30 ноября 2014 года

Бытовое микрофото

 

В этой статье я поделюсь своими вариантами и методами микросъёмки. Микросъёмка это куда более сложный и нервотрёпный жанр нежели макро. Можно сказать, что ГРИП не то, что очень маленький, а его почти нет. ГРИП порой составляет какие-то микроны и сфокусировать бывает крайне сложно или просто невозможно. А если у вас вибрирующий пол, то микросъёмка на высоких увеличениях не даст хорошего результата.

 

Итак начнём. Понадобиться ли нам микроскоп для микросъёмки? Логично бы ответить, что "да", но на самом деле он нам ненужен. Нам нужны его микрообъективы. Благо у моего биологического микроскопа от Celestron есть возможность выкрутить объективы, к тому же объективы хоть и простые, но не самые плохие, по классу они на втором месте...с конца:) тем не менее являются ахроматическими и пытаются бороться с частью оптических искажений. Плюс ко всему, именно в этом микроскопе используются микрообъективы с посадочной резьбой RMS, то есть это полноценный микрообъектив. Микроскоп имеет три объектива в наборе.

На фото слева направо: 40х, 10х, 4х.

 

И раз уж я начал рекламировать этот микроскоп, то назову ещё цену:) На сегодня (30.11.2014) цена составляет 6990 рублей. В принципе, не особо дорого, на мой взгляд.

Сегодня я решил использовать только 10х в любом из вариантов съёмки. По опыту скажу, что 4х - худший вариант, он даёт не особо заметное увеличение перед макро, а качество уж совсем посредственное. На 40х снимать крайне тяжело, мало того, что объектив не светосильный, зона резкости при таких увеличениях крайне мала, и от срабатывании затвора, фокусировка сбивается. Возможно фотографировать только на матрицы с электронным затвором. Но об этом позже.

 

итак, объективы мы выкрутили, но чтобы их прикрутить к камерам, надо воспользоваться переходными кольцами, которых у меня целый набор, на все случаи жизни:

А прикручивать мы их будем в трёх вариантах: к обычному макрообъективу, к бытовой DSLR камере и к промышленной камере с посадочным гнездом C/CS. На фото слева на права:

- макрообъектив Sigma 70 mm f/2.8

- бытовая камера Sony SLT-a33

- промышленная камера The imaging Source DBK-31 (без инфракрасного фильтра и фильтра низких частот)

 

Чуть подробнее остановлюсь на переходных кольцах, чтобы вы более наглядно воспринимали следующий материал:

 

1 - переходное кольцо с резьбы под фильтр макрообъектива (в нашем случае 62 мм), под резьбу М25

2 - переходное кольцо с байонета камеры на резьбу М25

3 - Т2-кольцо. С байонета камеры на резьбу М42. Кстати, именно с этого кольца и начался мой фотопуть. Это первое, что я купил, ни фотик, не объектив, а именно кольцо. А потом сидел и радовался)))

4 - переходное кольцо с Т2-кольца на RMS резьбу

5 - переходное кольцо с конусовидным удлинителем 5 см на RMS резьбу

6 - кольцо с М25 на RMS

7 - кольцо с RMS на М25

8 - кольцо с С-байонета на RMS

9 - кольцо с CS-байонета на С-байонет

10 - переходное кольцо с С-байонета на Т2 кольцо

11 - посадочное кольцо с С-байонета на 1,25 дюймовое отверстие, с резьбой под фильтры (преимущественно для астросъёмки)

12 - втулка с 1,25 дюймовым отверстием

Эти все кольца, ну или почти все, нам понадобятся в сегодняшней съёмке. Ещё в микросъёмке может пригодиться удлинительные макрокольца:

 

Но я от них сегодня отказался, для простоты эксперимента. Если бы не отказался, то данные кольца позволили бы увеличить масштаб изображения за счёт уменьшения минимального расстояния до объекта. Собственно, все удлинительные втулки для этого и нужны.

 

Помимо колец, нам обязательно нужны макрорельсы с точечной настройкой шага фокусировки. Однако, на таких рельсах как у меня, этого добиться невозможно, так как механическое управление движением рельс слишком грубое. Лучшим вариантом будут автоматизированные рельсы с возможностью регулировать ход фокусировки от микрона и выше.

Вот такой набор получился в итоге:

На фотографии не хватает только штатива

 

Приступим к рассмотрению возможных схем присоединения микрообъектива.

