предметный столик и точная фокусировка, если вы проводите исследования под большими увеличениями. Если при увеличении 1000х Вы будете смещать слайд вручную, то исследуемый предмет будет полностью вынесен из поля зрения. Но и в исследованиях при меньшем увеличении (не больше 400х) нужен предметный столик.
Предметный столик всегда можно добавить почти на любой школьный микроскоп. Однако существуют и такие модели, куда нельзя добавить предметный столик. И в заключение скажем, что изучив нашу статью, вы, наконец-то, сможете правильно выбрать микроскоп. Пользуйтесь советами в статье и вы приобретете именно тот прибор, который вам необходим для домашних наблюдений или в медицинских целях. Выбрать и купить микроскоп Вам помогут наши продавцы-консультанты.
Продукция
|
Консультанты помогут выбрать Вам нужную продукцию по заданным параметрам микроскопа из каталога Nikon: Медико-биологические
|
|
Продукция
Выбрать продукцию из каталога медико-биологических приборов:
- Прямые
- 2. Инвертированные
Кпить микроскопическое оборудование в Санкт-Петербурге от производителя: +7 (812) 305 06 06
Камера для микроскопа. Как выбрать?
Камеры для микроскопа: зеркальные или специальные
Микроскопией, как и любым другим ремеслом, занимаются профессиональны и любители. Пользователи-любители часто предпочитают устанавливать зеркальные камеры, а иногда даже переходники для камер мобильных телефонов, чтобы снимать свои исследования под микроскопом. С точки зрения экономии – любителей можно понять и если снимки необходимо только для художественных целей, то ничего плохого в неспециализированных камерах нет, более того, алгоритмы автоматического улучшения снимков, сэкономят время при постобработке изображения. Понимание, почему в нынешнее время перестали устанавливать неспециализированные камеры на микроскопы, приходит с изучением истории фотографирования через микроскоп.
На ранних микроскопах изображение фотографировали при помощи самых технически совершенных щелевых фотоаппаратов.
Рисунок 1. Снимки клеток крови на дагерротипной пластинке, сенсибилизированной соединениями йода и брома (1845 год)
На то время, это была самая совершенная техника и, как Вы можете наблюдать на снимке выше, современные технологии ушли далеко вперёд. Как мы и говорили ранее, микрофотосъёмка с самого своего появления боролась с такими неприятностями как:
- Недостаточная освещённость
- Выгорание фотопластинок и матриц, необходимость использовать защитные светофильтры
- Смазанные изображения при малейшей вибрации
- Невозможность вести потоковую трансляцию изображения
- Боковые засветки
- Неравномерность резкости изображения по всему полю зрения микроскопа
- Низкая детализация снимков
- Низкая скорость съёмки
- Необходимость изготовления особенных адаптеров под каждую новую камеру и отсутствие единого стандарта
- Большое количество шумов
- Небольшой динамический диапазон
- Малое количество воспринимаемых цветов.
И это неполный перечень тех проблем, с которыми приходилось сталкиваться до конца XX века. Давайте рассмотрим по порядку все современные способы получения микрофотографий. Доступный каждому способ – съёмка на мобильный телефон через окуляр микроскопа. При таком способе съёмки есть несколько преимуществ: низкая стоимость, возможность записи и трансляции видеопотока при использовании штатных средств, предустановленных в новых мобильных операционных системах. Детализация снимков на стабильно низком уровне, каким бы дорогим телефон не был. Причина проста – агрессивное поведение ПО любого телефона, которое вырезает многие детали. В телефонах установлены крошечные матрицы, без аппаратной возможности регулировки глубины резкости. Мало света из микроскопа, много засветок и бликов. Чрезвычайно сложно совместить оптические оси микроскопа и объектива телефона, и ещё сложнее, правильно выбрать фокусное расстояние. Динамический диапазон всех современных телефонов мал, а количество воспринимаемых цветов меньше, чем у специализированных камерах в той же ценовой категории.
