Объективы для макро и микрофотографии. Компоновка оптики для макро и микросъёмки

[oldTor]

Да не за что.. Описанный там вариант, можно сказать "хрестоматийный" и международный: для качественных микрофото без больших затрат, ничего лучше не предлагает промышленность готового, это вывод далеко не только мой. Наверное потому, что куда выгоднее продавать спорные решения людям, не сильно отягощённым желанием реального качества, а таких всегда больше.
Таким же методом (в смысле принципиального подхода к "принципиальной схеме" из готовых доступных компонентов) пользуются (правда, в основном с бесконечной оптикой - ну про неё в конце первого поста тоже есть, но это сложнее и дороже, чем с конечной оптикой, и не факт что потребуется - многие задачи закрываются и конечными вариантами) и завсегдатаи, в т.ч. люди с учёными степенями, микроскописты, и люди, зарабатывающие микрофотосъёмкой, и продвинутые любители, самого, пожалуй, известного и профессионального ресурса по микрофотографии: http://www.photomacrography.net/forum/v ... 8becfedde7 который ведёт и администрирует Рик Литтлфилд (создатель в т.ч. одной из самых известных программ для стэкинга - Zerene Stacker).
На очень многие вопросы, ответы я находил именно там - этот ресурс может очень помочь, так что рекомендую иметь его в виду.

[oldTor]

С объективом из поста 129 сделал первый снимок диатомовой - воспользовался одним из старых методов наблюдения временных препаратов диатомовых - высохшая капля суспензии на предметном или на перевёрнутом покровном стекле, с помощью сухого металлографического объектива (для работы без покровного стекла, естественно).

Микрофото с объективом M Plan S-Apo 100x0.90 DIC wd 1mm с Raynox DCR-150 в качестве тубусной линзы на штативе микроскопа МББ-1А. Монохром. Проходящее освещение с конденсором ОИ-14 и зелёным светофильтром. Стэкинг, постобработка, кадрирование. Длина диатомовой ~28мкм.

Светофильтр, в данном случае зелёный, не обязателен, но в конкретной ситуации может оказаться весьма полезен: как для нивелирования остаточного хроматизма объектива и хроматизма конденсора, так и для того, чтобы при масштабах и апертуре, при которых дифракция неизбежно довольно заметна, а матрица камеры в силу размера пикселя обеспечивает избыточную дискретизацию, можно было бы в некоторой малой мере сделать изображение чуть-чуть чётче. Особенно это полезно при стэкинге при высоких апертурах и масштабах съёмки.

Diatoms. Monochrome. 119:1

[Rafki]

Хорошо получилось. Обывателю, конечно, трудно понять как можно дома в 0.1 мм что то не просто разглядеть, но еще и сделать внятный снимок.

[oldTor]

Большое спасибо!
В принципе, можно лучше, но с такими объектами это не просто - надеюсь со временем результат улучшить, но и объект надо будет подобрать более удачный - всё-таки покрупнее, и при том лучше бы потоньше, или хотя бы не толще..

[oldTor]

Давно хотелось хороший планахромат 40х0.65, пригодный для фото и рассчитанный на работу с покровным стеклом.
Приобрёл себе Carl Zeiss Jena GF-Planachromat 40x/0.65 ထ/0.17-А
Пока что успел только небольшую часть вечера чутка его попробовать и остался чрезвычайно доволен.
Объективы этой серии вообще отличные, несмотря на возраст - тубус "бесконечность" (рассчётная ТЛ с фокусным F=250mm), широкопольные, хру мала, по некоторым данным не более 0,25%, буква "А" в конце маркировки обозначает, что всё скорректировано хорошо и компенсации не требует. Резьба м25.
Ранее я уже не раз приводил снимки с планахроматом 12х0.25 этой же серии, который очень люблю, и вот этот 40х, видимо, тоже будет "в любимцах".

