Юстировка автофокуса Nikon d90 с помощью Nikon D90 Inspection and Adjustment program J65126

Методика программной и аппаратной юстировки DSLR Nikon на примере Nikon D90.
Статья рассказывает о том, как в домашних условиях диагностировать и устранить
перекос модуля Nikon Multi Cam 1000 AF Module путём регулировки 3-х винтов платы AF
и настроить программную компенсацию дефокуса отдельно для каждого датчика AF.
Для юстировки используется сервисный софт «Nikon D90 Inspection and Adjustment program J65126».
В отличие от других методик, вращение 3-х винтов производится в соответствии с данными,
полученными от сервисного софта. Для программной юстировки каждого датчика AF
в качестве референсного используется объектив Nikkor 50mm f/1.8G AF-S.
Далее, устанавливаются другие объективы и по результатам функции «INSPECTION for AF ACCURACY»
для каждого объектива определяется необходимая величина параметра «AF SHIFT ADJUSTMENT».

Программная юстировка АФ с помощью сервисного софта

Nikon D90 Inspection and Adjustment program J65126

Внимание!

Сразу после запуска сервисного софта
Обязательно сделать back-up nvram и flash!!!

Сохраняем flash и точно также nvram

Теперь можно приступать к работе.
Прежде всего, необходимо проинспектировать текущее состояние автофокуса.

1. Для этого соберём измерительный стенд.

Нам понадобится:

1. Установить сервисный софт на PC.
   При первом запуске программа спросит файл D90LDATA.DAT.
   Это не что иное, как описание кривизны фокального поля используемого объектива.
   Создаём текстовый файл с таким содержанием:

   [LensS/N]
   Lens NO=5844541
   [Lens Offset]
   LensOfst_CHK=0
   LensOfst_CVK=0
   LensOfst_THK=0
   LensOfst_BHK=0
   LensOfst_LVK=0
   LensOfst_LTVK=0
   LensOfst_LBVK=0
   

   LensOfst_LSVK=0
   LensOfst_RVK=0
   LensOfst_RTVK=0
   LensOfst_RBVK=0
   LensOfst_RSVK=0

   Нам неизвестна кривизна фокального поля нашего объектива, поэтому везде ставим 0.
   Это приведёт к тому, что АФ камеры будет подстроен под конкретный экземпляр объектива.
   

2. Установить Nikon Camera Control Pro.

3. Распечатать на принтере мишени.

4. Найти стенд для крепления мишеней.
   В качестве стенда удобно использовать корпус компьютера. Он достаточно плоский, и мишени к нему удобно крепить
   с помощью магнитов для холодильника. Впрочем, можно использовать собственно сам холодильник и даже
   стиральную машину — главное, чтобы эти устройства были хорошо освещены рассеянным светом от окна.
   

5. Изготовить прибор для контроля перпендикулярности оптической оси объектива и мишени.
   Прибор состоит из достаточно большого плоского магнита для холодильника и зеркала, приклеенного двусторонним скотчем.
   

6. Использовать штатив для камеры.

Монтируем VChart на стенд, можно даже приклеить, поверх магнитами крепим мишень для АФ.

2. Устанавливаем камеру на штатив в портретной (вертикальный кадр) ориентации на расстоянии около 1м от мишени.

Устанавливаем объектив с максимально ровной фокальной плоскостью из имеющихся в наличии.
В данной статье использовался Nikkor 50mm f/1.8G AF-S

Все операции по программной юстировке Nikon выполняются именно в портретном положении камеры. Видимо, подвижные детали

под собственным весом занимают нужное положение.
Nikon для юстировки использует объектив 50 мм на расстоянии 1м. На практике, расстояние до мишени может быть разным и
фокусное объектива тоже. От этого зависят размер и ширина полосок мишени.
Nikon использует именно полосатую мишень двух ориентаций VChart и HChart. В портретной ориентации все датчики АФ, кроме трёх
расположены горизонтально, поэтому чаще используется VChart и его удобнее приклеить к основе.
Специальных требований к мишени два:

1. Мишень, с некоторым запасом, должна закрывать все датчики
2. В поле зрения одного датчика попадает три полоски мишени

Подключаем USB шнурок к камере. Родной шнурок из комплекта D90 как раз хватает на 1м.

Как можно точнее, используя зеркало, выставляем камеру перпендикулярно мишени. От этого зависит точность юстировки.
Теперь надо сфокусироваться на мишени. Использовать при этом автофокус не следует, ведь именно его мы настраиваем.
Наводится вручную по матовому стеклу — внести дополнительную погрешность.
Поэтому используем Live View и центральную точку фокусировки.
Закрепляем магнитами мишень для АФ. По полосатой никоновской мишени АФ наводится неуверенно.
Эта мишень нужна для считывания программой юстировки данных с датчиков АФ.
Чтобы не сдвинуть камеру, запускаем Camera Control Pro, переводим в ней камеру в Live View и фокусируемся.
Закрываем Camera Control Pro, аккуратно, не сдвигая стенд, снимаем мишень для АФ.

3.Запускаем Nikon D90 Inspection and Adjustment program.

