Projekt-Info :
Ich beschreibe zwei einfache Möglichkeiten, um Bilder durch ein Mikroskop zu nehmen, eine mit einem Punkt und schießen Kamera und eine mit einer billigen Webcam. Ich werde auch erklären, wie man die Größe von Objekten in den Bildern zu kalibrieren.
Die "afokale" point-and-Shoot-Kamera-Methode ist einfacher, die Bilder werden heller und bunter, aber die Vergrößerung ist deutlich geringer. Die "prime focus" Webcam-Methode gibt Ihnen eine sehr hohe Vergrößerung, ziemlich viel höher als Ihr Mikroskop normalerweise bietet, wenn man durch sie zu suchen. Die Farbe wird mehr gedämpft und die Auflösung niedriger sein wird.
Beide Methoden sind wirklich ganz einfach, aber ich werde in eine Menge von Detail zu gehen.
Was Sie brauchen
Bei beiden Methoden:
- Lichtmikroskop (ich benutze einen Überschuss Spencer)
- Beispiele: eine Reihe von meinen Fotos erstellt werden Dias dass man kaufen kann , Einige werden Mikrometeoriten Kandidaten die man sammeln kann , Einige werden Bits aus pflanzlicher Substanz aus dem Hof sein, und ich habe auch ein Meteorit Probe, die ich gekauft
- Optional: Telefon oder PDA oder andere Geräte mit LCD-Bildschirm und bekannte Lösung für die Bestimmung Vergrößerung
Für Point and Shoot-Methode:
- Kamera (für viele der Fotos habe ich eine Sony DSC-W55, und für einige habe ich eine Canon G7)
- Optional (für Komfort): PVC-Schlauch oder leere Filmdose und leicht entfernbaren Klebeband (zB Maler-Band)
- Optional (für das Fotografieren undurchsichtige Objekte): Bright LED Taschenlampe
Für Webcam-Methode:
- Mikroskop mit abnehmbaren Okular
- Webcam, die kann man zerlegen (ich benutze eine Logitech Chat)
- Computer (Windows, OS X oder Linux)
- Leicht abnehmbare Kassette
- Optional (für das Fotografieren undurchsichtige Objekte): Bright LED Taschenlampe
Hinweis zur Durch-und Auflicht-Mikroskopie
Es gibt zwei Möglichkeiten der Bildgebung eine Probe. Eine Möglichkeit ist, dass Sie werfen ein Licht durch ihn, in der Regel aus einer Glühbirne in der Basis des Mikroskops. Dies führt zu helle Bilder von durchscheinende Objekte. Der andere Weg ist, ein Licht an der Spitze Oberfläche einer Probe, und dann image das reflektierte Licht erstrahlen. Unser Mikroskop ist für Durchlicht Einsatz gebaut und so ist dies schwieriger - ich würde entweder mit einem hellen Taschenlampe oder eine Spiegelung der Sonne leuchten. Das Ergebnis ist nicht ideal, aber reflektierte Licht ist der einzige Weg, um Bild opaken Proben, wie Felsen oder Mikrometeoriten.
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Wenn Ihre Kamera Frontlinse und das Mikroskop-Okular das Glas versenkt haben, können Sie in der Lage sein, die Kamera an das Okular top berühren, ohne das Glas auf beiden Seiten etwas zu berühren, die eine gewisse Unterstützung für die Kamera bietet. Offensichtlich wollen Sie nicht das Glas nichts zu verhindern, dass Kratzer zu berühren. Wenn die Gefahr besteht, aus Glas zu berühren, indem ein Kunststoffscheibe oben auf das Okular oder einen Karton Ring auf der Oberseite des Okulars stellen können helfen.
Zur Erhöhung der Benutzerfreundlichkeit, wollen Sie etwas, um die Kamera in Position zu halten machen. Im Falle der Sony DSC-W55, stellte sich heraus, dass das Abschneiden der Boden von einem Filmdose produziert ein Rohr, das perfekt auf die Außenseite der Kamera und geht um das Okular. Für größere Stabilität, für einige der Fotos, die ich mit Klebeband den Kanister an Stelle der ganzen Mikroskoptubus dass das Okular hält. Ich benutzte Papier Malerband so dass es kommen würde off ohne Rückstände.
Wenn eine Filmdose ist nicht die richtige Größe für Ihr Mikroskop und / oder Kamera, sollte es nicht sehr schwer, sich etwas einfallen lassen aus PVC oder Karton Schlauch.
Warnung: Wenn die Kamera fährt ihr Objektiv, während in erfolgt ausschließlich durch den Adapter statt, wie auf dem Foto unten, wird es herunterfallen. So halten die Hand auf seinen Riemen, wenn die Gefahr besteht, der das, und lassen Sie nicht die Kamera so über einen längeren Zeitraum. Ein bisschen mehr Klebeband, um die Kamera in Position zu halten, wenn das Objektiv fährt helfen könnte.
