При фотосъёмке с микроскопа, особенно если объект не плоский, в фокусе будет лишь небольшой его участок. При изменении положения микро- или макровинта микроскопа в фокусе будет уже другой участок объекта.

Как же получить чёткую фотографию, на которой весь объект был бы в фокусе? Мы используем технологию стекинга (брекетинга по фокусу, англ. focus stacking).

Стекинг ― это особая техника фотосъёмки с последующей обработкой фотографий на компьютере. Необходимо сделать серию снимков на разных расстояниях фокусировки, а затем объединить эти фотографии в один кадр с помощью программ Helicon Focus или Zerene Stacker. Результатом будет фотография, на которой в фокусе будет гораздо больше, чем можно было сделать за один снимок.

Ниже приведён пример, иллюстрирующий принцип технологии стекинга.

Закрытые пыльники соцветия осины, оптическое увеличение 4:1. Выполнена серия из 108 кадров, в каждом из них фокусировка была только на небольшой части фотографии (в качестве примера показаны два снимка из этой серии).

В программе Helicon Focus все фотографии были автоматически сшиты в одну, более качественную. На фотографии — файл, полученный в результате обработки

При создании серии кадров недопустимо перемещение объекта, дрожание фотоаппарата. Прочная фиксация камеры на массивном штативе микроскопа, использование пульта дистанционного управления или функции задержки срабатывания затвора позволяет избежать подобных проблем.

После стекинга наши фотографии подвергаются обработке в программах Adobe Photoshop, Fast Stone Image Viewer и др.

mikrofoto.ru

Микрофотография — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Микрофотография (англ. micrograph, photomicrography) — техника фотографии малых объектов, с высоким увеличением, обычно с помощью микроскопа.

Микрофотографией также называют изображение, полученное с использованием микрофототехники.

Оптическая микрофотография[править | править код]

Некоторые оптические микроскопы укомплектованы специальной фотокамерой^[1], либо имеется возможность установки камеры на них. Для микроскопов простых конструкций выпускаются микрофотонасадки, представляющие собой металлическую трубку определённой длины (тубус) с внутренним чернением для уменьшения светорассеяния. Один конец насадки подсоединяется к оптическому микроскопу на место съёмной окулярной насадки, другой конец снабжен резьбовым соединением M42×1, присоединяемым к фотоаппарату типа «Зенит». Светоделительная призма, размещённая в тубусе, направляет часть света в окуляр фотонасадки. Простейшие фотонасадки могут не иметь окуляра — в таком случае визуальный контроль за наводкой на резкость производится только через видоискатель зеркального фотоаппарата.

Электронное изображение[править | править код]

Для получения изображений очень мелких объектов, невидимых в оптический микроскоп, используют электронную микроскопию.

Цифровая микрофотография[править | править код]

В цифровом микроскопе оптика и ПЗС-камера используются для вывода изображения на монитор. Некоторые цифровые микроскопы, в отличие от традиционных оптических, не имеют окуляров и рассчитаны на работу только с изображением на экране.

Кроме того, цифровой фотонасадкой может быть дооборудован обычный оптический микроскоп.

Цифровая технология расширяет возможности работы с микрофотографиями. Помимо оперативности получения снимков, существенные преимущества даёт лёгкость дальнейшей цифровой постобработки изображения. Например, недостаточная глубина резкости легко может быть исправлена за счёт применения специализированного программного обеспечения^[2].

