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奧林巴斯顯微鏡膠片相機的誕生

2014-06-30  發布者:admin 

 捕獲的圖像在顯微鏡下觀察到的乳液膠卷或電荷耦合器件(CCD)的像素陣列允許科學家產生“硬拷貝”研究和出版記錄。 在顯微攝影,普通相機鏡頭不習慣因為顯微鏡光學係統,從光源到攝影目鏡,構成了成像透鏡裝配和照明係統。

相機的身體本身功能保護電影在不透光的隔間和正確定位的電影在焦平麵接觸,然後推進膠卷一幀在每一個新的顯微照片記錄。 顯微設備範圍從相對簡單的傻瓜相機與一個完整的鏡頭,到複雜light-metering相機係統能夠準確地測量曝光和自動補償等工件的倒易律失效和密集的過濾。

現代顯微鏡與整體相機係統有一個顯著的優勢能力控製的顯微鏡工作者通過顯微鏡光路。 呈現在圖1中是一個複雜的先進的自動曝光顯微攝影係統,典型的當代研究發現在高端的顯微鏡。 顯微鏡設計如圖1所示滑動鏡像係統,圖像由物鏡的直接投射到膠片平麵而不是傳遞通過一係列的鏡頭。 這減少了鏡片的數量和反射表麵的光學路徑和結果最快的快門速度,減少振動和舞台漂移的影響。 此外,互惠和曝光錯誤是由先進的接觸減少甚至消除測量係統內置互惠補償。

回顧顯微鏡的光學係統如圖1所示,首先集中在光標本之前被物鏡和導演之間的分光鏡位於身體鼻甲和雙筒望遠鏡目鏡住房。 一組調整滑塊允許顯微鏡工作者選擇通過顯微鏡光路方向,圖中所示為一係列的綠色線條。 為正常的觀察 ,雙目觀察顯微鏡工作者可以選擇模式(注意到白色的數字 (3) 途徑),使用顯微鏡的基本光學係統沒有光損失。 當 光測量 模式選擇、光測量區域僅指向一個光電倍增管(光通路;(1)),使明亮圖像觀察non-measured區域。 技術人員可以直接確認測量麵積和觀察的圖像拍照更準確的成分。 在 攝影模式 (光通路;(2)) 反射鏡 (光通路;(5))幻燈片抑鬱曝光按鈕時,允許100%的光線到達膠片感光乳劑。 這減少了雜散光的影響,使最快的快門速度,充分利用物鏡孔徑至少光噪聲水平。 當顯微鏡結合CCD數碼相機或攝像機( 電視/光度計 模式;(4)),100%的光指向包含C-mount適配器的一個端口,允許視頻捕捉沒有光損失圖像分析、定量分析和顯微攝影的黑色或熒光標本。

所有主要的顯微鏡製造商提供高端顯微鏡等綜合相機係統如圖1所示。 奧林巴斯市場保留AX係列自動研究photomicroscopes雖然尼康提供了Eclipse 1000係列顯微鏡,這兩個上麵描述的所有功能。 徠卡和蔡司生產DAS Mikroskop Axiophot,分別。 所有這四個顯微鏡可以控製一個伴隨計算機通過串口連接顯微鏡的身體。 這些公司生產的高級研究顯微鏡代表有史以來最複雜的光學顯微鏡銷售科學界。 許多專業的特性表現出這種類型的顯微鏡下麵將討論更徹底。

不是所有的顯微鏡工作者都能買得起的豪華自動顯微鏡攝影係統和大多數被迫接受一個簡單的配置。 如果使用的顯微鏡沒有配備了顯微攝影係統,它可以很容易適應幾乎任何攝像顯微鏡學家可用。 最簡單的配置是一個緊湊的相機有一個積分透鏡係統,如如圖2所示。 本係統圍繞著一個傻瓜相機(甚至是盒子裏的一個鏡頭,通常在藥店和超市),耦合的顯微鏡目鏡顯微攝影。 這個類包含一個定焦的低端相機積分有一個快門速度和固定光圈鏡頭。 此外,許多現代緊湊型相機快門機構由外部測光表,沒有手動覆蓋,阻礙他們的使用光學顯微鏡。 更昂貴的相機有幾個快門速度,可以改變光線接觸與一個內置的計量裝置,和兩個或兩個以上的光圈設置。