Использовать буду в основном с Raynox DCR-150 F=208.3мм в качестве тубусной линзы. С нею же давеча и попробовал. Масштаб получается около 34:1 (по горизонтали кадра матрицы кроп 1,5 влезает ~682мкм.). Поле чрезвычайно ровное, как и ожидалось, хроматика крайне слабовыраженная - ею вовсе можно пренебречь, либо она очень легко лечится стандартным инструментом исправления ХА в лайтруме (значительно проще, чем на любом из планахроматов, не говоря уж об ахроматах, которыми я пользовался когда-либо - т.е. тут ещё вопрос "вклада" в наличие ХА конденсора, на что обычно внимания не обращают, но когда появляется опыт работы с план-апо, этот вопрос становится актуальным).




Пока что, правда, показать особо нечего, просто не успел. Но один снимочек сделал, что-то мелкое попалось в водичке - правда, не знаю что это, спрашивал, но однозначно всё равно не ясно - может кто подскажет?
Это кроп 100% из одиночного снимка с минимальной "экспресс-редактурой", без повышения резкости:



Я даже не успевал как следует поработать с настройкой освещения, но и так, кмк, потенциал заметен - всё чётко, чисто, несмотря на то, что тут есть некий микросмаз - эта штука в воде очень медленно, но двигалась - я сделал несколько кадров с разной экспозицией и выбрал этот, как минимально смазанный.

Да, кстати, на известном ресурсе Photomacrography.net c этими объективами (12х и 40х) есть примеры съёмки с куда более короткофокусной ТЛ - райнокс с F=125mm и на среднеформатную (!!!) камеру GFX50s (сенсор 44x33мм. !!!) и даже в таком режиме поле очень ровное - вот это я понимаю - действительно широкопольный объектив!
А снизу страницы по ссылке - вот как раз с 40х пример с оптикой в качестве ТЛ с фокусным F=210 тоже на средний формат - пост Пт Май 31, 2024 6:08 am
https://www.photomacrography.net/forum/ ... hp?t=46758 ну и на следующей странице там ещё, в т.ч. проба без покровного стекла и ссылка на немецкий источник с оптической схемой в т.ч. такого объектива - интересно! Приведу с машинным переводом картинку с описанием из немецкого источника - в этом объективе, получается, хотя это и не заявлено на нём, использован флюорит (плавиковый шпат):


В общем - я покупкой доволен, эта серия объективов действительно классная, особенно за те деньги, за которые их ещё пока можно достать.

[Rafki]

Поздравляю с покупкой. Рабочее расстояние 0.5мм.Некоторые даже пробуют без покровного стекла. Я давно присматриваюсь к х12.5. На Авито есть вроде не плохой, но с индексом HD.
" Высококачественный объектив для микроскопа Carl Zeiss GF Planachromat HD 12,5x/0,25 oo/-A. Состояние идеальное." Не в курсе что это значит?

[Rafki]

HD - это эпи объектив, темнопольный отраженный. Наверное кроме возможно посадочной резьбы, все остальное как и у простого.

[oldTor]

Спасибо!
Поскольку я брал для работы с покровным, рабочее расстояние меня мало интересовало, но, конечно, хорошо, что оно такое, а не меньше - нет проблемы наводиться "вглубь" препарата, накрытого стеклом - "дострелить" до предметного можно без проблем даже с довольно толстыми объектами под покровным стеклом, не особо опасаясь раздавить его. И оно больше чем, к примеру, у Ломо-вских сороковок - там 0,4мм. (указано, например, тут: https://scopica.ru/proj/mikroskop-biolo ... hiy-mbr-1/ )

По HD - да, именно, у него эпи-зеркало. Я такие в руках не держал, потому не могу сказать, такое же ли там рабочее расстояние, как у обычного светлопольного (8мм) - иногда бывает, что из-за параметров эпи-зеркала, его оправа выдаётся немного больше, и на какие-то доли мм. рабочее расстояние физически чуть меньше. Но тут ещё важно, насколько сам объектив в такой версии "длинный или короткий" - парфокальная высота-то одна, но сколько приходится на объектив, а сколько на рабочее расстояние в вариантах "светлопольный" и "с эпи-зеркалом" - могут быт варианты.

[Rafki]

раб.расст 2.5 мм. Это от цейса плана инвертированного.

[Rafki]

Screen Shot 2024-11-20 at 2.28.49 PM.png

Screen Shot 2024-11-20 at 2.53.18 PM.png

Screen Shot 2024-11-20 at 2.54.02 PM.png

[oldTor]

А, понял, спасибо за информацию!

