Астрономия и микроскопия

Элементы-то видны (наверное, я в остракодах не разбираюсь), но ежели стоит задача лишь рассмотреть только их для проводки о ключам, то можно было бы или вообще стекинг не делать, или делать весьма ограниченно, чтобы в ГРИП попадали только интересные места. А то и вообще обойтись визуалом, что гораздо быстрее. Я все ж полагал, что задача также в том, чтобы получить качественное и приятное глазу изображение всей раковины для публикации. Покамест в случае с ОЭ-21 она выполнена на троечку. Настоятельно рекомендую допилить таки темное поле. Этот объектив способен показывать сильно лучше. Если самостоятельно разобраться с неполадкой не вышло, запросите детальные инструкций по юстировке ОЭ-21 на форуме.

Я думаю, проблема в зеркале, но до него ещё не дошёл. Видел только, что он уголками был прикреплен.

Пожалуй, поменял бы, к примеру,на высокоаперурный иммерсионной объектив (тубус 160) свой комплект ОИ-17.
Паспорт устройства "не родной", на комплект попроще.
Сканы аттестата и паспорта к ОИ-17 - https://drive.google.com/drive/folders/ ... drive_link

_________________
МЛ-3 + ОЛК-2 + ФМЭЛ-1.
Биолам И. Микротом-криостат МК-25. Ультратом Tesla.
Иммунология. Герпетология.

Проблема с неравномерностью освещения останется при любом объективе и масштабе. Все дело в форме объекта в сочетании с методом освещения. А если возьмете какой-нибудь из объективов для проходящего света - то еще и усугубится из-за неподходящего положения выходного зрачка.

P.S. Любое изменение масштаба изображения (неважно, при помощи другой ТЛ для объектива с тубусом бесконечность или длиной тубуса для объектива на конечный тубус) не может улучшить характеристик объектива. Нетрудно написать грубую формулу - на сколько пикселей по длинной стороне матрицы хватит разрешения конкретного объектива. Если взять длину волны 550 ннм и 3 пикселя на единицу разрешения (размер круужка Эйри), то получится примерно:
Пиксели = 8000 * Апертура * Размер_исправленного_поля / Увеличение.
Если взять план-объектив 20x/0.40 с полем 20-25 мм, то получим 3000-4000 пикселей. Если выкинуть углы или немного пожертвовать резкостью (взять 4 пикселя на единицу разрешения), то на 16МП сойдет.
Для более старых объективов с исправленным полем 10-15 мм получится только 2000 пикселей. Улучшить ситуацию можно ТОЛЬКО заменой объектива.

А тут можно поподробнее?

Могу предложить водно-иммерсионный "ЛОМО АПО-ВИ 70х1.23 АПО Ф-2" с 2-мя фазовыми кольцами.
Я в Иркутске.
Можете мне написать на мыло: blgz@mail.ru

При всём уважении, поправка - единица разрешения - это радиус диска Эйри, а не размер всего диска Эйри, т.е. его диаметр. К несчастью, куча статьей и зарубежных и отечественных, которые скопипастили это с зарубежных, перескакивают с одного на другое в ключевом объяснении и в результате создаётся впечатление, что единица разрешения = диаметр диска Эйри, что не так. В отечественной специальной литературе это изложено, как правило, более структурированным языком и не оставляет места для разночтений:



(Т.е. понимаем, что коэффициент 1,22 - который отражает положение первого "провала" после центрального пика диска Эйри, а именно центральный пик и первый провал характеризуют "диаметр диска Эйри" а не просто "узор Эйри", который подразумевает кучу пиков и провалов по убывающей, в первом случае на картинке выше делится на два значения апертуры, а для варианта формулы с одной апертурой - берётся половинное значение коэффициента, когда делится на одно значение апертуры, т.е. опять-таки важно не путать, в каком случае в формулах "диаметр", грубо говоря, а в каких - "радиус". А то очень часто (и на этом форуме однажды было такое) - две эти формулы попутали и радиус делили на 2NA, вместо того, чтобы делить на них диаметр)) )

Поясню:
Обращу внимание, что статья, которую здесь в разделе обсуждали: https://stormoff.ru/mediacenter/articles/article_80/ , компилируя множество других в т.ч. зарубежных статей, перетащила к себе и конкретную ошибку - там указано, что:
"Для достижения полной разрешающей способности микроскопа, размер фотоприемника должен удовлетворять критерию дискретизации Найквиста — от 2,5 до 3 пикселей для каждой единицы диска Эйри"