稀缺的適配器可用於耦合fixed-lens相機顯微鏡目鏡,並在大多數情況下,一些即興創作是必要的成功調整顯微鏡的鏡頭。 相機應該設置為無限集中在這種類型的大多數相機(默認)和定位,積分的正麵鏡頭落在目鏡的出射點(一個圖像集中在負無窮大),與顯微鏡光學軸同心,使圖像集中在電影飛機。 調整相機的顯微鏡目鏡是這個配置的最困難的方麵。 因為有一個大範圍的相機設計可用,這是幾乎不可能獲得一個售後市場聯結裝置連接顯微鏡的鏡頭。 相反,技術人員可以使用環架,相機三腳架,copystand或其他支架安全攝像頭的位置。 雜散光進入顯微鏡的結/攝像係統應該最小化通過使用一個不透光的耦合(或盡可能多的如此)。

最近,奧林巴斯和尼康適配器設計引入附加積分鏡頭數碼相機(CookPix(尼康)和C2020 / C3030(奧林巴斯))三目的攝像管的顯微鏡。 也應該可以使用這些適配器(可能有一些小的修改程度)連接integral-lens 35毫米膠片相機顯微鏡。 插入一個目鏡內的攝像管三目的頭和適配器安裝到管。 小翼形螺釘固定支架內的鏡頭與鏡頭前在目鏡的出射點休息。 出射點的確切位置可以由持有一張白色或磨砂的紙上方的目鏡顯微鏡開啟和專注。 明亮的光線將預計目鏡在紙的表麵,可上下移動,使圈更大或更小。 光圓的位置是最小的出射點,而這就是相機的鏡頭前表麵應該駐留。

如果傻瓜相機可調光圈設置,設置最大的孔徑值可以減少圖像的光暈。 相機的光圈設置不控製圖像強度或曝光時間,隻會減少照明視場的邊緣。 以最低的光圈設置,隔膜將嚴重限製了圖像字段長度,因此隻有一個小圓形圖像記錄在這部電影的中心。 即使在最大光圈設置,光暈在某種程度上是不可避免的,會發生。 調整最大的問題點和顯微鏡拍攝相機是非常快的快門速度(1/25到1/50秒)利用這些受歡迎的相機。 除非投射到目鏡的光量足夠大,圖像將黑暗。 總組可用顯微鏡照明強度最高的位置在使用這種類型的相機。

最偉大的缺點使用積分與顯微鏡鏡頭相機是小尺寸記錄在電影領域,通常隻占大約一半的可用區域。 通常的外圍區域顯微照片的焦點是由於鏡頭畸變的顯微鏡和鏡頭係統。 如果可能的話,使用最廣泛的角度鏡頭可用,比如一個80毫米,而不是28歲,35歲或者50毫米鏡頭。 使用最高放大目鏡也可以幫助減少這種效果,但通常不能被消除。 反射(嚴重影響標本的對比)從多個鏡頭元素出現在相機也可以在顯微照片用這些攝像機產生亮點。 簡單的鏡頭係統,顯微照片的質量越好。

顯微鏡工作者來說擁有一個35毫米單鏡頭反射(SLR)相機,相機適應顯微鏡更直接。 35毫米電影格式是最受歡迎的,和廣泛的配件和售後市場產品存在這些相機係統。 顯微鏡相機適應所需的設備由一個空心圓柱擴展或光電管(標記為管適配器在圖3),低端的係的直管三目的顯微鏡觀察頭部,或修改中間部分取代了觀察頭(圖3)。在光電管的上部是一個T-mount適配器,這是螺紋管,有卡口座,收到一個單反相機的鏡頭被移除。 整個大會被稱為L適配器和由許多經銷商銷售。 T-mount適配器適合最受歡迎的相機的身體也可以。

