Астрономия и микроскопия

Ничто не стоит на месте. Современные и при том довольно дешевые матрицы имеют скорость считывания и ввода в несколько сот раз в секунду. Для микроскопии этого вполне достаточно.

Одна из моих матриц имеет шум считывания всего 1е на пиксел и частоту считывания до 400fps (зависит от высоты кадра).

Валерий, от моего согласия или несогласия зависит как будет реализовываться оптика микроскопа, работающая совместно с матрицами. Точнее – от результатов нашей дискуссии это зависит. Кроме меня форум читают и другие разработчики (например, ломовские, которые в своих статьях “упоминают этот тезис”)– будьте уверены, так что данная дискуссия “полезна”, по-любому. Это ещё и потому, что многочисленные (!) работы пишут теоретики (очень авторитетные и уважаемые люди), ну а “железо точат” практики, инженеры, которые, по сути, должны “всё проверять и десять раз перепроверять”, поскольку ошибки в проектировании слишком дорого стоят. Примеров “не аккуратности”, “теоретических допущений” и просто ошибок теоретиков – не счесть. Практиков – тоже хватает. Поэтому, извините за назойливость, попытаюсь разложить “по полочкам” ход своих мыслей.
Вы начали с поста о том, хватит ли (сложное слово сэмплинг) разрешающей способности матрицы, чтобы полностью реализовать разрешающую способность объективов 60Х/1.40 и 100х/1.40. Полагаю, что хватит и с большим запасом. Задняя выходная апертура объектива 60х/1.40 составляет 0.023, что задаёт диаметр минимального кружка рассеяния (теоретического) примерно в 15мкм. Т.е при проекции этот диаметр больше “размера” пиксела в 5 раз. Это значит, что разрешающая способность матрицы (определяемая размером единичного пиксела) используется только на 20%. Повторюсь, разрешение такой матрицы значительно выше, чем необходимо для такого объектива. Ну а с объективом 100х/1.40 ситуация “ещё хуже”. Логично предположить, что если диаметр минимального кружка рассеяния (после объектива) будет примерно 3мкм (т.е соизмерим с размером единичного пиксела) – разрешающая способность в системе объектив-матрица будет максимальная. Естественно, не беру в расчёт “всякие там шумы” и прочие технологические несовершенства (это дело наживное). Данный тезис “много раз обсуждался”, когда предлагал идею ломовского Микровизора, мне очень авторитетно заявляли, что размер единичного пиксела не может быть менее 2мкм. Ещё, когда предлагал делать наломо объективы для сотовых телефонов (сматрфонов ещё не было), ещё более авторитетно “отшили”, что ресурсов телефона никогда не хватит на обслуживание камеры. Прошло 3 года, первые сотовые с камерами были изготовлены (естественно, не у нас). Это я к тому, что привык все (доступные мне) стереотипы подвергать сомнению, искать «апгрейд” и новые решения. Пришёл наломо, начал карьеру с пересчёта ломовских планапо, доказал, что в рамках существующих конструкций можно исправить хру (представляете, если бы…ведь они создавались в 65-70хх годах), чем, собственно, поимел много недоброжелателей. Ну и в таком духе. Рассказываю это не для покрасоваться, (старые форумчане знают, что это не моё), уже много раз «стенал”, что нужны ИДЕИ “идеи ваши – бензин наш”, на клавиши компьютера стучать особого ума не надо, повторюсь, нужны идеи и концепции. Нам всем, чтобы потом не плакать (или не закатывать глаза) какой Никон молодец, а наша жизнь и карьера “прошла мимо”…
По аберрациям – к сожалению, в микроскопии световой и микроскопии при проекции на матрицу разные “физические принципы” (даже не об уникальных свойствах глаза речь с его возможностями аккомодации, конвергенции и просто “фантазии на тему каким должно быть изображение конкретного объекта”). Аберрации в визуальной микроскопии оцениваются как отклонение волнового фронта от идеального (теоретического, полученного в результате дифракционных и интерференционных явлений). Приёмник же, он, по определению «плоский и формальный”, не живой, так сказать….
Валерий, последняя Ваша фраза “понравилась” более всего “Так что вы совершенно правы.” Знаете, на этом форуме не только берут информацию, но и делятся знаниями (пускай домыслами и предположениями), если есть информация по матрицам, сопряжению с микроскопом, “выкатывайте”, обсудим. поучимся….А так-то, классно, что Вы купили никоновский объектив 100х/1.40ми, надеюсь, сложится, сравним его с нашим