1. ↑ Например, микроскоп МБИ-15 в различных вариантах поставки может комплектоваться среднеформатной или малоформатной плёночными фотокамерами.
2. ↑ Примером программы для увеличения глубины резкости микрофотографии может быть HeliconFocus [1], позволяющий получать резкое изображение за счёт компьютерного совмещения серии снимков, сфокусированных на различных планах

На русском языке[править | править код]

На английском языке[править | править код]

ru.wikipedia.org

исследуемые объекты и их особенности, аппаратура, источники освещения и схемы их размещения, фотопринадлежности. — КиберПедия

Микрофотография– это метод исследовательской фотографии, позволяющий получать изображения объектов, невидимых обычным зрением, при помощи оптической системы микроскопа. В криминалистике микрофотография позволяет сравнивать, анализировать и сопоставлять документально фиксированные на фотоматериале мельчайшие детали объектов, находить связь между ними. Сравнительное исследование при помощи микрофотографии широко используется при проведении трасологических, баллистических экспертиз, в техническом исследовании документов. С помощью микрофотографии фиксируют и сравнивают невидимые глазом детали в следах орудий взлома и инструментов, следы частей оружия на пулях и гильзах; сопоставляют структуру волокон тканей, бумаги, объектов биологического происхождения, микрочастиц веществ и лакокрасочных покрытий; изучают участки документов, подвергшихся изменениям, микроструктуру металлов и сплавов, фотоматериалов, фотографических изображений и т. п.

Микрофотографические системы составляют микроскоп – как оптический прибор, формирующий оптическое изображение, и фотокамера, являющаяся средством его регистрации.

Микрофотографическая система с объективом микроскопапредназначена для получения небольших увеличений, когда требуется довольно значительная глубина резкости .Микроскоп без окуляра при этом служит обычным проекционным прибором и формирует изображение, как и при макросъемке. Над его тубусом устанавливают фотокамеру без объектива, а общее увеличение зависит от расстояния до светочувствительного материала

В микрофотографической системе с объективом и окуляром микроскопадействительное изображение на фотоматериале получают, помещая промежуточное перед фокусом окуляра. Эту операцию выполняют, увеличивая расстояние между объектом и объективом либо применяя специальные фотографические окуляры с подвижной глазной (верхней) линзой.

Микрофотографическая система с объективом, окуляром микроскопа и объективом фотокамеры работает в режиме визуального наблюдения, а над окуляром микроскопа устанавливают фотокамеру с объективом, сфокусированным на бесконечность. Как и хрусталик глаза, он формирует действительное изображение, но только в фокальной плоскости фотокамеры.

Микрофотографическая система с объективом микроскопа и гомалью (отрицательной системой линз). В этом случае первичное изображение отсутствует, а увеличенное гомалью изображение проецируется на матовое стекло визира или светочувствительный материал . Гомали дают изображение высокого качества благодаря способности выравнивать кривизну поля изображения.

При микросъемке используют различные типы фотокамер:

Малоформатные камеры

Фотокамеры с постоянным расстоянием до светочувствительного материала представляют Фотокамеры с раздвижным мехом

Фотокамеры универсальных микрофотоустановок

Контраст и резкость фотографируемых при больших увеличениях микрообъектов зависят от вида и характеристик используемой осветительной системы:

Микроосветители. Микрофотографические системы освещения включают в себя осветительный прибор с источником света, коллекторную линзу с ирисовой диафрагмой и светофильтры.

БИЛЕТ №18

Вопрос 35. Фотографические методы исследования в ультрафиолетовой зоне спектра (объекты, используемая аппаратура, фотопринадлежности, источники освещения и схема их расположения, особенности выбора экспозиционных параметров, техника безопасности при работе с источниками ультрафиолетового освещения).

УФ-фотография объединяет методы выявления особенностей объектов, не воспринимаемых зрением, при их исследовании в УФ- зоне спектра. Ее применяют для обнаружения и фиксации следов биологического происхождения; восстановления содержания документов, утративших свой первоначальный вид в результате старения, травления, смывания записей; установления различий в свойствах чернил, бумаги и других материалов. объекты