Выбираем VChart, вписываем температуру в комнате, нажимаем [Start]. В следующем окне жмём [Light-Up]

Несколько секунд программа думает, и предлагает установить VChart. Он уже установлен, жмём [Ok]
Названия датчиков в программе приведены относительно горизонтальной ориентации камеры,
названия мишеней относительно горизонта.

Программа опрашивает вертикальные датчики, выводит в синих прямоугольниках остаточный дефокус и предлагает установить HChart.
Аккуратно ставим HChart, не сдвигая мишень и камеру, и жмём [Ok]

Программа думает ещё несколько секунд, и выводит такую красоту:

Здесь по каждому датчику выведено отклонение от точного фокуса.
Отрицательное число значит что изображение, попавшее на датчик, ближе плоскости фокуса, т. е. БФ.
Положительное наоборот, расстояние до изображения больше, чем до плоскости фокуса, т.е. ФФ.

При больших отклонениях надо проверить корректность установки стенда — перпендикуляр, плоскость мишени, свет.
При использовании методики 3х винтов таким образом можно оценить, куда крутить винты.

Если получилась такая картинка, значит датчики не сфокусированы вообще. Например, были перепутаны HChart и VChart

4.Приступаем собственно к программной юстировке АФ Nikon D90

Запускаем Nikon D90 Inspection and Adjustment program, заходим в уже известный нам пункт меню и выбираем:

Далее предстоит пройти несколько шагов по очереди.

Достоверной информации о том, что делают эти два шага, найти не удалось. Просто жмём [End].
Предположительно, первое окно служит для настройки Yaw и Pitch (тот же метод 3х винтов)

Второе окно используется для калибровки усилителей аналогового сигнала от датчиков АФ.

Программа считывает 8 групп CCD данных, вычисляет необходимые коэффициенты коррекции уровня сигнала и записывает их в камеру.
Проще говоря, настраивается светочувствительность датчиков АФ с целью получения максимального динамического диапазона уровней.
Этот шаг тоже пропускаем, просто жмём [End].

Дальнейший процесс очень похож на рассмотренную выше проверку АФ. Можно начинать как с VChart, так и с HChart.
Главное их не перепутать. На скрине ниже VChart уже отработан и видно, что AGC (Auto Gain Control) Автоматическая Регулировка Усиления,
на вертикальных датчиках в норме.

В процессе юстировки камера внешне ничего не делает. Программа может задуматься на 20-30сек.,
также происходит реконнект USB — это нормально

На этом скрине программа вычислила поправки сдвига АФ по каждому датчику.

Как видно, на каждый вертикальный датчик АФ три точки регулировки,
на каждый горизонтальный по четыре.

А вот здесь не вычислила. Возможно, недостаточно света, или датчики видят более трёх полосок мишени.

5.Успешное завершение юстировки программой Nikon D90 Inspection and Adjustment program J65126.

После юстировки автоматически запускается инспекция.
Как видно, остаточный дефокус с очень большим запасом укладывается в никоновский стандарт.
Не забываем сделать бэкап nvram и flash после юстировки.

6.Выполняем механическую юстировку датчика Multi Cam 1000 AF Module путём регулировки 3-х винтов

с помощью программы Nikon D90 Inspection and Adjustment program J65126.

Внимание!
Механическую юстировку имеет смысл производить, если винты
уже были неудачно отрегулированы!
В случае нетронутой заводской юстировки датчика автофокуса

только при наличии явно выраженной нестабильности работы AF!

Для лучшего понимания предлагаемой методики напомним вкратце принцип работы фазового автофокуса.
Оптическая схема формирует на датчике раздвоенное изображение объекта, каждый экземпляр которого сформирован
противоположными краями апертуры объёктива. Изображения фокусируются по принципу камеры-обскуры — маленькими
отверстиями в маске датчика, поэтому они всегда резкие, независимо от состояния фокуса объектива.
От того, куда сфокусирован объектив зависит расстояние между ними, и именно по этому расстоянию определяется
момент точного фокуса. Если чисто умозрительно представить, что внутри DSLR находится маленький человечек
и следит за фокусом, то момент полного совпадения двух изображений в одно соответствует точному фокусу на плёнке.

Для того, чтобы это соответствие выполнялось и необходима точная механическая юстировка положения датчика AF.
Понятно, что на самом деле, за расстоянием между изображениями следит микропроцессор камеры, выполняя соответствующую
машинную программу. Средствами формальной машинной логики вряд ли возможно распознать совпадение двух изображений.
Гораздо проще идентифицировать одинаковые изображения, когда между ними есть какое-то расстояние.
Поэтому в DSLR датчик AF специально разъюстирован так, чтобы точному фокусу соответствовало некоторое заранее известное
расстояние между раздвоенными изображениями. Именно это расстояние замеряется при программной юстировке и прописывается во
flash-память фотоаппарата в качестве точки отсчёта.

Теперь можно сформулировать основную идею методики:
Проанализировав таблицу коэффициентов программной компенсации дефокуса, делаем вывод какие датчики и на сколько разъюстированы.
Подкручиваем винты, соответствующие датчикам, выполняем повторную программную юстировку и снова делаем выводы, как крутить дальше.