許多單反相機有一個內置的矽藍色類型曝光表自動測量和控製內置照相機快門的開啟和關閉。 這些設備的工作如果曝光不超過幾秒鍾或小於1/3秒。 他們可能遭受模糊的圖片,因為“反彈”,內置的焦平麵快門和/或提高內置自動返回鏡子前打開快門。 單反相機,鏡頭背後的鏡子反映了圖像磨砂玻璃屏幕上,定位在同一距離飛機的鏡頭的電影。 投射到屏幕上的圖像是倒的五棱鏡產生一個豎立,外側正確的圖像,可以集中通過查看放大的屏幕。 相機快門被激活時,鏡子波動的光路和快門打開允許光把膠片乳劑。 指定的曝光時間後,快門關閉和鏡子波動回位置允許攝影師組成下一幀。 接觸通常是由一個完整的測量係統,測量光through-the-lens(TTL)直接在磨砂玻璃屏幕上。 另一種計量方法,稱為off-the-film(傳遞),包括錄音曝光值基於反射的光線從膜表麵在接觸。 小心當適應現代顯微鏡自動對焦相機使用T-mount適配器,因為一些相機前需要在一個自動對焦鏡頭計量和曝光係統將激活。 這些攝像機認為顯微鏡適配器是一個手動對焦鏡頭和相機行事。

更容易集中,觀察屏的單反相機應該用磨砂玻璃或同等屏幕有十字準線和明確中央圓形區域。 現代激光聚焦屏幕提供一個更好的表麵比舊的磨砂玻璃材料,並允許更好的可視化標本細節,尤其是在較低的放大。 尼康的類型米 屏幕有一個清晰的菲涅耳透鏡聚焦線和提供了一個極好的表麵尋找重點,和類型 啞光屏,有啞光表麵中心區域清晰和十字準線。 一個可連接的直角放大鏡也是一個有價值的配件。 設置攝像頭,一個插入攝影目鏡直管的三目的頭,L適配器收緊,和相機的身體含有電影是附加到L適配器的上端。 顯微鏡圖像可見相機上的快門按鈕,屏幕最好是快門線,可以按下捕捉顯微照片。

單反相機通常有focal-plane快門或葉片式快門機製,兩者都是可靠的,但是葉快門是對稱的輕量級的移動部件和產生更少的振動在快門激活。 這種類型的快門優先在focal-plane類型時,應該考慮購買一個35毫米單反相機誕生。 單反相機的內部鏡是一種重要的振動波動時在接觸方式的序列。 一些更高級的相機有一個鏡子預發布係統,波動鏡子快門機製被激活之前,減少或消除振動顯微照片中的錯誤。

圖像由顯微鏡目鏡是一個虛擬映像形成在無窮遠處,而不能被捕獲在屏幕上,CCD,膠片感光乳劑或表麵。 新興目鏡的平行光線通過鏡頭眼睛視網膜上的傳播和解釋了大腦。 形成一個真正的形象,可以投射到膠片平麵,客觀和樣品之間的距離往往是改變。 專注於攝像機電影飛機可以使用顯微鏡架調整向上或向下移動標本在舞台上。 在某些情況下,目鏡位置應該改變地方形象形成的物鏡超出了目鏡的焦點。 這將避免球形和場曲率畸變引起的改變物鏡焦點位置顯微鏡後視覺重點。 形成一個投影的方法包括使用特別設計的攝影目鏡(投影透鏡)設計的投影距離短(約125毫米)之間的目鏡出射光瞳,相機膠片平麵。 這個投影距離將使用標準的目鏡通常所需的視覺條件,具有無限的投影距離。 投影鏡頭用於顯微攝影通常有有用的2.5倍到3.3倍放大的因素,盡管高的放大(最多7 x)可用於特殊情況。