Рисунок 2. Фрагмент текста. Съёмка на мобильный телефон через микроскоп
Зеркальные фотоаппараты широко применялись для микрофотосъёмки в XX и начале XXI веков. В наше время уже нельзя всерьёз рассматривать использование плёночных фотоаппаратов в профессиональных микроскопах, потому что исследователю необходимо в режиме реального времени наблюдать за перемещением и наведением на образец. Проблема засветки плёнки, в поздних моделях профессиональных камер, была минимальна, а цветопередача на дорогой плёнке была превосходной. Можно сказать, что полученные снимки зернисты, но это абсолютно несущественно и не умаляет количество получаемой информации. Моральное устаревание такого метода произошло из-за долгого процесса проявки, неудобного наведения на объект, необходимости экономить плёнку и невозможности записывать видео.
Рисунок 3. Кристаллы под микроскопом. Зеркальный фотоаппарат, плёнка
На смену плёнке пришли цифровые матрицы и до сих пор сложно выбрать между цифровыми зеркальными фотоаппаратами и специализированными цифровыми камерами.
Рисунок 4. Диатомовые водоросли. Слева фотоаппарат Olympus OM-D E-M1 Mark II Kit. Справа Olympus LC30 – специализированная цифровая камера 3,1МП
Обратите внимание на снимок выше. Это сравнение двух фотоаппаратов в одной ценовой категории. Слева снимок с зеркального цифрового фотоаппарата без объектива. Если многократно увеличить снимок, то заметно, что резкость неодинаковая по всему полю изображения (слева изображение немного смазано). Это можно объяснить тем, что в зеркальном фотоаппарате много мелких элементов, подверженных тряске и малым количеством пикселей, задействованных в построении изображения. Матрица зеркального фотоаппарата больше, чем у LC30, поэтому маленькое изображение с C-mount 0,38х, проецируемое на большую матрицу обрабатывается не всей её поверхностью. Чем выше разность в освещении разных частей снимка, тем больше шума на готов снимке.
Наглядный пример подбора C-mount адаптера, чтобы поле зрения изображения попадало на всю матрицу камеры микроскопа, приведён ниже:
Рисунок 5. Подбор C-mount адаптера для матрицы 1″
Теперь разберёмся в строении Зеркальной фотокамеры:
Рисунок 6. Схема устройства зеркальной фотокамеры
При съёмке через микроскоп, роль объектива выполняет оптическая система микроскопа. В отличии от камер для микроскопов, которые устроены гораздо проще, в зеркальных фотокамерах есть зеркало, через которое изображение попадает в видоискатель и формирует изображение, которое видит наблюдатель. Такой принцип формирования изображения уже накладывает ограничения: Изображения, проецирующиеся в окуляр фотокамеры, нельзя выводить в реальном времени на монитор (без применения дополнительной видеокамеры, транслирующей изображение из окуляра). Что это значит? Это значит, что сначала необходимо навестись на объект через окуляры микроскопа, потом переключить свет на камеру, после чего, через окуляр камеры, навестись снова на резкость и зажать кнопку съёмки. Когда Вы зажимаете кнопку съёмки, то зеркало поднимается, свет проходит через затвор и попадает на матрицу. Всё, изображение готово. А теперь краткий список вибраций, которые вы увидите при фотографировании на увеличении 1000х-1500х:
- При нажатии кнопки вы немного сместите камеру, даже если микроскоп установлен на антивибрационном столе
- При подъёме зеркала тоже будет небольшая вибрация, которая может немного сместить оптическую ось, и Вы увидите неравномерную резкость
- Т.к. все операции с микроскопом проводятся стоя, то Вы ещё и опираетесь на микроскоп/стол, что так же не повышает качество изображения
- Многое зависит от технологии затвора. Полнокадровые затворы всё это минимизируют и снимки не «желеобразные»
Как видно, из всего вышесказанного, лучшим решением для микроскопа будет специализированная камера с ПО, например, Stream. При выборе самих камер обратите внимание на: технология матрицы, разрешение, размер матрицы и размер пикселя, затвор, скорость передачи данных и интерфейс, наличие охлаждения, цветочувствительность, совместимость с определёнными ОС, необходимость подключения через специальные платы, тип крепления, функциональные возможности всего ПО и его подключаемых модулей.