7.Находим таблицу коррекции AF в файле, полученном путём «Store and Restore the FLASH DATA».

Для этого с помощью любой программы сравнения файлов сравниваем бэкап flash
до и после программной юстировки. Как сделать бэкап

Исходная flash:

После юстировки:

Сопоставив эту таблицу, изображения датчиков в окне «INSPECTION for AF ACCURACY» и лог, который пишет программа в процессе юстировки,
устанавливаем соответствия датчиков и их коэффициентов:

блок данных	датчик
00H C1H 00H BBH 00H B8H 00H B8H 00H B9H	CH
FFH 87H FFH 86H FFH 89H	CV
01H 2FH 01H 2DH 01H 2CH 01H 2CH 01H 2FH	TH
01H 87H 01H 84H 01H 81H 01H 7EH 01H 7CH	BH
00H 80H 00H 7DH 00H 7EH	LV-T
00H 83H 00H 87H 00H 8AH	LV-C
00H 8DH 00H 95H 00H A2H	LV-B
00H 42H 00H 47H 00H 4EH	LSV
00H 7BH 00H 78H 00H 77H	RV-T
00H 78H 00H 7AH 00H 7CH	RV-C
00H 80H 00H 86H 00H 8CH	RV-B
00H 3BH 00H 3DH 00H 3FH	RSV

Нетрудно заметить, что коэффициенты компенсации дефокуса кодируются двумя байтами, имеют тип «signed float», и могут быть отрицательными.
Каждый горизонтальный датчик имеет 5 коэффициентов коррекции, а вертикальный — 3.
Это наводит на мысль, что у датчиков есть 3 и 5 зон, соответственно, которые могут «зацепиться» за объект.
Расположение датчиков показано на картинке:

Сделанные выводы подтверждаются картинкой:

Ну а теперь пора получить практическую пользу из выполненных изысканий.
Сделаем таблицу из flash, полученной после программной калибровки не отъюстированного механически, датчика.
Для наглядности пересчитаем hex в десятичные числа с помощью калькулятора.
Можно заметить, что коэффициенты коррекции разных датчиков заметно отличаются.
Но, в тоже время однотипные датчики имеют близкие коэффициенты.
Скорее всего, это связано с тем, что модуль AF это не просто плоская плата с датчиками,
в нём есть оптическая система с двумя микролинзами для каждого датчика, зеркало и собственно датчики.
Поэтому каждый датчик имеет свою собственную погрешность установки, не зависящую от общей подвески модуля
на 3-х винтах. Привлекает внимание монотонное изменение коэффициента коррекции вдоль горизонтальных датчиков.
Похоже, что плата имеет наклон вдоль длинной стороны кадра.
Осталось установить соотношение винтов и датчиков AF, видимых в видоискатель и подкрутить винты.

блок данных	датчик	Десятичные числа
00H D2H 00H CCH 00H C9H 00H C8H 00H CAH	CH	210 204 201 200 202
FFH 92H FFH 92H FFH 94H	CV	-146 -146 -148
01H 52H 01H 4BH 01H 46H 01H 45H 01H 47H	TH	338 331 326 325 327
01H 9FH 01H 98H 01H 93H 01H 90H 01H 8FH	BH	415 408 403 400 399
00H A1H 00H 9AH 00H 95H	LV-C	161 154 149
00H 93H 00H 93H 00H 96H	LV-V	147 147 150
00H 9AH 00H A2H 00H AEH	LV-B	154 162 174
00H 5DH 00H 5DH 00H 60H	LSV	93 93 96
00H A8H 00H A1H 00H 9DH	RV-C	168 161 157
00H 9CH 00H 9DH 00H 9EH	RV-V	156 157 158
00H A0H 00H A5H 00H ACH	RV-B	160 165 172
00H 70H 00H 6EH 00H 70H	RSV	112 110 112

Каждый винт влияет на все датчики сразу, на одни меньше, другие больше.
Наиболее вероятное расположение винтов показано на рисунке ниже.

В рамках этой методики нет необходимости достоверно устанавливать соотношение винтов и датчиков в ВИ,
потому что, анализируемым параметром являются ряды коэффициентов коррекции.
Эмпирически установлено, что Pitch + 3-Adj ,больше влияют на правый край строк датчиков CH, TH, BH.
Yaw влияет на левый край этих же строк, а также на соотношение правой и левой групп вертикальных датчиков
Увеличение коэффициента смещает фокус ближе к камере.
Поэтому для примера flash, приведённого выше, надо одинаково отпустить Pitch + 3-Adj и (или) закрутить Yaw
Поворот винта на 1/6 оборота меняет коэффициенты примерно на 100 единиц.

Таким образом:
Цель — устранить монотонное изменение коэффициентов вдоль датчиков.
Алгоритм:

1. делаем «ADJUSTMENT for AF ACCURACY»
2. делаем backup flash
3. анализируем таблицу коэффициентов коррекции
4. крутим винты
5. делаем «ADJUSTMENT for AF ACCURACY»
6. делаем backup flash
7. анализируем таблицу коэффициентов коррекции, принимаем решение
8. лучше->exit или хуже->goto 4.