使用單反相機的一個主要問題在高放大過程中遇到的困難是聚焦在磨砂玻璃屏幕上的圖像定位在相機的取景器中。 在放大高於100 x,關鍵的焦點細節變得幾乎不可能,因為屏幕表麵太粗糙。 最好的解決方案是使用一個特殊設計的玻璃或塑料屏幕有一個明確的區域中心的十字準線聚焦,正如上麵所討論的。 這些都是可以從相機製造商和經銷商售後市場產品。

下一步是一個手動顯微照相機(通用名稱對於這樣一個相機是“目鏡相機”或附件相機),如圖4所示。 這個攝像係統接受一個手動35毫米電影或一個適配器標準中畫幅(3¼¼×4)寶麗來膠片或大型格式(4“×5”)寶麗來或電影。 這些相機係統使用葉式快門的優勢(安裝在無振動橡膠安裝和設置手動),但他們通常沒有內置測光表。 風險必須由運行試驗和錯誤測試或使用一個可選的可連接的計量裝置。 相機也有一個可連接的聚焦望遠鏡內置十字準線,安裝桌麵平行,從而使圖像的聚焦更方便。 顯微鏡可以查看圖片,專注,查看標本和顯微照片組成,通過聚焦望遠鏡(不需要雙筒望遠鏡的目鏡)。 大多數望遠鏡有內置reticles包含一個矩形網格和十字準線調整望遠鏡和相機之間的parfocality電影飛機。 標本的一部分,將成像在電影出現的範圍內網格,這是有用的在創作顯微照片。

這種類型的照相機係統需要攝影目鏡,其被定位在顯微鏡頭的正上方的中間管(如果有)和攝像管的曝光體的下方。該攝影目鏡倍率決定投影的圖像的尺寸到膠片平麵,並應與膠片畫幅的對角線尺寸兼容,以避免顯微照片的漸暈。 2.5倍至3.3倍的放大倍率攝影目鏡因素是這台相機係統是有用的。視點之間的距離100和150毫米,這是顯著小於250毫米(人眼的正常近聚焦距離),因此有必要使用一個校正透鏡,以補償顯微鏡管長度,並允許之間的齊焦化之間的範圍觀看望遠鏡和膠片平麵。

聚焦取景器(望遠鏡)是實現大幅和脆顯微照片的關鍵。 盯上了看望遠鏡應放置在焦點前標本的標本被認為,微小細節結構不混淆正確的取景器的焦點。 刪除任何標本的顯微鏡階段和調整照明的空白字段可見觀察望遠鏡沒有標本。 接下來,透過觀察望遠鏡和旋轉外殼,直到十字線成為關注焦點。 放一個樣品在舞台上,並將其納入重點使用顯微鏡聚焦架而通過觀察望遠鏡觀察。 分劃板和後標本同時專注,目鏡相機準備顯微攝影。

小心當框架和聚焦標本使用低功率(1 x,2 x,和4 x)物鏡,很難使用由於很淺的景深鏡頭的電影或圖像平麵。 物鏡在這個放大範圍聚焦深度範圍從0.03到1.4微米,而不是更高的權力20倍和40倍的物鏡,專注的深度4.75和12.0微米,分別。 小誤差低功率物鏡往往會導致顯微照片的焦點問題、不經常發生在更高的能量物鏡焦點深度的大得多。 焦點錯誤可以克服使用低功率(4倍)輔助聚焦儀(獨立的望遠鏡)協助找到焦點。 這些都是可以通過所有的顯微鏡配件製造商。 使用焦點儀,首先關注一個遙遠的對象(例如,窗外一個對象),然後將集中在取景器望遠鏡和扭滾花目鏡山直到十字線準線帶入鋒利的焦點。 接下來,調整顯微鏡粗和細聚焦旋鈕直到標本出現在專注和集中十字線疊加。 檢查的標本使用視差的方法,移動頭部左和右的取景器,確保試樣的相對位置和克羅斯仍是固定的,不會出現移動相對於另一個。