_________________
сайт: http://www.labor-microscopes.ru

Дмитрий,

Мое замечание относилось к следующей фразе уважаемого форумчанина tk1273

"теория Найквиста не относится только к изображению, а к теории сигналов, к звуку, например, тоже. Там стоит число два, двукратное кратное превышение максимальной частоты исходного сигнала. Для изображения, я, скорее, соглашусь с 4, чем с 1. Если пиксель квадрат у него диагональ в 1.4 раза больше стороны."

Тот факт, что сэмплинга по Найквисту в применении к матрицам с квадратным пикселом, явно не хватает (частично из-за отмеченного tk1273 размера диагонали пиксела) НИКАК не меняется от того согласен кто-то с этим или нет. Сотни, если не тысячи фотографов в астрономии установили этот факт и на данный момент сэмлинг в 4пикс на дифракционный диск считается МИНИМАЛЬНЫМ для получения максимального разрешения. Я в своей практике использую сэмплинг от 3,5 до 5.

Что же касается того, какие и с какими характеристиками объективы выйдут так сказать из под вашего пера, то это вам решать и в ряд ли является предметом обсуждения на публичном форуме.
Насколько я осведомлен из чтения этого форума, из ваших писем, уровень выпускаемых на данный момент объективов ЛМ пока заметно уступает ведущим конкурентам. Этому может быть много причин - от уровня применяемых технологий до личных пристрастий и не всегда верных убеждений разработчиков. Все же всегда лучше быть более открытым к мнениям людей, кто в курсе проблематики. Те же японцы долго не рассуждают о приоритетах кто когда и насколько раньше что-то разработал, внедрил и показал. Они в наглую берут лучшее и пытаются улучшить или как минимум удешевить.

В конце замечу, что максимальное разрешение в микроскопах достигается с применением матричных (sCMOS, EMCCD) приемников света + применение оптики, работающей в ультрафиолете + весьма развитый пост-процессинг (деконволюции, вэйвлеты и прочие шучки). Глаз не обладает ни чувствительностью, ни документальностью, ни возможностью усиливать контраст, ни процессингом. Все усилия должны направляться на то, чтобы оптика микроскопов работала на все свои 200% именно с цифровыми приемниками изображений. А глаз - этот так, для экспресс анализа, полюбоваться и т.д.

Удачи в ваших разработках.


Валерий.

Тут недавно сравнил объективы CF PLAN (Optiphot 150) и CFI60 LU/TU PLAN (Eclipse). CF PLANы просто уничтожили LU PLANы.
Для меня большой вопрос, что они пытаются "улучшить" последние 10 лет - явно не качество.
PlanAPO (Lambda) серия мне понравилась (у меня 2х, 10х, 20х, 40х), она действительно лучше старых PlanApo на конечный тубус. Но с тех пор много воды утекло, ничего принципиально нового не сделали.

Duke, можно поподробнее, по каким параметрам CF лучше LU?
У меня есть новые CFI Plan 4/0.1, 10/0.25 и PlanAPO 20/0.75. Также имеется старый CF Plan 20/0.46. Претензий по качеству изготовления среди новых нет только к планапо. Ахроматы имеют совсем слабое чернение внутри и бликуют, хотя при эксплуатации это никак визуально не проявляется. Думаю причина в качественном просветлении линз. При рассматривании в планапо яркий источник придраться не к чему. Старый ахромат сделан так же добротно, как и новый планапо, чернение на высоте, отсюда и отличный контраст картинки. Хроматизм чуть больше, чем у новых 4х и 10х, но отличная резкость и контраст радуют. Самое неприятное для меня это меньшее, чем у новых, рабочее поле, что не позволяет использовать этот объектив на FF-матрице. Оно соответствует заявленному 25мм, но у новых(тоже 25мм) оно реально больше заявленного. У 4х объектива это на так явно, а 10х и планапо 20х кроют полный кадр.

И уже не сделают. Новых сортов стекол нет и не предвидится и поэтому выше головы не прыгнешь. Будут, вероятно, по чуть-чуть улучшать (расширять) спектральный диапазон. Движение, как мне видится, будет в направлении совершенствования разных, возможно, новых или смешанных методов исследований.