Источники УФ-излучения. УФ-излучение генерируют как естественные, так и искусственные источники света. Солнце, имея в своем спектре мощное ультрафиолетовое излучение, не используется при проведении исследований, поскольку излучение с длиной волны до 290 нм существенно ослабляется атмосферой. В лабораторных условиях применяют искусственные источники УФ-лучей: электрические дуги, газоразрядные (ртутно-кварцевые, импульсные) и люминесцентные лампы. Угольные электрические дуги применяются крайне редко из-за их конструктивных недостатков (непостоянство излучения, большое выделение тепла, необходимость постоянного контроля за горением).Для криминалистических исследований наиболее удобны ртутно-кварцевые и люминесцентные лампы. В криминалистических лабораториях широкое применение находят и малогабаритные источники ультрафиолетового излучения, например, портативный осветитель ОЛД-41. Внутренняя поверхность колб ламп данных осветителей покрыта люминофором, что позволяет по­лучать интенсивное излучение в длинноволновой части ультрафиолетового спектра.

Светофильтры для ультрафиолетовой фотографии делят на две группы: выделяющие определенную зону УФ-спектра и заградительные – поглощающие УФ-лучи. Первые необходимы для любых исследований в УФ-области спектра и устанавливаются перед осветителем; вторые используются при регистрации видимой люминесценции, возбужденной УФ-лучами, и устанавливают перед объективом. Кроме стеклянных для выделения УФ-зоны спектра применяют твердые и жидкостные светофильтры. Твердым светофильтром является пластинка кварцевого стекла с нанесенным на его поверхность тонким слоем металлического серебра. Он пропускает ультрафиолет в области до 315 нм. Для выделения более длинноволнового излучения (от 280 нм) используют тонкое органическое стекло.

Фотографирование в отраженных УФ-лучах дает возможность выявлять различия в отражательной способности участков объекта, подвергавшихся и не подвергавшихся травлению, смыванию; выцветшие записи, следы биологического происхождения, горюче-смазочных материалов, неразличимые при естественном свете.

ТБ при работе с УФ.

Методы защиты от негативного влияния ультрафиолета подразделяются на:

1. Индивидуальные.
2. Коллективные.

При этом широкое применение нашли следующие способы предохранения:рациональное расположение рабочих мест;удаление персонала от источников ультрафиолетового излучения на безопасное расстояние;экранирование;окрашивание помещений предохранительными красками;использование защитных мазей и паст.

Индивидуальные средства предохранения от негативного воздействия ультрафиолетового излучения включают:специальную одежду и обувь;защитные каски и очки;рукавицы;щитки. При длительном нахождении под воздействием ультрафиолета специалисты рекомендуют использовать дополнительную защиту кожи. Наилучшую оценку получили кремы и мази, содержащие салицилово-метиловый эфир или салол. Эти компоненты являются своеобразными светофильтрами для излучения.

cyberpedia.su

Как снимать под микроскопом — Bird In Flight

В середине июля судьи конкурса микрофотографии Nikon Small World начали выбирать победителей (и на момент выхода статьи так ещё и не выбрали). Тем временем Bird In Flight поговорил с тремя учёными из США и России, как становятся микрофотографами, как раскрашивают образцы для съёмки и где может пригодиться фотография микромира.

Томас Диринк

Микроскопист, более 25 лет занимается техниками биологической визуализации в Национальном центре исследований микроскопии и визуализации (NCMIR) в Сан-Диего, Калифорния. Участник, победитель и призёр конкурсов Olympus BioScapes и Nikon Small World.

Одним из тех, кто вдохновлял меня в юности, был шведский микрофотограф Леннарт Нилссон. Его работы, на которых были изображены, как тогда считалось, неподдающиеся фотографированию биологические объекты, изменили взгляды на жизнь многих людей, включая меня. Кроме того, мой отец был астрономом-любителем, что во многих отношениях напоминает микросокопию. После того как я прошёл специальное обучение, доктор Марк Эллисон, один из первопроходцев и энтузиастов в области микроскопии, взял меня на работу в NCMIR.
{ «img»: «/wp-content/uploads/2015/07/micro_16.jpg», «text»: «Drosophila melanogaster (плодовая мушка). Сканирующий электронный микроскоп»}