[Rafki]

Наверное 2.5 мм для 12.5 не имеет смысла, да и схема объектива может быть иной

[oldTor]

Сделал с Цейссом сороковкой первую фотоработу.

Живая диатомовая водоросль. Монохром, инверсия. Микрофото с объективом Carl Zeiss Jena GF-Planachromat 40x/0.65 ထ/0.17-А с Raynox DCR-150 в качестве тубусной линзы на штативе микроскопа МББ-1А. Масштаб съёмки 34:1. Стэкинг 24 кадра, постобработка, ресайз. Длина диатомовой ~45мкм.

Live diatom. Monochrome, inversion.

[Rafki]

Как вы думаете с чем связаны столь сильные отличия, не рассматривая контраст?
Монеты на серой карте,свет от окна и аксиальный.

AAA_3441.jpg

AAA_3445.jpg

AAA_3425.jpg

AAA_3448.jpg

[Botanic]

Свет от окна проявил лучше крупные детали, а второй - мелкие. Высокие частоты.
Оксидные пленки интересный эффект дали в первом.
Такие мысли

[oldTor]

Олег в общем всё правильно сказал.

Я добавлю немного.

Разность в принципиальном отличии освещения. Косой падающий свет всегда лучше подчёркивает рельеф, создавая более выраженную светотень, но помимо подчёркивания рельефа, он часто его утрирует, делая его субъективно более выраженным, чем он есть на самом деле, что особенно заметно в микроскопии. Это затрудняет адекватную оценку шероховатости объекта и деталей его, оказавшихся в тени. Кроме того, освещение, падающее под слишком острым углом к объекту, как правило, может даже реально слегка увеличить ГРИП, но, по законам физики и оптики, при этом неизбежно будут потери в разрешении, так как многие детали объекта будут использовать "только часть апертуры объектива" - иначе говоря, мы не заполним апертуру как следует, не реализуем её, а значит - не реализуем полностью разрешающую способность. Тогда как аксиальное освещение, которое тем эффективнее, чем выше отражающая способность объекта, позволяет различить наиболее мелкие детали одинаково эффективно по всему объекту попавшему в ГРИП, апертура реализуется наиболее полно (если конечно мы не "зарезали" её чем-то - апертурной диафрагмой объектива, осветителя опак-иллюминатора, если применяли его для освещения через объектив, фактическим уменьшением размера тела свечения в осветителе или ещё как-то), становятся видны детали, которые обычно незаметны, причём их форма и размер передаются куда точнее для произведения измерений - шероховатости, линейного размера деталей изображения. И конечно же - становятся куда заметнее оксидные плёнки на металлах и сплавах, лучше и ярче проявляется их интерференционная окраска. Что важно - если рельеф объекта таков, что тени присутствуют - например, на боковых сторонах выступающих фрагментов рельефа, что закономерно, потому что они не могут получить достаточно света, который смогут достаточно отразить в объектив, при том они в отличие от косого освещения - равномерны и не меняют направления в зависимости от перефокусировки при стэкинге (в макромасштабе правда это часто незаметно, но в микро, особенно при высоких апертурах, становится весьма серьёзной проблемой) или просто перефокусировке объекта для наблюдения его резко "послойно" при визуальных наблюдениях.

Яркий пример я показывал в посте 64 этой темы:
https://www.myabrasive.ru/forum/viewtop ... 0&start=60

Кстати, кажущаяся часто "меньше обычной" ГРИП в именно аксиальном освещении (что всегда сигнализирует нам о том, что разрешение у нас выше, чем "обычно", так как глубина РИП непосредственно завязана на все колебания изменения разрешения, в т.ч. при изменении настройки освещения), тем и ценна в микроэлектронике и металлографии, что позволяет "изолировать" послойно нужные участки рельефа, например, микросхемы, выявляя повреждённые участки более контрастно и понятно.
Но, опять-таки, это больше значения имеет именно в микроскопии, а также в промышленных системах машинного зрения, например, на линиях контроля качества производимой продукции, нежели в макросъёмке.