LU:
1. Маджента - зеленый заметно разведены.
2. Ниже контраст и цветопередача.
3. Фиолетовая линия не сведена.
Я фотографировал в отраженном свете на родной голове Optiphot 150 на Sony a33 диагональ 28мм - кроет полностью. Визуально практически как апохроматы.

Это Вы про объективы LU?
Какие LU-планы Вы пробовали? Я просто присматриваюсь к ним, вот и интересно. Среди них есть и флюоритовые. Про серию TU Plan в проспектах вообще хорошо написано

Это я про CF-Plan. LU Plan тоже кроет это поле, но фото - ахромат-ахроматом.
Тестировались:
LU Plan 10x 0.30 0-oo vs CF Plan 10x 0.30 0-oo
LU Plan 20x 0.45 0-oo vs CF Plan 20x 0.46 0-oo
LU Plan 50x 0.80 0-oo vs CF Plan 50x 0.80 0-oo
LU Plan не мои, ходил к знакомому на Eclipse.

Мне CF Plan 20/0.46 тоже нравится, только поле маловато для меня. Думал, что новый LU 20/0.45 будет лучше.

Валерий, спасибо за конкретный ответ, он отражает вашу точку зрения, с которой "интересно поспорить".
Обязательно, нужно публично обсуждать (на этом форуме, в том числе), спорить, дискутировать - какие объективы (микроскопы) должны появиться в будущем. Общение с микроскопистами и просто увлечёнными людьми не только даёт верные ориентиры, но и аккумулирует коллективный разум, затем инженеры могут сделать свою (достаточно) формальную работу. Когда через 3-5 лет мы будем иметь возможность использовать оптику, которую "сейчас напридумали" - врядли, будем "пятиться" перед знаменитыми брендами, поскольку наша оптика окажется лучше.
По приоритетам - считаю, это важно, потому что очень много разработок (в том числе и по оптике) было в россии, ссср, которые потом "просто позаимствовали" именитые бренды. Последний пример - нобелевский лауреат "отечественного происхождения", который, почему-то отказывается "это признавать". Школа и "советская наука" ещё пока "на передовых позициях" (равно, как и образование, развалили ещё не совсем.
По продукции ЛМ, не солашусь тоже. Мы первые (и пока единственные в мире) создали комплект (11 наименований) планапо с большими рабочими расстояниями (на высоту 95мм) корригированных на окулярное поле 50мм, именно "под цифровую микроскопию", для металлографии и ещё "кое-что”, о чём уже писал в этой ветке в посте от 31 дек 2015. Из недавних – объектив микрофлюар 20х/0.80, у никона апертура 0.75 (и охрененная цена). Реализованная концепция телецентрических объективов http://www.labor-microscopes.ru/news/ne ... tives.html
– тоже новация, пока не представленная “фирмачами”, а значит, первая в мире. Амбизиозная, в общем, стратегия нашео пректа. А Вы говорите, о серьёзном отставании от признанных брендов. Да, пока не изготовлены планапо для биологии. Но, к сожалению, именно рынок «не даёт зелёную улицу” этому классу микрообъективов, у нас нет на них конкретного покупателя.
По общим вопросам технической стратегии проекта ЛМ писал в ветке «Оптика микроскопов” в посте от 13 фев 2016, повторяться нет смысла. Мы «очень открыты”. Напротив, никто из российских продавцов или разработчиков микроскопов не рассказывает о планах и не обсуждает вообще никак с «общественностью” вопросы стратегии и тактики микроскопостроения. Наверное там рождаются, действительно, “прорывные технологии” под большим грифом секретно...
Насчёт "глаза для любования” – принципиально не согласен. Вопрос "не новый”, ещё 50-60 лет назад говорили, что разрешение фотоплёнки выше и достоверность микроскопирования, чем “домыслы” визуального восприятия тоже выше. Теперь – новый виток, матрицы. На эту тему, вроде, ещё не распространялся, нужно будет “озадачиться”. Но, вкратце – объектам неживым (кстати, астрономическим тоже) – формальные “неживые” приёмники изображения достаточны. В нашей микроскопии – биологии, объектиы живые, меняющие свою форму, содержание, мутирующие и т.п.. Здесь нужен такой же адекватный "регистратор” – а именно человек, у которого кроме глаз ещё и мозг “работает на полную”, настроение меняется, самочувствие и т.п. А системы регистрации, как раз-таки, для «полюбоваться” и документирования аля “остановись, мгновение”.