При том, уважаемая фирма Никон, говорит иное - есть статья, откуда, в частности на "штормофф" перекочевала таблица соотношений объективов и размеров пикселей:
https://www.microscopyu.com/tutorials/m ... resolution
Так что же говорит Никон?
А вот что: "Адекватное разрешение образца, отображаемого оптическими элементами микроскопа, может быть достигнуто только в том случае, если для каждой разрешаемой единицы изготовлено не менее двух образцов, хотя многие исследователи предпочитают три образца на каждую разрешаемую единицу."

Т.е. если stormoff.ru и некоторые другие, указывают от 2,5 до 3 пикселей для каждой единицы диска Эйри
То Никон указывает "не менее двух образцов.. на разрешаемую единицу"

И вот из-за "качества перевода при копипасте", путаница между диаметром диска Эйри и радиусом, в плане "что является единицей разрешения" - приобрела гигантские масштабы (правда, и до таких статей хватало непонимания - при всём уважении к Дмитру, как человеку знающему в расчётах оптики, он как-то предлагал для цифровой микрофотографии применять один пиксель (один, Карл!!!) на _весь_ диск Эйри - понятно, что при таком раскладе ни о каком разрешении изображения, построенного объективом, говорить вовсе не приходится).

Лично я доверяю спецам фирмы Никон куда больше, чем отечественному ресурсу, где, видимо, "контент-менеджер" (надеюсь не инженер и не оптик, а то совсем "за державу обидно") допустил ошибку в цифрах в два раза. Тем более, что данные Никон, а они понимают в оптике и микроскопах, совпадают с отечественной специальной литературой.

Приведу ещё один источник отечественный:


Ссылка на весь документ: https://docs.yandex.ru/docs/view?tm=168 ... 26nosw%3D1


Ну и дополню про количество пикселей большее, нежели 2 на проекцию единицы разрешения:
Как пишет, например, уважаемый Рик Литтлфилд (сори за машинный перевод):
"...хотя нас могут интересовать только признаки размера Рэлея, оптическое изображение на самом деле содержит информацию с более высоким разрешением, которая может испортить выборку. Фактическая частота среза для изображения с ограничением дифракции соответствует разделению Аббе, что примерно в 1,22 раза меньше, чем разделение Рэлея.
Итак, чтобы правильно применить Найквиста, нам нужно использовать меньший интервал между нашими выборками, около 2,44 выборки на рэлеевское разделение. ...""

Источник: https://www.photomacrography.net/forum/ ... =8&t=41213 - тема, кстати, шикарная и подробно всё объясняет - весьма рекомендую.

В общем - из этого всего и следует, что абсолютный минимум - 2 пикселя на проекцию единицы разрешения на матрице (по критериям Рэлея и Аббе - т.е. радиус диска Эйри или чуть меньше), "строгий минимум", если хотим максимальную реализацию разрешающей способности - 2,44 пикселя, но если у нас детали объекта не идеально совпадают с "пиксельной сеткой" - то лучше больше, вплоть до "в два раза больше", особенно при цветной камере. - последнее я разверну: надо учесть фильтр Байера (или, в случае многих Фуджи - X-Trans), о чём пишут на известном ресурсе - вопрос и ответ цитирую:

"Важно также отметить, что это справедливо для монохроматического света. В цвете «пиксели» для каждого цвета находятся довольно далеко друг от друга. Если бы фильтр Байера был идеальным (а это не так) и объект имел бы синие или красные черты, эффективная плотность пикселей была бы вдвое меньше плотности пикселей на датчике. Поэтому желаемое вами количество пикселей на основе примера Рика необходимо увеличить для датчиков Байера, вплоть до коэффициента 2 в зависимости от объекта."
На что был следующий ответ от Рика:
"При монохромной цели в белом свете потеря разрешения не должна быть значительной, если вообще должна быть. Это связано с тем, что все светочувствительные элементы сенсора собирают почти эквивалентную информацию об изображении. Для красного есть проблема, что красный образец поступает из оптического изображения с более низким разрешением из-за большей длины волны. Но это только на одном элементе из 4, и красный фильтр, вероятно, в любом случае пропускает цвета, близкие к зеленому." Источник - пост by rjlittlefield » Sat Aug 04, 2018 1:14 pm на странице по ссылке: https://www.photomacrography.net/forum/ ... 1&start=60