Однако, уже довольно давно, аксиальное освещение стало всё шире распространяться в нумизматике, когда важно наиболее достоверно передать детали коллекционных экземпляров монет и в т.ч. идентифицировать экземпляры по "карте дефектов", для чего необходимо именно аксиальное освещение, как наиболее подходящее для таких целей.

[Rafki]

Про светотеневой рисунок я все понимаю. Вопрос заключается в том, как широкополосный несфокусированный нетелецентричный не поляризованный источник ( осветитель Белых диаметром 60мм) так изменил цветовую характеристику отражения от вообщем то незеркального, нерегулярного объекта. Мне кажется, в обычной жизни ни какой фонарик не позволит разглядеть оксидные пленки на 100 летней монете.

[oldTor]

Так вы аксиальным осветителем назвали осветитель Белых?
У него диффузно-рассеянный свет, кольцевой, а аксиальный/коаксиальный/осевой/эпископический и др. - это другое:
"Axial light — это осевой свет, центральный свет, лучи которого параллельны друг другу и оптической оси."

То-то я смотрю, что монета больше похожа на освещение в тёмном поле отражённого света, нежели в светлом)) Возможно, если дополнительная "прямая"/осевая подсветка получилась из-за переотражения света от фронтальной линзы объектива на монету и обратно - это часто создаёт некоторые эффекты, как при коаксиальном освещении - иногда его можно даже заменить таким манером - я приводил примеры с миту и микросхемой в теме про освещение.

Сам Белых говорил вроде нечто типа того, что "телом свечения" в его осветителе является собственно внутреннее отверстие осветителя. Оно конечно, значит и апертуру некую имеет. Даже безусловно имеет, потому что если попробовать применить его как осветитель "тёмного поля проходящего света" - от его диаметра, т.е. апертуры, будет зависеть - с объективами каких апертур мы получим тёмное поле, а с какими нет. Тоже практически проверено, и, пожалуй, это самый простой способ выяснить относительно точно предел апертуры конкретного осветителя Белых, при наличии микроскопа.

И фокус этот осветитель имеет- когда мы настраиваем его перемещая вдоль оптической оси так, чтобы освещаемое им поле было максимально равномерно освещено, полагаю, и является его "фокусом", поправьте, если я не прав. Так что хоть он и безлинзовый, но и фокус и апертуру он имеет, что и позволяет ему работать и как темнопольный и как светлопольный осветитель.

Осветитель Белых правильно выполненный, характеризуется диффузно-рассеянным светом. Просто при приближении осветителя достаточно близко к объекту, появляется эффект близкий тёмному полю отражённого света, либо проходящего, смотря как применить.

Что же касается оксидных плёнок - то, насколько они различимы даже невооружённым взглядом, зависит от их толщины. Цвета побежалости на перегретой стали видели же? При любом свете.
Патина на монетах, которую и так хорошо видно - по сути тоже самое - плёнки окислов. Вопрос же их достаточно яркого контраста - насколько я понимаю, вопрос отсечения "всего прочего мешающего света" по сути.
Интерференционную окраску от плёнок оксида кремния на кристаллах микросхем, даже размером порядка 1х1 миллиметр и не очень-то гладких (например вот таких шероховатых и сравнительно плохо отражающих, залитых скверным компаундом и засыпанных влипшими в него соринками пыли и припоя: https://www.flickr.com/photos/oldtor/52 ... 4351497464 ), можно и невооружённым взглядом тоже увидеть хоть под настольной лампой, если расположить так, чтобы свет падал на кристалл "прямо".

[Rafki]

IMG_4644 1.jpg

Спасибо за ответ. В данном случае, честный аксиальный свет.Один источник- сверху с китайской 70\30 пластиной 80х80мм и светодиодным источником по внешней стороне кольца. Второй- в столике, истинно Белых, позволяет с помощью светоотражающих конусов получить косое освещение с заданным углом, за счет изменения высоты расположения объекта путем перемещения опоры узлом крепления конденсора. Можно использовать совместно для компенсации контурных теней аксиального освещения или создание светотеневого рисунка, если конусы с черными флагами.

[oldTor]

Вот теперь всё стало понятно! Спасибо!
Интересная конструкция, сочетание, и информативный снимок её - благодарю.