Обо всём по порядку. Во-первых определитесь с необходимой технологией. На рынке сейчас наиболее распространены два типа сенсоров, это CMOS (КМОП) и CCD (ПЗС). Эти сенсоры дают принципиально разную картинку.
Рисунок 7. Технология CCD и CMOS
Обратите внимание на рисунок 7. Процесс оцифровки аналогового изображения в CMOS матрицах происходит в каждом чувствительном элементе, поэтому процесс происходит быстрее, но итоговое изображение получается более «шумным» и возможно искажение цветов. В CCD аналоговый сигнал преобразуется в цифровой на выходе со всех пикселей.
Плотность фотодиодов в CCD значительно выше и гораздо больше света участвуют в построении изображения, поэтому динамический диапазон камер с такой матрицей гораздо выше, чем у их конкурентов. Но у CMOS матриц намного выше максимальная скорость съёмки, поэтому все высокоскоростные камеры оснащены CMOS сенсорами. Есть и камеры, совмещающие в себе два матрицы, например, DP80.
Второй пункт, на который Вам необходимо внимание, это максимальное разрешение (максимальный размер фотографий) камеры. Какой бы чувствительной камера не была, но она не сможет дать достойную детализацию, если необходимо отобразить множество мелких деталей. Тут кроется небольшой парадокс: чем выше увеличение, тем меньше разрешение камеры Вам нужно. Чем меньше увеличение, тем больше нужно пикселей. Да, тут надо учесть и разрешающую способность объектива, поэтому даже на малом увеличении стереомикроскопов начального уровня – высокое разрешение не прибавит детализации снимков. Размер изображения измеряется в пикселях и во всех камерах этот размер разный. Обычно этот размер пишет производитель и вы можете самостоятельно пересчитать сколько их, если учтёте диагональ матрицы и соотношение сторон матрицы 4:3 (это стандарт для микроскопных камер). Для простоты уточним: разрешение камеры для стереомикроскопа: 16-18Мп (SC180), разрешение для цитологических микроскопов и металлографических (с максимальным увеличением 400х-500х) 5-10Мп (SC50, DP27, UC90). Микроскопы с увеличением до 1000х нуждаются в разрешении порядка 3-5Мп (LC30, SC50, DP22). С большим увеличением от 3Мп (LC30 и др.). Это не жесткое правило, так как, например, для ортоскопии детализация не так важна, как цветопередача, поэтому лучше доплатить за тип матрицы, чем за её разрешение.
Размер пикселя и чувствительность — это важнейшие параметры при выборе любой камеры. Чем больше пиксель – тем боле света он получает. Чем больше света он получает – тем больше линз можно установить в оптической системе микроскопа. Так, например, объектив План Ахромат 150х пропускает только 2/3 всего света. Если добавить в эту систему тубус (а он необходим), C-mount адаптер, то можно надеяться на 50% света, исходящего из осветителя. Помимо этого, могут вставляться дополнительные фильтры, конденсор, и прочие оптические элементы. Количество пропускаемого света можно увеличить, использовав, например, объективы Апохромат или Флюорит, но это удорожает микроскоп не меньше, чем камера.
Рисунок 8. Спектральная чувствительность камер ToupTek
На рисунке 8 показана чувствительность камер ToupTek BIGEYE. Обратите внимание, что чувствительность неоднородна и не все длины волн воспринимаются камерами одинаково хорошо. Для чего это нужно? Например, для таких методов как ДИК, где очень важно точно дифференцировать цвета. Высокая цветочувствительность поможет и при определении границ объектов на больших увеличениях, когда видна интерференция на краях структур.