Здесь я имею доступ к наиболее сложным световым, рентгеновским и электронным микроскопам в мире, цена которых может достигать $5 миллионов. Если подумать, то микроскоп — это просто специфическая разновидность камеры. Один из моих любимых выполнен по проекту моего коллеги, доктора Роджера Тсиена, получившего в 2008 Нобелевскую премию за работу над генетически модифицированными флуоресцентными белками. Это фемтосекундный многофотонный лазерный микроскоп. Принцип его работы сложно объяснить вне профессиональной терминологии, но суть в том, что он использует мощный лазер и специальную оптику для возбуждения флуоресцентных молекул, которые мы внедряем в клетки и ткани.

Каждый микроскоп имеет свои требования к подготовке образцов, и они могут сильно различаться. Например, иногда мы используем разноцветные молекулы, генетически встроенные в ключевые структуры клетки в комбинации с избирательным химическим закрашиванием — такие образцы сделать очень сложно. Другие техники, такие как сканирующая электронная микроскопия, требуют лишь минимальной подготовки образца помимо простой химической фиксации, сушки и покрытия металлом.

Сидя перед микроскопом, который способен увеличить более чем в миллион раз, я чувствую себя первооткрывателем других миров.

Подготовка, которая может длиться дни и даже недели перед съёмкой, является одним из залогов того, что через микроскоп будет получено визуально яркое изображение. Я много работаю над визуализацией мозга, иногда это требует применения самых передовых методик. Обычно мне нужно законсервировать экземпляр с помощью серии химических обработок, затем разрезать его на тонкие секции специальной машиной. После этого я помечаю разные компоненты клетки особыми флуоресцентными пятнами, которые засветятся, как только на них упадёт луч лазера.
{ «img»: «/wp-content/uploads/2015/07/micro_11.jpg», «text»: «Слой мышиной сетчатки. Сосуды покрашены голубым, глиальные клетки — зелёным, ДНК — оранжевым, аксоны — красным. Многофотонный флуоресцентный микроскоп»}

Сидя перед мощными микроскопами, некоторые из которых способны увеличить более чем в миллион раз, я чувствую себя первооткрывателем других миров. Красота и чудо природы не ограничивается нашим несовершенным зрением, но простирается вниз по так называемой мезошкале: начиная с того, что лишь слегка скрыто от взгляда, до практически атомных величин. Даже вещи, которые вы не сочли бы красивыми, очаровывают: от бактерии, причудливо танцующей на кремниевой пластине, до выходящего из клетки ВИЧ.

У меня есть возможность работать со многими выдающимися учёными. Например, с доктором Майклом Карином — экспертом в области рака, воспалительных болезней и нарушения обмена веществ. В процессе своих исследований он создал трансгенную дрозофилу, у которой не хватало белка, предотвращающего преждевременное старение. Изучение этого вещества открывает нам возможность в перспективе сократить число возрастных болезней. Работу собирались опубликовать в журнале Science, и ему нужна была сногсшибательная фотография этой дрозофилы, которую можно поместить на обложку. Настроить сканирующий электронный микроскоп для такого снимка было нелегко — образец был не больше миллиметра, при этом я хотел придать ему вид живой мушки в полёте. Пришлось применить несколько фокусов, но в итоге я остался доволен результатом.
{ «img»: «/wp-content/uploads/2015/07/micro_12.jpg», «text»: «Мышиный мозжечок. Зелёным отмечены нейроны Пуркинье, пурпурным — глиальные клетки, голубым — ДНК. Многофотонная микроскопия»},
{ «img»: «/wp-content/uploads/2015/07/micro_13.jpg», «text»: «Частицы ВИЧ лежат на поверхности клетки. Сканирующий электронный микроскоп»},
{ «img»: «/wp-content/uploads/2015/07/micro_14.jpg», «text»: «Бессмертные (раковые) клетки HeLa, покрашенные в голубой (микротрубочки), красный (актин) и фиолетовый (ДНК). Многофотонный флуоресцентный микроскоп»},
{ «img»: «/wp-content/uploads/2015/07/micro_15.jpg», «text»: «Бактерия E. coli (кишечная палочка) на силиконовой подкладке. Сканирующий электронный микроскоп»}