Схема № 1:

Состоит из:

- DLSR камера

- макрообъектив

- переходное кольцо с резьбы под фильтр макрообъектива (в нашем случае 62мм), под резьбу М25 (кольцо № 1)

- кольцо с RMS на М25 (кольцо №7)

- микрообъектив 10х

 

Схема № 2:

Состоит из:

- DLSR камера

- переходное кольцо с байонета камеры на М25 (кольцо № 2)

- кольцо с RMS на М25 (кольцо №7)

- микрообъектив 10х

Схема № 3:

Состоит из:

- DLSR камера

- Т2-кольцо. С байонета камеры на резьбу М42 (кольцо № 3)

- переходное кольцо с Т2-кольца на RMS резьбу (кольцо № 4)

- микрообъектив 10х

 

Схема № 4:

Состоит из:

- DLSR камера

- Т2-кольцо. С байонета камеры на резьбу М42 (кольцо № 3)

- переходное кольцо с конусовидным удлинителем 5 см на RMS резьбу (кольцо № 5)

- микрообъектив 10х

 

Ну и от слов к делу. Посмотрим, какие результаты получаются на эти схемы. Я не стал усложнять задачу свободными ракурсами и съёмкой стеков. Для съёмок я использовал методику на просвет и готовый микропрепарат с подкрашенной кожей лука, от чего кажется, что лук отдаёт в синеву. Лук имеет огромные клетки, поэтому это самый простой вариант для наглядности и сравнения. Микропрепарат я устанавливал на светодиодный фонарь с чистым белым цветом. Фотографии всех результатов в этой статья я специально оставил без обработки, усиления резкости, кадрирования и тд. Для наглядности сравнения первая фотография ниже сделана на чистый макрообъектив с максимально возможным увеличением. Первая серия снимков это ресайзы оригинальных размеров.

 

Все фотографии в статье открываются до 1280 по ширине

Чистый макро 1 к 1:

Уже на чистом макро заметно разделение на клетки кожи лука даже на ресайзе

 

Теперь снимки по приведённым выше схемам:

Схема № 1:

замечу, что у меня матрица с кропфактором 1,5. Вариант по схеме № 1 уничтожает всю мегапиксельности камеры. Но всё же в клетках лука уже чётко видны ядра

 

Схема № 2:

 

 

масштаб изображения похож на тот, что мы получили по схеме № 1 с чуть большим увеличением, но фон значительно приятнее:) Правда очень заметно виньетирование и это на кропе, на полном кадре оно будет значительно заметнее.

 

Схема № 3:

Масштаб ещё чуть-чуть подрос, виньетирование слегка уменьшилось.

 

Схема № 4

Заметное увеличение масштаба, отличная прорисовка ядер и стенок клеток, почти незаметно виньетирование.

На первый взгляд по ресайзам "Схема № 4" лидирует. Схема № 1 - однозначно проигрывает.

 

Но ресайзы это ресайзы, посмотрим, что дадут 100% кропы. Так как стеки не использовались, я вырезал зоны с максимальной резкостью.

Чистый макро:

На кропе у макро прекрасно видны клетки я сдрами, но не кажется ли вам, что фотография стала похоже на рисунок? поле конечно плоское, но детали совсем смешались в кашу.

 

Схема № 1:

Конечно, кроп схемы № 1 показывает всю мощь увеличения, но сравните детализацию ядер со следующей схемой и я говорю не про микроконтраст, а непосредственно про чёткость границ ядер.

 

Схема № 2:

Хоть масштаб и не сильно прибавился по сравнению со схемой № 1, однако заметно увеличение чёткости. Ядра чёткие, с хорошо прорисованной границей, различается внутренняя структура ядра.

 

Схема № 3:

Чуть больший масштаб и никакой разницы по детализации. Хотя есть ощущение по в сторону уменьшения резкости, но я это отношу к тряске при фотографировании.

 

Схема № 4

 

Самое мощное увеличение бесспорно увеличило клетки ядра, но смогли ли мы увидеть больше деталей? Почти нет, точнее это почти не заметно, а общая резкость, кажется, даже упала, что заметно не только на ядрах, но и на стенках клеток. Конечно, здесь повлияла и тряска и невозможность нормально сфокусироваться из-за ручных макрорельс, но так же сказалась и разрешающая способность камеры. Почему я говорю именно камеры, а не объектива? Потому что у объектива ещё имеется потенциал и вы это увидите дальше, где я использую промышленную камеру.

 

Подытоживая вышеуказанные варианты, я скажу, что "Схему № 1" можно смело исключить из экспериментов. Всё-таки проходя через столько стекла, свет ложиться на матрицу не равномерно. Схему № 2 тоже можно исключить, так как она сравнима со схемой № 3, но с меньшим увеличением. Остановиться можно на Схеме № 3 для умеренного увеличения и схеме № 4 для максимального увеличения при использовании микрообъектива 10х. В последних двух вариантах можно ещё больше повысить резкость используя камеру с большей разрешающей способностью, автоматическими макрорельсами и стеками. Так же добавляю, что сфокусироваться можно при любой схеме, приближая или отдаляя объект к передней линзе.

 

Надеюсь терпения у вас хватит добраться до конца, потому что дальше будет интереснее. Итак, поехали.