Не лишне напомнить, что каждый раз надо контролировать по зеркалу перпендикулярность мишени,
от этого напрямую зависит успех всей работы.
В результате этих действий получаем модуль AF, установленный наиболее ровно, насколько это возможно.

Зачем заниматься трудоёмкой механической юстировкой, если дефокус всё равно компенсируется программно?

Действительно, плоский сдвиг модуля AF влияет только на численное значение коэффициентов коррекции.
А вот в случае прекоса модуля, раздвоенное изображение проецируется на датчик под углом, поэтому
экземпляры изображения имеют разный размер, что приводит к усложнению распознавания их программой фокуса.
В идеальных условиях, при наводке на мишень, имеющую 1-2 контрастных перехода в поле зрения датчика,
проблем не возникает. В случае же съёмки объектов реального мира, имеющих множество контрастных переходов —
фактурная поверхность, группа людей и т. д. или при попадании в поле зрения датчика объектов,
расположенных на разном расстоянии — число промахов AF резко возрастает.
После приведённой методики мы получаем стабильно работающий AF на разных объективах, как и было задумано разработчиками.

Настройка «AF SHIFT ADJUSTMENT» для рабочего объектива

Для юстировки используется объектив с максимально плоским фокальным поле, например полтинник.
Если в реальной работе чаще всего используется зум, например Nikkor AF-S 24-70mm f/2.8G ED то,
казалось бы, его и надо использовать для юстировки, тем самым подстроив AF камеры под кривизну его фокального поля.
На самом деле делать этого не следует, потому как за образцовый был принят фокус по Live View с центральной точкой,
а боковые точки запомнят неправильный фокус, сдвинутый кривизной фокального поля.
При необходимости для рабочего объектива можно произвести

Общий сдвиг фокуса с помощью окна «AF SHIFT ADJUSTMENT»

В сети уже есть описание методики сдвига точки фокусировки по всем датчикам одновременно.
Вот она в скриншотах:

Если есть БФ выбираем [Shift to near side], если ФФ [Shift to far side].
Поправка суммируется с уже имеющейся, поэтому каждый раз делаем скриншот, чтобы знать сколько всего.
Осталось определить величину «SHIFT VALUE».

Устанавливаем рабочий объектив и с помощью окна «INSPECTION for AF ACCURACY» производим замер дефокуса.
Получаем вот такую картину:

Числа в синих окошках это и есть величина «SHIFT VALUE» для «AF SHIFT ADJUSTMENT».
Для положительного значения ставим радиокнопку «SHIFT TO NEAR SIDE FOCUS»,
для отрицательного «SHIFT TO FAR SIDE FOCUS».
Можно сделать замер на разных фокусных и выбрать среднее, или для наиболее востребованного ФР.
Также при замере по Live View можно выбрать боковую точку фокусировки, и получить «SHIFT VALUE»
для бокового датчика. Каждый замер повторяем несколько раз для получения более достоверного результата.

6.Выводы.

1. Данная методика позволяет быстро, безопасно и точно отьюстировать фазовый автофокус DSLR Nikon.
2. Есть возможность протестировать имеющиеся объективы на БФ/ФФ и даже оценить кривизну фокального поля.
3. Всегда можно вернуть исходное состояние камеры путём восстановления nvram/flash

Если у вас остались вопросы — моя страничка вконтакте:

Юстировка (спрашивает АнирИ **) в 2605672 топике

Форумы

Вход

15.03.2011 09:50

Помогите мне понять, требуется ли юстировка аппарату и объективу. Имеется Canon 450D и объектив 50/1,4, пока все еще на гарантии. При съемке со штатива на расстоянии примерно 1,5 метров (диафрагма от 5.0), получаются такие фото: http://photofile.ru/users/natasha84/150955918/ . По калькулятору ГРИП примерно равен 15-17 см, т. е. по идее все или практически все должно быть в фокусе. Но мне кажется, что резкости не хватает. При редактировании всегда приходиться добавлять резкости. Но с другой стороны, мне не очень нравится идея отдавать аппарат и объектив на неделю в сервисный центр на юстировку. Я боюсь, что могут сделать только хуже. У меня знакомый работает в сервисном центре сот. телефонов, так он говорит, что там частенько меняют внутренности. Что вы думаете по этому поводу. Стоит ли отдавать на юстировку?

АнирИ **

15.03.2011 09:57

выдержка — 1 секунда??

Калиночка C.S.

15.03.2011 10:45

да, снимала со штатива с автоспуском.

АнирИ **

15.03.2011 10:06

Для проверки точности фокусировки надо делать так http://www. fotosav.ru/articles/faq/lens/lensvs.aspx Снимать мишень. На полностью открытой дырке. Со штатива. Несколько раз. Желательно, если у вас штатив не очень хороший — автоспуск, предподъем зеркала, в общем, и на штативе камера может качаться. Перед каждым кадром сбивать фокус объектива в бесконечность или на минимальную дистанцию. И только получив статистику уже обсуждать вопрос необходимости юстировки. З.Ы. А вообще, настройка это хорошо 🙂 З.З.Ы. В вашем случае штатив мог качаться, когда вы кнопочку нажимали. Какая максимальная грузоподъемность штатива?