Игор Сиванович

Родился в Кракове, сейчас живёт в США. Последние несколько лет изучает нейроанатомию стрекоз в Janelia Research Campus Медицинского института Говарда Хьюза в Ашбурне, Северная Виргиния. Многократный победитель и призёр конкурсов микрофотографии Olympus BioScapes и Nikon Small World.

Я был очарован природой с тех пор, как себя помню. Мои родители — биологи, и я рос в окружении научных книг. Мне нравилось рассматривать иллюстрации и фотографии задолго до того, как я научился читать. В 26 лет я купил первую камеру и сам начал фотографировать природу, сфокусировавшись на макросъёмке. Я быстро понял, что микроскопия идеально дополнит моё увлечение. Шесть лет назад, после того как я ушёл из химии белка в нейробиологию, я наконец-то получил доступ к конфокальному (высококонтрастному. — Прим. ред.) микроскопу.

Конфокальный микроскоп — высококлассный образец научного оборудования, в базовой комплектации стоит около $100 тысяч, поэтому если вы не занимаетесь исследованиями в области клеточной или нейробиологии, ваши шансы воспользоваться им очень малы. Конечно, необязательно использовать именно этот вид оборудования, чтобы получить захватывающие снимки — обычный световой микроскоп обойдётся в несколько сотен долларов, и вы можете найти адаптеры, которые позволят подключить любой тип камеры.

Чтобы сделать видимой целлюлозу или хитин, я использую красители, которые изначально применялись в текстильной промышленности.

Разные образцы и техники визуализации требуют различных методов обработки. Для флуоресцентных техник (как в конфокальной микроскопии) в большинстве случаев требуется применение красителей или сопряжённых антител, прилипающих к определённым компонентам внутри или снаружи клетки. Чтобы сделать видимой целлюлозу (из которой состоят стенки растительных клеток) или хитин (экзоскелеты членистоногих), я использую два красителя: Congo Red и Calcofluor White. Оба они изначально использовались в текстильной промышленности из-за свойства связываться с волокнами целлюлозы.

В микрофотографии работают те же принципы, что и в других видах визуального искусства: композиция, свет, контраст и цвет — все они вносят свою лепту в то, как изображение действует на зрителя.

Результат чаще всего удивителен, ведь микроскоп «видит» образец совсем иначе, чем человек, и возможность отобразить крошечные детали — это ещё не всё. Чувствительность микроскопа к коротким и длинным световым волнам значительно превосходит наши возможности, поэтому в результате мы получаем изображение, которое совсем не похоже на то, что можно увидеть невооружённым глазом. Эффект практически невозможно предсказать, но почти всегда он восхищает и поражает.
{ «img»: «/wp-content/uploads/2015/07/micro_17.jpg», «text»: «Часть передней ноги жука-плавунца. Нога покрыта множеством присосок, которыми самец удерживает самку во время спаривания.»},
{ «img»: «/wp-content/uploads/2015/07/micro_18.jpg», «text»: «Глаз стрекозы.»},
{ «img»: «/wp-content/uploads/2015/07/micro_19.jpg», «text»: «Коловратки вокруг одноклеточной зелёной водоросли.»},
{ «img»: «/wp-content/uploads/2015/07/micro_20.jpg», «text»: «Открытая ловушка плотоядного растения пузырчатки с одноклеточными организмами внутри.»},
{ «img»: «/wp-content/uploads/2015/07/micro_21.jpg», «text»: «Клубочек заполненных спорами спорангиев и защитных волосков, называемых парафизами, у папоротника.»},
{ «img»: «/wp-content/uploads/2015/07/micro_22.jpg», «text»: «Глаз стрекозы голубой обыкновенной (Enallagma cyathigerum)»}

Все фото: Igor Siwanowicz for the Olympus BioScapes Competition.