Т.е. важно понимать, что в некоторых случаях, при съёмке на цветную цифровую камеру, с конкретными объектами съёмки и спецификой освещения, отклоненной в ту или иную область спектра, в т.ч. с применением светофильтров, ситуация с количеством оптимальных пикселей на проекцию единицы разрешения на матрицу, будет меняться, даже и в случае применения одного и того же объектива и одной и той же матрицы с одним и тем же размером пикселя. Поэтому, в частности, иногда, как сказано в т.ч. в цитате выше - для полного разрешения всех деталей оптического изображения, построенного объективом - на проекцию единицы разрешения на матрице камеры нам может потребоваться "до в два раза больше пикселей" - не 2,44 на проекцию единицы разрешения, а от 2,44 до 4,88+-
С одной стороны в этом есть свои минусы, особенно для обычной макросъёмки, но и свои плюсы для микросъёмки с объективами с довольно высокой апертурой - там обычной ситуацией будет избыточная дискретизация, однако её можно будет без потерь слегка понизить ближе к подходящей, используя светофильтры - что, например, весьма актуально при работе в фазовом контрасте с применением зелёного или синего светофильтров, или при работе с жёлтыми светофильтрами с оптикой не отличающейся высоким уровнем коррекции, и где таким образом снижают хроматические аберрации.

Да, добавлю ещё кое-что. Возникает вопрос - "а что, чем больше, тем лучше"?
Нет. Примерно при 6 пикселях на проекцию единицы разрешения, начинает всё больше становиться заметной дифракция, контраст снижается, потому что резкие тонкие края разрешаемых объектов, при всё более плотной выборке, начинают размываться - на уровне пикселей превращаться в практически неразличимую по контрасту мешанину "оттенков серого", что даёт просто "мыло", что мы обычно видим при микросъёмке с довольно сильными объективами, когда используется матрица со слишком мелким размером пикселя.
Наглядный расчёт и показ, как всё это происходит, можно почитать тут:
https://www.photomacrography.net/forum/ ... f=8&t=2439


Теперь к первой части поста, на который я отвечаю - бесспорно вы правы, что изменение масштаба не улучшит параметров объектива. Именно поэтому, рекомендуя для объектива с апертурой 0,30 конкретные масштабы, я быстренько посчитал для них, сколько пикселей будет приходится при прямой проекции на упомянутую камеру на проекцию единицы разрешения.

Т.е. для своей рекомендации я сделал расчёт (кроме того я применял такой на практике, и знаю, что он совершенно работоспособен), который, конечно, не улучшит сам объектив, но позволит использовать лучшую часть картинки, построенной объективом более полноценно, а разрешающую способность его не только по-прежнему сможем реализовать, но даже может быть реализуем лучше, чем при проекции на матрицу с исходной длиной тубуса, и при том у нас ещё не начнёт изображение становиться избыточно "мягким" - "оверсемплинг" ещё не будет происходить. Да и такое увеличение масштаба при осветителе отражённого света, который конструктивно в принципе склонен к виньетированию- будет на пользу.
Да, если оно будет великоватым всё равно, весьма целесообразно постараться разместить объектив ближе к светоделителю - я именно так переделал себе один из имеющихся ОИ-21, и это позволило использовать с ним более апертуристые объективы без заметной виньетки. Впрочем, про это я уже где-то подробно писал...

Как я считал, основываясь на данных камеры (кроп 1,5 с размером пикселя около 4,78 мкм., как у упомянутой камеры) и предлагаемого мною варианта объектива (скажем 10х0.30):
Берём формулу по критерию Рэлея (по этой же формуле разрешение в мкм. рассчитывает и Цейсс - читал в их документации, и в целом это совпадает с точностью+- до округлений, с паспортными данными серьёзных объективов): R= 0,61λ/NA чтобы понять разрешение объектива в микрометрах: 0,61*λ (длина волны - обычно для видимого спектра берут 550 нанометров)/0.30 = 1118 нанометров, т.е. округлённо 1,1мкм. При предлагаемом мною масштабе съёмки 16:1, проекция единицы разрешения 1,1мкм. на матрицу, составит 17,6мкм. Делим на размер пикселя 4,78 и получаем 3,68. Итого - на проекцию единицы разрешения на матрицу упомянутой камеры, придётся 3,68 пикселя. Удовлетворяет критерию дискретизации Найквиста для критерия Рэлея? Удовлетворяет - это больше, чем 2 пикселя на единицу разрешения. И даже больше, чем 2,44. При том - меньше 6, по достижению которых начинается постепенно "заметное размытие".