Сысь (самэц аднака) C.G.

15.03.2011 10:35

как всегда, всё очень подробно респект)

Калиночка C.S.

15.03.2011 10:44

Снимала с автоспуска 2 с., чтобы тоно не качался. Штатив мне подарили, поэтому никогда не интересовалась. Сейчас посмотрела: штатив slik sdv-20, грузоподъемность 2 кг. Это маловато?

АнирИ **

15.03.2011 10:46

Это никак, если честно. Штатив под мыльницу.

Никого нет дома C.G.

15.03.2011 10:48

т.е. может быть проблема резкости именно из-за него?

АнирИ **

15.03.2011 10:51

Может. Движение зеркала — это тоже встряска.

Никого нет дома C.G.

15.03.2011 11:13

вот выше Сысь правильно написал: «На полностью открытой дырке. Со штатива. Несколько раз. Желательно, если у вас штатив не очень хороший — автоспуск, предподъем зеркала» автоспуск и предварительный подъём зеркала нивелирует часть встряски ещё может пол шататься — машины едут, вы ходите

Калиночка C. S.

15.03.2011 11:05

а с какой грузоподъемностью лучше взять?

АнирИ **

15.03.2011 13:32

Вообще-то полтора в Яндексе пишут. Маловато. Если снимать с такого — желательно еще дополнительно его прижимать хоть как-то, можно нагрузить чем-то. Но проблема таких штативов не столько в общей устойчивости, сколько в том, что головка его не расчитана на большую нагрузку, чтоб камера стояла хорошо — надо затягивать все крепежи очень и очень сильно.

Сысь (самэц аднака) C.G.

15.03.2011 16:59

Т.е. вы считаете, что пока на юстировку возить не стоит? А с какой грузоподъемностью лучше взять штатив?

сантана V.I.P.

15.03.2011 17:02

—

сантана V. I.P.

15.03.2011 17:04

это мой аккаунт

АнирИ **

15.03.2011 17:54

Вы этим объективом пользуетесь час или год? Ну реально, как правило, вопрос есть ошибка фокусировки или нет ошибки фокусировки требует проверки лишь для новых объективов. Когда вы его пользуете день ото дня — вы сами видите какие кадры получаются. И если вас до этого 100% (ну хорошо 99% ;)) все устраивало — значит в данном конкретном случае вы допустили какую-то другую ошибку, а на юстировку везти стекло не надо. Так что вы пофотографируйте в нормальных условиях, а уж потом думайте.

Сысь (самэц аднака) C.G.

15.03.2011 18:07

Этот объектив у меня с октября, но т.к. я пока еще новичок, предполагаю, что это мои огрехи. Фото, которые я выложила сняты в разные дни и в разных обстоятельствах. И резкости нехватало не только на этих снимках. Ну ладно, я попробую его потестить дома с мишенью, а там буду решать — отдавать на юстировку или нет. Но вначале для этого, думаю, надо будет приобрести новый штатив)).

АнирИ **

15.03.2011 20:52

а зачем штатив? почему на нормальных выдержках не хотите снимать?

Калиночка C.S.

15.03.2011 21:00

Штатив пригодится в любом случае, а конкретно в этот раз, думаю, со штатива будет надежнее.

АнирИ **

15.03.2011 10:47

а с какого расстояния нужно снимать мишень?

АнирИ **

15.03.2011 13:29

Есть там какое-то правило, типа пять фокусных, я этот звон где-то слышал, но не уверен в том, что он правильный. Посему снимать надо так, чтоб вы видели результат. Метр-два нормально для того, чтоб понять, как работает объектив. Потом выйти на улицу и попробовать пять-шесть, чтоб убедиться, что он работает так на любом расстоянии. Просто с метра ошибка в фокусе на один-два сантиметра приводит к ошибке в метр при расстоянии в шесть-семь метров до цели (ориентировочно, за точность цифр не ручаюсь). Для проверки в качестве мишени лучше всего использовать что-то контрастное при максимально хорошем освещении, потому что, говорят (сам не сталкивался) бывает что автофокус зависит от освещенности сцены и типа осветительных приборов. Если печатать мишень с линейкой влом, а мне вот лично всегда влом, то я просто ставлю коробок спичечный на газетку — очень хорошо видно где у вас проходит зона резкого изображаемого пространства. Ну и про всякие выдержки не забываем, лучше — покороче. Баланс белого, всякие прочие шумы вам не важны, посему смело задирайте ИСО чтоб получить 1/100 — 1/200 секунды.

Сысь (самэц аднака) C. G.

15.03.2011 17:05

спасибо! Буду пробовать.

АнирИ **

16.03.2011 09:48

Я в последнее время часто бываю на мастер-классах и пр. фототусовках и оч. часто слышу про юстировку. Практически убедили меня в том, что весь свой комплект объективов с тушкой надо отъюстировать и забыть про проблемы с фокусом.