Анна Игнатова

Старший научный сотрудник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Победитель конкурса фотографии, ежегодно проводимого Международным металлографическим обществом (International Metallographic Society, IMS), 2013.

Я занимаюсь редкими материалами — каменным литьём, синтетическими минеральными сплавами. Вопреки ожиданиям, камни расплавить не так сложно: температура нужна чуть выше, чем для стали. Такой неметаллический расплав похож на вулканическую лаву. Структура этих материалов разнообразна, как и мир минералов в естественной среде. Когда я начала заниматься этим направлением, то не ожидала, что микроструктура окажется такой интересной — до этого я была знакома только с металлами, а там такого не увидишь.

В работе мы с коллегами используем оптическую (до 500×) и электронную (20 000—30 000×) микроскопию. Качество изображения зависит не столько от оборудования, сколько от качества подготовки самих образцов. Скажем, для оптической микроскопии сначала приходится отшлифовывать материал до состояния тоненькой прозрачной плёнки. Затем эту плёнку приклеивают на стекло и наблюдают в окуляр микроскопа. Насыщенность изображения во многом зависит от толщины образца: чем толще, тем лучше. При электронной микроскопии образец приходится напылять углеродом, в противном случае из-за плохой проводимости материала мы просто ничего не сможем увидеть.

Для меня микрофотография — как разговор по душам с тем, что по определению не может ничего сказать.

Но идеальная фотография получается тогда, когда и оборудование хорошее, и образец как следует подготовлен. В оптической микроскопии мне нравится использовать оборудование с немецкой оптикой, а в электронной нравится результат, полученный с помощью японской техники.

Справедливости ради надо сказать, что и профессионализм при обращении с оборудованием играет важную роль, поэтому фото — это всегда результат коллективного труда: тех, кто создаёт образец, тех, кто его обрабатывает, и тех, кто настраивает оборудование для съёмки.

Для меня фотографии — не просто часть исследования, а знакомство с материалом. Это как разговор по душам с тем, что по определению не может ничего сказать. По структуре видно, что делали с материалом, по внешнему виду обломков можно определить, как именно он разрушился.
{ «img»: «/wp-content/uploads/2015/07/micro_01.jpg», «text»: «Сплав металлургического шлака и минеральных пород»},
{ «img»: «/wp-content/uploads/2015/07/micro_02.jpg», «text»: «Синтетический фторфлогопит»},
{ «img»: «/wp-content/uploads/2015/07/micro_03.jpg», «text»: «Синтетический фторфлогопит»},
{ «img»: «/wp-content/uploads/2015/07/micro_04.jpg», «text»: «Скопление кристаллов вокруг поры в силикатном сплаве»},
{ «img»: «/wp-content/uploads/2015/07/micro_05.jpg», «text»: «Строение кристаллического материала из доломита и габбро»},
{ «img»: «/wp-content/uploads/2015/07/micro_06.jpg», «text»: «Кристалл в силикатном сплаве»},
{ «img»: «/wp-content/uploads/2015/07/micro_07.jpg», «text»: «Кристалл в силикатном сплаве»},
{ «img»: «/wp-content/uploads/2015/07/micro_08.jpg», «text»: «Кристаллические образования в силикатном сплаве»},
{ «img»: «/wp-content/uploads/2015/07/micro_09.jpg», «text»: «Кристалл в силикатном сплаве с «оболочкой»»},
{ «img»: «/wp-content/uploads/2015/07/micro_10.jpg», «text»: «Кристалл эпидота (минеральное составляющее в силикатном сплаве»}

birdinflight.com