許多商業目鏡相機係統有可互換的電影支持允許使用更大的格式(4“×5”)寶麗來和片電影。 大型格式電影規避空放大問題,有時候是會發生的較小的35毫米膠片格式在擴大。 一些相機係統配備有分光鏡將電影之間的光平麵和觀察望遠鏡。 當光學通路中的定位,分光鏡將一小部分光(通常是獲得百分比)取景器,公開可用的光量減少電影乳液。 如果相機配備了一個可移動的分光鏡,那麽它應該被排除在光路(手動或自動配合快門操作)之前曝光膠片上。

視覺光學顯微鏡的放大倍數是由產品決定的放大物鏡,目鏡,任何中間鏡頭光學係統。 以類似方式,攝影放大顯示通過電影記錄顯微鏡放大倍數的顯微鏡是一個產品(物鏡加上投影透鏡)和相機的放大倍數。 當使用一個固定鏡頭或單反相機用顯微鏡,實際放大記錄在電影可以很容易地通過一個階段的千分尺測量。 放置在鏡台測微計,集中在一個區域包含統治平行線已知的分離距離,和捕獲的顯微照片相機。 處理這部電影後,測量連續兩線之間的距離,這個距離比較已知大小的分歧。 例如,如果測微計行間距為10微米(一種常用尺寸)和顯微照片上的測量線之間的距離是2.25毫米,然後(2.25除以0.01)放大225倍的照片。

大多數大格式相機中使用顯微鏡(3¼4“×4¼”和“×5”)有一個放大倍數範圍之間的0.75倍和1.25倍,這個數字通常是刻在相機回來。 一些較新的大畫幅膠片相機支持更高的放大,在附近的3倍或4倍,當使用現代低放大投影鏡頭。 大多數的35毫米相機顯微攝影有一個放大倍數範圍之間的0.25倍和0.5倍,小得多比相機更大的格式。 增加顯微鏡的放大因子的光學組件和攝像係統將提供電影最後的放大。 例如,一個40倍物鏡使用2.5倍聚光透鏡和一個相機2倍的放大倍數將產生放大200倍的實際電影本身。

下一個層次結構的複雜性是一個入門級研究自動攝像係統,提供的所有主要的顯微鏡製造商奧林巴斯的PM-10SP(圖5)是一個很好的例子。 這架照相機有一個消振電子快門和接受35毫米相機支持和大型格式適配器。 暴露身體是配備了自動聚焦望遠鏡和一個內置的矽藍色曝光表,閱讀中央30%的視野和自動控製快門的開啟和關閉。 一計,測量光強度超過百分之一的視野(核心部分)也提供協助接觸領域的決心,明亮的標本在一個黑暗的背景或簽證。 獨立控製單元緊湊和工作很好對於大多數顯微鏡模式,除了熒光。 顯示實際的接觸液晶(LCD)屏幕上指示的近似時間曝光。 的35毫米相機支持允許自動卷繞後的電影每個接觸。 需要攝影目鏡項目圖像在顯微鏡上形成薄膜。