Buchum *

16.03.2011 12:45

Кто-то с фирмы Сапоп кому-то из фотолюбителей сказа «рояль купили — настройку надо делать? надо! а почему думаете, что тут не надо?» Но вы знаете, если бы это было так же действенно как и настройка рояля — да, никто бы и не спорил. Но, к сожалению, регулярно появляются вопросы типа «сдавал на юстировку — нифига не изменилось, что делали и что мне теперь делать?».

Сысь (самэц аднака) C.G.

16.03.2011 17:28

Значит я слышала это от тех, кому помогло:). У меня вот с фокусом проблем нет и если я буду делать юстировку, у меня тоже ничего не изменится :), может люди чуда какого ждут?

Buchum *

Открыть в форуме

Инструменты выравнивания | Блог о нейрофизиологии

В этом блоге рассказывается о некоторых инструментах и ​​методах, которые я обычно использую для настройки двухфотонных микроскопов. Если вы эксперт, вы, вероятно, не найдете ничего нового, но если вы не занимались этим годами, это может вдохновить вас.

Юстировка микроскопа — это процесс оптимизации деталей для получения более качественных изображений, чем раньше. Полезный обзор основных процедур юстировки для двухфотонных микроскопов был собран в этом сообщении блога #LabHacks от Scientifica. Он также включает в себя рекомендации по безопасности (которые я не буду повторять здесь; имейте в виду, что лазеры, особенно импульсный ИК-лазер, действительно опасны, и все инструкции по технике безопасности вашего института и лаборатории должны всегда соблюдаться!)

Юстировка микроскопа до сих пор кажется секретным искусством, которого боится большинство пользователей микроскопа. Этому в принципе не сложно научиться, но это практический навык, требующий терпения и наставника, который покажет, где что купить и как трогать механические и оптические элементы. Большинство людей, работающих с микроскопами, лишены возможности учиться, потому что боятся прикоснуться к чему-либо. Эта запись в блоге призвана помочь уменьшить страх перед оптическим выравниванием, показывая, что инструменты, используемые для выравнивания, могут быть очень простыми.

1. Отрегулируйте луч на заданной высоте над оптическим макетом

После того, как луч выходит из лазера, вам часто нужно удерживать луч в одной плоскости, параллельной столу, чтобы упростить задачу. . Другими словами, расстояние луча от оптического стола должно быть везде одинаковым. Один из способов добиться этого — использовать установленные пинхолы (например, эти от Thorlabs). Однако иногда бывает трудно правильно увидеть, где лучи попадают в точечное отверстие, что приводит к неточному выравниванию и ненужной неопределенности. Когда я работал с Робертом Преведелем в 2013/2014 годах, он показал мне простой прием, позволяющий очень легко отрегулировать положение всех лучей на одной высоте. Он использовал небольшой шестигранный ключ и две шайбы, чтобы закрепить его горизонтально на перевернутой стойке с помощью винта, как показано ниже. Поверхности шестигранного ключа обеспечивают очень хорошее горизонтальное выравнивание, а точная высота, указанная шестигранным ключом, может использоваться для (1) регулировки самой балки или (2) для последовательной регулировки высоты набора отверстий для штифтов. Это полезно иметь и очень просто сделать.

2. Распечатанные мишени с разрешением

Центрирован ли луч в данной апертуре, например, в системе каркаса тубуса микроскопа? Обычно я бы использовал диафрагму с резьбой или креплением на клетке (например, эту), но в других случаях пространственные ограничения не позволяют этого, или луч можно рассматривать только под углом, и может быть трудно судить, является ли рассеяние луча от радужной оболочки центрировано или нет.

Однако, если мощность лазера достаточно мала, чтобы не сжигать бумагу, я просто рисую мишени разрешения в Powerpoint или Inkscape и распечатываю их на листе бумаги с мишенями разрешения. Когда я тороплюсь, я просто рисую ручкой.

Например, если я хочу проверить, является ли луч коллимированным (это означает, что луч не сильно меняет свой диаметр на расстоянии), я использую эти мишени для совмещения в качестве эталона и ориентира для глаза.

Или я использую скотч, чтобы зафиксировать его в заданном отверстии, что позволяет мне проверить, центрирован ли луч или нет. Здесь показано отверстие, которое приблизительно расположено в задней фокальной плоскости объектива. Не требует много работы, но весьма полезен.

.

3. Использование зеркал для осмотра углов

Еще одна практическая проблема в приведенном выше случае — это угол обзора. В идеале хотелось бы смотреть на мишень юстировки сверху, но это одновременно блокировало бы луч. Чтобы решить эту (и многие очень похожие проблемы), вы можете просто использовать осколок зеркала. На фотографии ниже (слева) показана ручная часть зеркала , которое позволяет спокойно смотреть на цель юстировки. Трудно увидеть это на одном снимке, но зеркала, подобные этому (либо ручные, либо фиксированные в установке), часто значительно облегчают жизнь.

Для большего удобства стоматологические зеркала , подобные этому зеркалу (фото ниже, справа), предназначены для удобного осмотра углов и отлично подходят для наблюдения за точечными отверстиями под углами, в которые трудно попасть без зеркал.

Однако будьте очень осторожны с ручными и любыми другими движущимися зеркалами! Случайно вы можете отразить лазерный луч себе в глаза! Всегда будьте осторожны и трижды подумайте, есть ли шанс, что какое-либо отражение может ударить вам в глаза.