Но можем посчитать даже для имеющегося объектива 09х0.20, если его масштаб соблюдён: 0,61*550/0.20 = 1,68. На матрице это: 1,68*9=15,12. делим на размер пикселя 4,78 и получаем: 3,16. Тоже всё в порядке. Теперь попробуем для этого же объектива увеличить масштаб до, скажем, 12:1 - на матрице проекция единицы разрешения будет занимать 20,16мкм., делим на размер пикселя 4,78 получаем примерно 4,2. Тоже хорошо! Даже более того, учитывая цветную матрицу, мы получаем некоторый запас выборки, причём изображение ещё не начнёт превращаться в мешанину из-за оверсемплинга! И это не только расчёт - я пользовался таким масштабом с такими объективами практически, и остановился на 12:1 на матрицу кроп 1,5 с сопоставимым пикселем, и определил, что расчёт работает, а детали разрешения нормально видны при адекватной настройке освещения.

Так что даже если использовать 9х0.20, догнав масштаб съёмки с ним до 12:1, мы скорее всего получим лучшее разрешение, на цветной матрице, нежели имели его при расчётной длине тубуса, а изображение у нас ещё не стало критично мягче. Так что в любом случае стоит убирать эту линзу из ОИ-21 и пробовать с 9х0.20 с большим масштабом. Он не станет лучше, но его центральную часть мы будем использовать на большем участке матрицы, обрезав совсем уж кривые края, наша выборка проекции единицы разрешения на цветную матрицу станет более плотной, что даёт лучшее разрешение всех деталей, содержащихся в оптическом изображении, и при том мы ещё не начнём заметно передискретизировать изображение избыточно. По-моему отличный сценарий, который и по расчётам хорош, и, как я убеждался, на практике работает хорошо, подтверждая расчёт. Говоря "отличный сценарий", я подразумеваю ситуацию, когда нет возможности взять другой объектив.
Так-то конечно, лучше бы что-то типа Ломо План 10х0.22 ОПХ-10Л (который вообще, наверное, лучшая отечественная 10-ка для фото в светлом поле что отражённого, что проходящего света, но редкий), который, кстати, также полезно применять в масштабе 12:1 - получается просто отлично на матрице кроп 1,5 с размером пикселя между 4 и 5 мкм. Т.е. вышеприведённые расчёты, разумеется, будут работать тем лучше, чем более качественно исправленный объектив мы будем применять. Это бесспорно. Но и из "исправленных не очень", благодаря расчёту можно кое-что вытянуть, иногда.

Надеюсь вся эта информация по разрешающей и количеству пикселей пригодится. Ранее я фрагментарно её приводил, но теперь пришло время расписать полностью и со всеми ссылками. Чтобы в будущем было на что ссылаться сразу и не переписывать всё наново.
С уважением, Ярослав

В осветителе отражённого света ОИ-21, который на конечный тубус и использует комплектные объективы под тубус 190мм., наличествует линза, компенсирующая физический прирост длины тубуса, который добавляет осветитель - она уменьшает масштаб картинки.
На это некоторые возражали, что она "для другого", так как "объективы и так на 190, а не на 160". Но это - грубая ошибка, потому как физическая высота осветителя _больше_ 30-ти мм. (190-160=30) и намного! И именно эти "свыше 30", эта линза и компенсирует.

Но для фото от неё больше проблем чем пользы, особенно если не хватает масштаба, в т.ч. из-за кривизны поля объектива - целесообразнее чутка увеличить масштаб, чтобы более-менее ровная центральная и с наилучшим изображением часть изображения, построенного объективом, крыла бОльшую часть кадра.
Поэтому можно улучшить картинку, спроецированную на матрицу, и при том увеличить масштаб, при прочих равных условиях, просто удалив эту компенсирующую длину тубуса линзу, благо доступ к ней элементарный - она перестанет уменьшать изображение, раздувшееся из-за физической длины тубуса и приводить его к расчётным 190мм. длины оптического тубуса для комплектных объективов осветителя. И мы будем работать с физической длиной тубуса, которая у нас получилась.