幾乎所有的現代自動相機係統配備有取景器安置在暴露身體,它允許技術人員查看和焦點的航拍圖像記錄圖像在電影前標本。 一個有用的選項,可以作為一個附件在大多數顯微鏡,是一個輔助雙目 重點查找器 目鏡分劃板,可以用來專注和組成顯微照片。 雙筒望遠鏡目鏡的分劃板操作以同樣的方式作為一個接觸身體目鏡十字線。 目鏡的聚焦目鏡用於實現銳聚焦的一組十字絲分劃板的中心位置,然後使用顯微鏡標本集中粗和細聚焦旋鈕。 十字線標記,描繪的對角線尺寸圖像投射到電影幀單獨標記每個投影鏡頭可用的係統。 此外,另一組標記指定圖像區域投射到膠片平麵的各種電影格式兼容相機回來。 如果配備一個雙目顯微鏡目鏡分劃板和取景器十字線,那麽重要的是要確保目鏡都齊焦的。 雙目目鏡分劃板的方向是很重要的,因為這些目鏡的視場角度從是獨立的一個投射到相機取景器,這實際上代表的確切麵積在膠片上所拍攝到的圖像。 如果相機係統稍有扭曲到左邊或者右邊的中心,那麽這兩個視野不會是相同的。 在這種情況下,顯微照片由使用雙筒望遠鏡目鏡不代表真正的邊界的形象出現在電影。 軸向方向的雙筒望遠鏡目鏡的目鏡管也很重要。 大多數目鏡也配備了分劃板固定螺絲釘確保目鏡的方向(十字線)管槽內。 如果螺釘沒有正確定位槽,然後目鏡不會正確地坐在(不再共軛圖像平麵)和將有一個傾斜的軸向定位。

更複雜的自動相機係統可用於高端研究顯微鏡。 奧林巴斯市場兩個攝像機模型,PM-20 PM-30,提供更多的功能比簡單PM-10SC和能夠使用奧林巴斯和其他使顯微鏡(圖6)。暴露身體35毫米膠片的背山,都是全自動自動裝載,autowind和autorewind功能。 數據記錄背也可以將印記信息,如日期、時間、溫度、運營商名字,和其他攝影數據直接到膠片感光乳劑。 相機係統接受一個大電影格式適配器3¼”×4¼“寶麗來膠片包或4“×5”切片電影或者寶麗來膠片,包括大型的數據格式(3¼¼”×4”電影包)印跡。 暴露的身體有一個山聚焦望遠鏡內置瞄準器和物鏡,與電影飛機,齊焦的精確聚焦。

兩個單位的控製麵板有一個液晶顯示器,允許用戶控製條目電影等物品大小、ISO感光度的膠片,曝光調整不同尋常的照明條件,互惠設置,自動ISO設置DX編碼的電影,雙重曝光功能,曝光鎖定,括弧曝光設置,色溫配件,為熒光點了框架,和其他幾個變量。 PM-20有一個內置的矽光電二極管係統的儀表讀取中央30%的視野或使用現場儀表杆,中央視野的1%。 自動曝光計讀取“活”的形象不斷,直到快門關閉。 PM-20有設置的熒光顯微法算法自動曝光時間降低80%,防止過度曝光。

PM-30有計量係統組成的一個數組400個CCD(電荷耦合器件)的元素。 這個設備讀取光在中央30%的視野、可以設置為點讀1%或0.1%的視野。 CCD器件非常敏感,即使在低光條件下,熒光顯微照相的,因而非常有用。 PM-20和PM-30可以設置 外語 或 SuperFl 熒光顯微攝影模式。 PM-30讀取計量係統的曝光時間直到暴露的緊迫的按鈕。 接觸按鈕是沮喪時,棱鏡將光線聚焦望遠鏡波動的光路允許100%的光的直管三目的達到電影飛機。 這個特性增加到達膠片感光乳劑的光量,同時減少曝光時間並確保分散房間光線不進入望遠鏡聚焦投射到電影。 兩款相機都有記憶功能,然而PM-30接受內存數據卡,還有一個RS232港口外部通信和控製計算機外圍。 標準的2.5倍和3.3倍投影鏡頭用於圖像與兩個係統標本。

最後,大型ax - 70年和80年保留研究顯微鏡U-Photo攝像係統(圖7),PM-30具有同樣的功能,但是該係統也有一個內置的聚焦放大鏡user-moveable,閃爍點計量裝置,可以搬到米的任何部分標本在中央30%的視野,而不是精確的中心。 內置在U-Photo縮放攝影目鏡,從2.5倍到5倍目鏡放大在35毫米電影或7.5 x-15x大畫幅膠片。



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