О затворах надо знать следующее: Rolling shutter, [постепенно] раскатывающийся затвор – это то, чего не должно быть в вашей камере. При таком типе затвора, любое микро-смешение образца будет похоже на желе.
Рисунок 9. Полупроводники. Эффект Rolling Shutter
На рисунке 9 отчётливо видно искажение в поле зрения. Так же видно окружающее тёмное поле, из-за неправильного подбора малого увеличения C-mount адаптера и большой 1” матрицы. Лучшие затворы, это те, что делают полнокадровые снимки. Технология, как и всё хорошее, дорогая, но окупает себя. Примеры: DP74, DP80 и прочие.
Охлаждение это последнее, на что стоит обращать внимание, если Вы не планируете заниматься флуоресцентными исследованиями. При флуоресценции может сильно нагреваться камера и изменяться чувствительность из-за нагревания и смещения различных элементов матрицы. Типов охлаждения всего два и необходимо уточнять у продавца, каким образом лучше охлаждать ту или иную матрицу. Воздушное охлаждение подойдёт при необходимости сэкономить деньги и непродолжительности флуоресценции, т.к. снижает температура матрицы, максимум, на 2-4°, охлаждение элементами Пелтье может охлаждать и на 8-10°.
Программное обеспечение и набор его модулей зависит только от задач, поставленных исследователем и микроскопа, с которым оно может быть совместимо. Вы всегда сможете подобрать оптимальную камеру для Ваших исследование из модельного ряда камеры производимых Olympus.
Каталог -> Камеры Olympus для микроскопов
объектив [микроскопа] — это… Что такое объектив [микроскопа]?
- объектив [микроскопа]
объектив [микроскопа]
—
[Арефьев В.А., Лисовенко Л.А. Англо-русский толковый словарь генетических терминов 1995 407с.]Справочник технического переводчика. – Интент. 2009-2013.
- объектив
- прибор для контроля горения, автомат подхвата факела
Смотреть что такое «объектив [микроскопа]» в других словарях:
Объектив — Объектив … Википедия
ОБЪЕКТИВ — (от лат. objectus предмет), обращённая к объекту часть оптич. системы или самостоят. оптич. система, формирующая действительное изображение оптическое объекта. Это изображение либо рассматривают в окуляр, либо получают на плоской (реже на… … Физическая энциклопедия
ОБЪЕКТИВ — ОБЪЕКТИВ, а, муж. (спец.). Линзовая или зеркально линзовая система в оптическом приборе, дающая перевёрнутое изображение объекта. О. телескопа, микроскопа, фотоаппарата. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
ОБЪЕКТИВ — часть оптического прибора (телескопа, микроскопа, фото , видео , телекамеры и др.), обращённая к наблюдаемому объекту, собирающая свет, идущий от него, и формирующая оптическое (см.) объекта, которое рассматривают через др. (увеличивающую)… … Большая политехническая энциклопедия
Объектив — обращенная к объекту часть оптической системы или самостоятельная оптическая система, формирующая действительное Изображение оптическое объекта. Это изображение либо рассматривают визуально в Окуляр, либо получают на плоской (реже… … Большая советская энциклопедия
Объектив — (предметное стекло) то стекло зрительной трубы или микроскопа, которое обращают к предмету, при рассматривании его названными оптическими приборами; также совокупность оптических стекол фотографической камеры. О. имеют различное устройство,… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Объектив — [lens, objective] обращенная к объекту часть оптической системы, например, металлографического микроскопа, или самостоятельная оптическая система, формирующая действительное оптическое изображение объекта. Его либо рассматривают в окуляр, либо… … Энциклопедический словарь по металлургии
объективная линза электронного микроскопа — объектив Электронная линза электронного микроскопа, формирующая первое увеличенное изображение объекта. [ … Справочник технического переводчика
Объективная линза электронного микроскопа — 17. Объективная линза электронного микроскопа Объектив D. Objektivlinse E. Objective lens Электронная линза электронного микроскопа, формирующая первое увеличенное изображение объекта Источник: ГОСТ 21006 75: Микроскопы электронные. Термины,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
иммерсионный объектив — Объектив светового микроскопа, для эксплуатации которого необходима замена воздушной прослойки между ним и препаратом на др. оптическую среду иммерсию (кедровое масло и т.д.), к И.о. относятся объективы с увеличением 60, 90, 100. [Арефьев В.А.,… … Справочник технического переводчика
Апгрэйд «мыльницы» до микроскопа / Habr
В этом топике расскажу о том, как я из старенького цифровика и линзы из CD-ROM’а сделал инструмент для микрофотографии.