Мне удалось передать идею?

Спасибо большое, Ярослав!
Будет над чем задуматься на досуге

На здоровье!
Желаю всяческих успехов!

Да, благодарю!

Идея интересная, но вот в советских книжках в один голос пишут, что отклоняться от штатной длины тубуса плохо из-за нарастания сферической аберрации. Причем для каждого объектива посчитан (тоже ж по формулам каким-то) допустимый порог отклонения в мм. Понятно, что писаны книжки не про цифру, а про пленку и визуал, но сомнительно, что это принципиальный нюанс. Вообще, хорошо было бы подтвердить экспериментом с выставленными на всеобщее обозрение иллюстрациями.

Я описываю _на основании_ экспериментов, подтверждающих расчёт - писал же об этом выше, а не теоретизирую с отсутствие таковых экспериментов, чем в основном вы занимаетесь, в т.ч. комментируя работы с осветителями отражённого света, не имея таковых))

Как и в случае с наличием/отсутствием или разностью толщины покровного стекла, варьирование длины тубуса тем меньше оказывает влияния, чем с меньшей апертурой объективы мы применяем.
Поэтому рекомендации и касались объективов малых увеличений на приращение тубуса. Достаточно вспомнить, что для тубусов 190мм. в т.ч. применялись объективы того же расчёта и исполнения даже, что и на тубус 160 - при разнице до 30 и даже до 60мм. длины тубуса, в советской практике. Например - Ломо 3,7х0.11 на тубус 160 (а в измерительных микроскопах, комплектовавшихся таким объективом, тубус, кстати, раздвижной: 130-190мм - см. по ссылке: https://scopica.ru/proj/mikroskop-otschetnyiy-mir-2/ , и Ломо 4,7х0.11 П на тубус 190 - одна и та же оптическая схема, парфокальная высота и пр. Ну и с несколько более мощными объективами это не новость: и с 8х и 9х в разном исполнении. С более мощными кое-какими тоже. И если для апертур 0.40 и выше это уже понемногу становится заметно а потом и критично, и "критичность" растёт экспоненциально или близко к этому в районе апертуры 0,6 и выше, то для апертур до 0.30-0.35 и даже до 0.40, это имеет весьма малое практическое значение.

Свои примеры с объективом Ломо План 10х0.22 (который, кстати, скорректирован на работу и с покровным и без него) с масштабом съёмки от 12:1 до 15,4:1 я приводил уже, вот весь альбом на фликре, который с ним у меня - там нет ни одного снимка, что "технического", что "художественного", что одиночные кадры, что стэк, где было бы меньше 12:1:
https://www.flickr.com/photos/oldtor/al ... 839530641/

С фазово-контрастными 10х0.30 и 40х0.65 я тоже экспериментировал и для 10х0.30 нормально работает увеличение тубуса до 15:1, а для 40х0.65 - до 53:1 (с пустым тоже тубусом - т.е. без гомалей и прочих проективов) - это для него практически предел - свыше уже начинается критичное дифракционное размытие. На форуме всё это выкладывал и на фликре в соответственном альбоме у меня эти снимки тоже есть с указанием масштабов в дескрипшне.

Специально делать сравнительные снимки тестовые с разными длинами тубусов и для других объективов, с которыми я это делал ещё несколько лет назад - не буду, у меня на это нет времени и желания. Информация дана: кому интересно, пусть пробует самостоятельно.

Нет, в науке аргументация типа "я экспериментировал и увидел, но вам не покажу, потому что нет времени и не желаю" не проходит
Я вот могу сказать, что тоже экспериментировал с приращением длины тубуса для План 9Х0,20, с целью избавиться от испорченного комой края, но результат мне не особо понравился: центр оказался мыльнее, чем в штатном масштабе. Однако, поскольку сравнительные фотографии не сохранились это будет голословным утверждением, и очень может быть, что ошибочным (просто показалось).

По ссылке - прекрасные фотографии, но я не нашел там парных примеров с одними и теми же объектами и одинаковым светом, но с разными длинами тубуса, так что в качестве доказательств вашей правоты они не пойдут. Поскольку Вы не желаете этим заниматься, видимо, придется делать мне, но только с другими объективами за неимением означенного.

ИНО, ждём от Вас