4. Световозвращающие зеркала и линзы

Обычно лазерный луч должен падать на линзу в ее центре и под углом 90°. Чтобы обеспечить центрирование луча, можно использовать а) систему каркаса с точечным отверстием, или б) точечное отверстие с резьбой, которое можно навинтить непосредственно на объектив, или в) распечатанную съемную мишень с разрешением (см. выше). Чтобы, кроме того, лазерный луч попадал на линзу под углом 90°, полезно использовать обратное отражение луча. Поскольку небольшая часть луча обратно отражается поверхностью линзы, в идеале она должна совпадать с входящим лучом. Это можно проверить с помощью карты обнаружения ИК-излучения или, для видимого луча, листа бумаги, поднесенного близко к пути входящего луча (но не скрывающего его).

Иногда необходимо выровнять элемент в клетке или что-то подобное без линз, обеспечивающих отражающие поверхности. В этом случае можно просто использовать зеркало, отражающее весь луч обратно. Это зеркало можно ввинтить в резьбу клеточной системы. Чаще всего достаточно положить маленький и плоский осколок зеркала на плоскую заднюю часть клеточной системы. Это не обеспечивает высочайшей точности выравнивания, но обычно этого достаточно для большинства целей.

Имейте в виду, что обратные отражения, которые возвращаются непосредственно обратно в лазер, могут сделать лазер нестабильным. Если импульсный лазер перестал пульсировать, сначала проверьте, не могут ли быть причиной этого какие-либо обратные отражения.

5. Решетки обратного отражения

Основная проблема с обратным отражением от линз и зеркал заключается в том, что луч часто мал и совпадает с входящим лучом, что затрудняет его правильную идентификацию.

В моей лаборатории PhD я унаследовал очень классный инструмент, который использовался для настройки прицела Sutter MOM и который я, к сожалению, не смог найти впоследствии в Интернете. Это в основном зеркало, но с чем-то вроде решетки, процарапанной на зеркальной поверхности. Из-за интерференции обратные отражения были не просто одним лучом, а симметричной дифракционной картиной, которая простиралась на несколько сантиметров и могла быть удобно использована для юстировки — гораздо полезнее и проще в использовании, чем обратные отражения от линзы или зеркала. . Я предполагаю, что для этой же цели можно использовать любые плоские отражающие решетки (может быть, даже компакт-диски? Надо попробовать).

6. Клиновидные пластины

В нескольких точках пути луча (перед входом в заднюю часть объектива, после выхода из расширителя луча) лазерный луч должен быть идеально коллимирован. Стандартный метод, который я использовал в течение многих лет, состоял в том, чтобы распечатать мишень разрешения, сделанную из бумаги (описанную выше). Я использовал его, чтобы проверить, меняет ли луч свой диаметр при свободном распространении на несколько метров. Для этого часто приходится отклонять луч зеркалом, которое нужно временно вставлять в траекторию луча.

Фабиан Фойгт из моей нынешней лаборатории в Цюрихе также показал мне более профессиональный способ проверки коллимации с помощью клиновидной пластины. Клиновидные пластины можно использовать для интерферометров сдвига (продукт Thorlabs, продукт EO). Они создают интерференционную картину, которую можно использовать для очень точной проверки коллимации луча.

Фабиан также любезно указал мне на статью (Tsai et al., 2015), в которой упоминается, что картина, наблюдаемая с помощью интерферометра сдвига, также может быть использована для анализа менее очевидных свойств луча, таких как кома и аберрации астигматизма (Okuda et al., 2000). Было бы здорово иметь справочную таблицу типичных интерферограмм и соответствующих форм волнового фронта и аберраций!

7. Лазеры для юстировки

Другим инструментом, который показал мне Фабиан, был лазер для юстировки.

Этот юстировочный лазер представляет собой непрерывный лазер видимого света, который проходит через оптическое волокно, а затем входит в ответвитель луча. Я использовал интерферометр сдвига (описанный выше), чтобы убедиться, что исходящий пучок коллимирован, а затем использовал коллимированный пучок для обратной юстировки.

Обратная юстировка означает введение коллимированного луча юстировочного лазера в положение задней фокальной плоскости микроскопа и последующую юстировку компонентов микроскопа обратным образом (тубусная линза -> сканирующая линза -> сканеры -> и т. д.; вместо прямое выравнивание, которое начинается с импульсного лазера и идет вперед, пока не достигнет цели). Это полезно, например, когда объединяются два или более отдельных входящих луча. Второе преимущество юстировочного лазера состоит в том, что лазерный луч, в отличие от импульсного лазера ближнего ИК-диапазона, виден человеческому глазу.