Теперь будем использовать промышленную камеру The Imaging Source DBK-31, которую я использую для съёмки Луны и планет. Но она вполне подходит и для микросъёмки. Камера с чувствительной CCD матрицей Sony ICX204AK размером 1/3 дюйма, с разрешением 1024*768, и размером пикселя 4,65 микрон. Сайт производителя: http://www.theimagingsource.com. Правда версия DBK (без инфракрасного фильтра) сделана на заказ.

Схема №1 CCD:

состав схемы № 1 CCD:

- CCD камера

- кольцо с С-байонета на RMS (кольцо №8). На снимке, я правда кольцо спутал, уж простите:)

- микрообъектив

 

Схема № 2 CCD:

Состав схемы № 2 CCD:

- CCD камера

- переходное кольцо с С-байонета на Т2-кольцо (кольцо № 10)

- переходное кольцо с Т2-кольца на RMS резьбу (кольцо № 4)

- микрообъектив

 

Схема № 3 CCD.

В этой схеме мы можем установить UV/IR -cut фильтр, чтобы отсечь те спектры, которые не совпадают с видимым по длине волн и мылят изображение. Или же снимать только в инфракрасном или ультрафиолетовом спектрах

Состав схемы № 3 CCD:

- CCD камера

- посадочное кольцо с С-байонета на 1,25 дюймовое отверстие, с резьбой под фильтры (кольцо № 11)

- втулка с 1,25 дюймовым отверстием (кольцо № 12)

- переходное кольцо с С-байонета на Т2 кольцо (кольцо № 10)

- переходное кольцо с Т2-кольца на RMS резьбу (кольцо № 4)

- микрообъектив

 

Схема № 4 CCD:

Состав схемы № 4 CCD:

- CCD камера

- переходное кольцо с С-байонета на Т2-кольцо (кольцо № 10)

- переходное кольцо с конусовидным удлинителем 5 см на RMS резьбу (кольцо № 5)

- микрообъектив

 

Теперь давайте посмотрим результаты. Эти изображения 100% кропы, ресайз тут делать нет смысла, так как разрешение у камеры итак 1024*768.

Схема № 1 CCD:

Схема № 1 CCD даёт увеличение больше чистого макро, но меньше первой схемы с DSLR камерой.

 

Схема №2 CCD:

А здесь уже и сравнивать нечего, думаю всё наглядно видно. Отчётливо виден объём клеток и структура ядер, изображение резкое по всему полю.

 

Схема № 3 CCD с UV/IR-cut фильтром:

 

Ещё большее увеличение, сохраняемость резкости, отчётливо различаются структуры ядер.

 

Схема № 4 CCD:

Увеличение точно такое же как в схеме № 3. Разницы с и без фильтра не замечено. Всё-таки фильтры более полезны в астросъёмке.

 

А теперь вернитесь на секундочку наверх, чтобы освежить взгляд на снимки с DSLR камерой и сравните их с CCD камерой. Неплохая разница, не так ли? Используя один и тот же объектив, но разные по назначению и классу матрицы, мы получили существенную разницу в качестве снимков.

Как и в случае с обычной камерой, с CCD камерой детализацию тоже можно увеличить, использовав более качественные объективы, не вибрирующую поверхность и автоматизированную систему регулировки фокуса.

 

Глядя на то, как промышленная камера справляется с микросъёмкой я рискнул на последнюю схему надеть 40х объектив. И вот результат:

На предыдущем снимке, тоже наблюдается это ядро (в третьей снизу клетке, чуть левее от центра). С помощью 40х объектива можно подробно рассмотреть ядро, но потеря в разрешении всё же имеется, плюс отчётливо видны цифровые артефакты по всему полю. Они появляются из-за сильного увеличения чувствительности камеры, так как световой поток уменьшается в 4 раза, по сравнению с 10x объективом. Но тем не менее ядро видно и видно хорошо. В нашем случае ядро полностью разрушено и уничтожено.

 

Вот такие интересные способы получить изображение микромира. Кто-то может подумать а зачем выдумывать эти способы, если давно уже есть цифровые микроскопы. Главный ответ это то, что в наших случаях есть свобода в выборе ракурсов и объектов, в отличие от цифровых микроскопов. Второе это то, что только в оборудовании от 50-60 тысяч можно будет добиться хорошего результата при фотографировании микроорганизмов, но опять таки только в одном ракурсе. Естественно, мы не говорим про лаболаторные условия.

И для примера, приведу несколько старых моих снимков на микрообъективы и Sony SLT-a33 при схеме №4:

Муха:

 

глаз мухи:

 

И моя первая фотка совсем старенькая на микрообъектив 10х глаз майского жука:

 

Переходные кольца приобретались здесь: http://rafcamera.com/en/adapters

На этом на сегодня всё!

 

Автор Лифинцов Иван, журнал Photophren.

 

Вернуться к содержанию >>

Лифинцов Иван, профессиональный фотограф. © Photophren studio 2017