_________________
сайт: http://www.labor-microscopes.ru

1. Я думаю, что об этом нужно говорить "по факту". Когда, и если только, будет, тогда и можно говорить конкретно, а не оперировать несуществующими пока изделиями;

2. По-честному, она вся или почти вся развалена и далеко позади. Индекс цитируемости российских научных работ не превышает 1%. Поэтому, вполне можно считать, что если наука и всякие "школы" в РФ умрут, в мире этого никто не заметит.
Так что я тут с вами никак не соглашусь.

3. Пока на рынке этого нет в должном количестве, пока это не известно достаточно широко, с практической точки зрения можно сказать, что этого нет. Никому, из практиков, особо не интересно что у вас там "наработано". Интересует только то, что можно купить и по какой цене. Возможно, что интересно "шпионам" из лагерей больших фирм.
Ну и к тому же вы просто не знаете что за разработки в компьютерах ведущих фирм. Они там не имеют привычки заранее раскрывать карты. Все разработки ждут своего часа, даже будучи полностью подготовленными к почти немедленному выпуску на рынок. Придерживают по той причине, что хотят собрать все сливки с того, что уже выпускается. Когда урожай снижается или кто-то из конкурентов уже что-то начинает показывать - только тогда и не ранее в производство идут слудующие разработки. И таких эшелонов там бывает и 2, и 3 и даже 4! Так что пока не ясно кто и что имеет.

4. Снова нужно смотреть кто и что представит на рынок, какого качества (в серии) и в каком количестве. Один объектив погоды не делает. Кроме того, давно известно, что у российских фирм сначала, в опытных экземплярах, все очень хорошо бывает, а вот с качеством серийной продукции почти всегда швах. Тут, на форуме, читал, что те, кто тестировал ЛМ-овские объективы микрофлюары отмечали, что они были разъюстированы или, вернее, несъюстированными. Для того же Nikon такое - полный нонсенс.

5. Куда не сунься - везде Nikon, Leica, Zeiss, Olympus ect. Про ЛМ можно узнать только тут или на вашем сайте;
И никогда рынок вам не предоставит "зеленую улицу". Тут, образно выражаясь, нужно толкаться локтями и отвоевывать позиции на рынке лучшим качеством и в начале (причем, довольно долго) намного более низкой ценой.

6. Вы можете соглашаться, можете не соглашаться - это ваша личная точка зрения. Глаз - давно отмерший инструмент исследований. Все тут настолько очевидно и неоспоримо, что я не стану на этом останавливаться. У меня нет задачи вас в чем-то переубеждать.

В заключение: рынок сам все расставляет по местам. И уже расставил. Изменить существующий статус-кво весьма не просто, можно сказать почти невозможно. И в этом я пожелаю вам удачи.

Если же обсуждать оптику по-серьезному, то это делать лучше в частном порядке, договорившись об условии полной конфиденциальности.

Спасибо за действительно содержательную беседу. Хорошо, что каждый остался при своём мнении, значит "жизнь ещё теплится", будет ещё что обсудить. Осталось подождать никоновских объективов, фоток с них реальных микро объектов, резюме и впечатления...

_________________
сайт: http://www.labor-microscopes.ru

6. Вы можете соглашаться, можете не соглашаться - это ваша личная точка зрения. Глаз - давно отмерший инструмент исследований. Все тут настолько очевидно и неоспоримо, что я не стану на этом останавливаться. У меня нет задачи вас в чем-то переубеждать.

Это смотря для кого, для меня глаз это главное ,а цифровое - дополнение ,это как открытка ,запечатлел на память . Но это хобби , а у вас наверное работа .

Страшно думать по ценам о ваших объективах , у меня простой , всего за 600р. Пзо ахр. 20х . Приобрел для дик пока такой. На никон сфн 20х ,пока денег нет. У этого экземпляра хру не более 0.8 , ну и кривизна довольно большая ,но снимает вполне так хорошо.Дик пзо.


P1230953-1-ахр.20х-пзо-дик.jpg

P1230955-1-ахр.20х-пзо-дик.jpg

P1230956-1-ахр.20х-пзо-дик.jpg

P1230957-1-ахр.20х-пзо-дик.jpg