8. Непрерывный (непрерывный) режим для импульсного Ti:Sa лазера

Стандартные двухфотонные микроскопы основаны на импульсных лазерах, центральная длина волны которых регулируется в диапазоне от 800 до 1000 нм. Таким образом, свет невидим для человеческого глаза (за исключением некоторых слабых спектральных компонентов, когда центральная длина волны отрегулирована до 800 нм) и имеет высокую среднюю мощность (> 1 Вт, а часто намного больше) и в ультракоротком диапазоне высокой энергии. импульсы, что делает его очень опасным. Карты ИК-просмотра и ИК-просмотрщики или менее дорогие решения, основанные на простых камерах/веб-камерах, могут сделать луч видимым для человеческого глаза, но мне всегда казалось, что работать с этим очень утомительно. А истощение не является хорошим предварительным условием для оптического выравнивания, которое требует способности оставаться сосредоточенным и острого ума. Поэтому было бы здорово, если бы можно было сделать лазер менее опасным: запретив ему пульсировать, снизив общую мощность, сделав его видимым…

К счастью, все это возможно для лазеров Ti:Sa с перестраиваемой длиной волны (но не для лазеров с фиксированной длиной волны 1040 нм). Для лазеров Spectra Physics MaiTai немного старомодный пользовательский интерфейс (скриншот ниже) позволяет вручную снизить мощность накачки (также называемую «зеленой мощностью»). Измените длину волны на что-то видимое (что-то между 700 и 750 нм), уменьшите мощность зеленого до тех пор, пока пульсация (обозначенная зеленым светом в главном окне управления) не прекратится, и продолжайте уменьшать мощность зеленого до тех пор, пока выходная ИК-мощность не достигнет примерно 30 -40 мВт. Это все еще намного больше, чем обычная лазерная указка, и все еще опасно, но менее опасно, чем импульсный невидимый луч.

Однако важно помнить, что панель управления не всегда надежна на 100%. Он переключается между пульсирующим и непульсирующим режимами, как если бы это были бинарные состояния. Но иногда между ними существует непрерывный переход, а иногда лазер также становится немного нестабильным и колеблется между состояниями — поэтому лучше некоторое время понаблюдайте за лазером, прежде чем начать работать с лучом.

Однажды я разговаривал с инженером по лазерам из Spectra Physics, который сказал мне, что было бы не идеально оставлять лазер в этом непульсирующем состоянии слишком долго (>> 1 час). Вероятно, это как-то связано с неэффективным преобразованием энергии и выделяемым в этом процессе теплом. Но я должен признать, что следую этой рекомендации просто потому, что не знаю ее лучше. Лазеры — сложные вещи, и я в основном отношусь к ним прагматично, как к черному ящику.

9. Импровизированные тестовые образцы

Одна из самых частых ошибок, которую я постоянно наблюдаю, заключается в том, чтобы настроить микроскоп, а затем попытаться протестировать его с реальным образцом, например с живым мозгом трансгенной мыши. Это действительно не лучший способ продолжить. Вместо этого всегда проверяйте микроскоп на простом, ярком и мертвом образце. (И, в идеале, также с субдифракционными шариками.)

Например, вы можете использовать цветные пластиковые предметы (например, пластиковые слайды), идеально подходящие для проверки однородности FOV. Или пыльцевые зерна с любых цветов на открытом воздухе в сезон пыльцы. Или мертвые маленькие насекомые, которых вы поймали со своего стола. Их поверхность часто будет очень яркой под двухфотонным микроскопом, особенно если убрать эмиссионные фильтры. Или просто одну прядь ваших волос (особенно если в них еще есть пигменты).

В общем, большинство твердых тел каким-то образом являются автофлуоресцентными, и может быть очень весело смотреть на случайные объекты под двухфотонным микроскопом. Обратите внимание, чтобы не убить детектор ФЭУ (уменьшить начальное усиление ФЭУ), так как автофлуоресценция природных объектов может быть очень яркой.

10. Дополнительные ресурсы по (двухфотонной или другой) юстировке оптики

• Сообщение в блоге Scientifica #LackHacks о юстировке 2P
• Классическое практическое руководство по юстировке оптики Райнера Хайнцмана
• Короткие и подробные видеоуроки по оптическому выравниванию от Florian Ströhl. с приятными анекдотичными подробностями

Нравится:

Нравится Загрузка…

Эта запись была размещена в Визуализация, Микроскопия с метками Выравнивание, Лазерная сканирующая микроскопия, Микроскопия, Оптика, Два фотона. Добавьте постоянную ссылку в закладки.

Согласование оценок, целей, стратегий обучения — Eberly Center

Оценки должны показать, насколько хорошо учащиеся усвоили то, что мы хотим, чтобы они узнали, а инструкции гарантируют, что они усвоят это. Чтобы это произошло, оценки, цели обучения и стратегии обучения должны быть тесно согласованы, чтобы они усиливали друг друга.

Чтобы убедиться, что эти три компонента вашего курса согласованы, задайте себе следующие вопросы:

• Цели обучения: Что я хочу, чтобы студенты знали, как делать, когда они заканчивают этот курс?
• Оценки: Какие задания покажут, достигли ли учащиеся поставленных целей обучения?
• Стратегии обучения: Какие виды деятельности в классе и вне его будут способствовать достижению целей моего обучения и подготовят учащихся к экзаменам?

Что делать, если компоненты курса смещены?

Если оценки не соответствуют целям обучения или стратегиям обучения, это может подорвать как мотивацию учащихся, так и их обучение.