Итак, началось все с того, что в процессе реализации задумки были испробованы различные вариации фотоаппарата (Olympus C-350) с линзами из CD-ROM, DVD-ROM и пары других, снятых с различной оптики. По степени увеличения и качеству картинки линзы CD и DVD-ROM’ов были близки, но в итоге была выбрана линза CD из-за более удобной конструкции (легче было сделать оправу для нее).
На фотографии справа эта линза (не путать с пепельницей), сфотографированная через другую линзу, имеющую большее фокусное расстояние, а соответственно более подходящую для макросъемки.
Для крепления линзы к объективу фотоаппарата сделал оправу из пенопласта и раскрасил ее черным маркером, для пущей светонепроницаемости:
Уже в начале экспериментов стало ясно, что держа в руках цифровик, сделать качественный снимок не получится из-за сильной вибрации, поэтому из подручных материалов за вечер был сделан штатив с гидравлической фокусировкой (звучит блин).
Штатив собран из куска пластиковой трубы в качестве каркаса, двух шприцов различного диаметра, шприц с более крупным диаметром используется для крепления на него предметного столика, шприц меньшего диаметра для управления передвижением предметного столика. Сам столик вырезан из CD-кейса. Для крепления всего этого дела к столу отыскал у себя крепежную скобу.
В пластиковой трубке сделал 2 отверстия, сверху для болта, которым прикручивается фотоаппарат (кстати, отлично подошел обычный мебельный болт, который ради науки я позаимствовал у стола), снизу для крепежной скобы.
Шприцы соединил с помощью капельницы, заправив все это дело водой. Большой шприц был, не мудрствуя лукаво, примотан к трубке скотчем.
В итоге получился вот такой штатив:
Теперь прикручиваем мыльницу к штативу и аппарат готов к микрофотографии!
Извиняюсь за качество фотографии, пришлось использовать телефон.
Вот несколько фотографий которые были сделаны в процессе тестирования девайса:
По моим профанским подсчетам (сравнил реальный размер пикселя и размер его на фотографии) увеличение достигает х500, хотя, конечно, полезное увеличение меньше.
Фотографирую без вспышки, освещая объект съемки карманным фонариком. Дабы исключить колебания при «спуске затвора» использую функцию задержки съемки. Жаль в C350 нет отключения автофокусировки, т.к. точно настроив фокус с помощью шприцов автофокус его немного сбивает. Качество съемки, также, значительно портится из-за сферической аберрации, но моих познаний в оптике хватило только на добавление диафрагмы, которая ощутимого улучшения не дала.
Еще один минус, фотографии непрозрачных объектов получаются плохо, из-за того, что приходится освещать их сбоку, что ведет к таким последствиям, как на фотографии волоса.
PS В процессе поиска блога для публикации наткнулся на пост с описанием похожей связки «телефонный фотоаппарат + DVD-линза», но отказываться от публикации не стал, все-таки там описывается не микро, а макросъемка.