Vielleicht möchten Sie mit Zoom-Einstellungen an der Kamera zu spielen - ich fand, dass normal, ungezoomten besser funktioniert. Im Allgemeinen unter dem Mikroskop mit einer geringeren Vergrößerung Okular erzeugt schärfere Bilder suchen. Und den Blitz auszuschalten.
Sie müssen sich mit dem Mikroskop zu konzentrieren. Wenn alles gut geht, wird die Kamera Pflege des eigenen Fokus zu nehmen.
Wenn Ihr Okular hat einen Zeiger und / oder Messskala, können Sie sie zu entfernen oder halten Sie es, wie Sie es wünschen.
Wenn Ihr Mikroskop ist ein Licht in der Nähe des Ziels montiert, ist es einfach zu betrachten und zu fotografieren opaken Proben.
Ich wollte sehen und zu fotografieren Mikrometeoriten Kandidaten mit einem Magneten aus der Nähe eines downspout extrahiert (siehe diese ausgezeichnete Instructable ), Aber unser Mikroskop nur beleuchtet von unten. Ich landete Taping eine helle LED-Taschenlampe, um das Mikroskop (Malers Band ist toll, da es keine Rückstände verlassen) und wies auf die Probe. Das war nicht immer die beste Lösung - manchmal Hand die Taschenlampe hält und legt es an einem anderen Ort produziert ein besseres Image.
Wahrscheinlich, weil der steile Winkel der Taschenlampe, sind viele der Bilder ziemlich dunkel. Ich experimentierte auch mit einem Spiegel (eigentlich eine Festplatte Plattenteller!), Um das Sonnenlicht zu reflektieren. Das war ein bisschen heller als die Taschenlampe, sondern eher pingelig, und am Ende wahrscheinlich nicht lohnen.
Bei der Verwendung von reflektiertem Licht, wenn Ihre Probe auf Glas ist, ist es eine gute Idee, ein Stück Papier oder Pappe unter das Glas gelegt als Hintergrund.
Sie werden wahrscheinlich feststellen, dass höhere Vergrößerungen nicht sehr gut für Sie arbeiten.
Einige weichen dreidimensionalen Objekten Möglicherweise müssen Sie nach unten gedrückt werden, um gut fokussiert werden.
Bevor Sie beginnen, stellen Sie sicher, dass Ihr Computer verfügt über Treiber für die Webcam. Sie wollen versuchen, die Kamera und die Webcam-Software vor der Demontage es.
- Lösen Sie Ihre Webcam, und entfernen Sie aus dem Fall der Platine mit dem USB-Kabel.
- Es wird eine runde Kunststofflinse Versammlung. Schrauben Sie es aus dem Vorstand.
- Unter der Linsenanordnung, sollten Sie einen vertieften Bereich mit einem sehr kleinen Sensor zu finden. Halten Sie den Sensor sauber und berühren Sie es nicht. Ich empfehle halten Sie das Objektiv auf, wenn du nicht wirklich mit dieser. Ich habe gerade den Staub geblasen, als ich brauchte.
- Entfernen Sie das Okular des Mikroskops. Legen Sie die Platine mit dem Sensor nach unten auf dem Schlauch. Versuchen Sie, Mitte des Sensors in das Rohr, wo das Okular wurde. Gently Band der Platine auf das Rohr und versuchte, wenn möglich, nicht auf das Band auf elektronische Komponenten, die zu brechen, wenn Sie das Band zu entfernen, oder dass vielleicht in Verbindung mit dem Band überhitzen könnte befestigen. Das erste Mal, dass ich das tat, habe ich Isolierband. Das zweite Mal habe ich Lochstreifen.
Nun hängen Sie das USB-Kabel bis zu Ihrem Computer. Starten Sie Ihr Webcam-Software. Sie sollten ein Rechteck voller lauter Pixeln.
Der einfache Weg, um Bilder aufzunehmen ist nur in einer Probe stellen, leuchtet es (entweder mit dem Mikroskop ist leicht, oder mit einer Taschenlampe, wie in Schritt 2), Fokus des Mikroskops, und dann die Webcam-Software (oder Software in Windows integriert; unter Windows XP, konnte ich einfach doppelt auf "Arbeitsplatz", doppelklicken Sie auf die Webcam klicken, und dann gab es eine Taste, um Fotos zu machen, auf Windows 7, brauchte meine Webcam der Logitech-Software), um noch Fotos zu machen.
Sie werden feststellen, dass es schwieriger ist, um die Probe als mit einem Point-and-Shoot-Kamera auf der Oberseite des Mikroskops zu finden, weil die Vergrößerung wahrscheinlich ist es, sehr groß sein, weil die Webcam Der Sensor ist sehr klein. Die Farben sind wahrscheinlich ausgewaschen werden, auch. (Wenn Sie wirklich wollen bessere Farbe, können Sie versuchen zu tun, was Hobby-Astronomen oft - Foto in Graustufen durch rote, grüne und blaue Filter in der Reihenfolge, und setzen Sie dann die Bilder zusammen.)
Fokus vorsichtig mit dem Mikroskop.
Für eine bessere Qualität haben, können Sie dies mit einer DSLR ohne Linsen auskommt, zu tun, aber ich weiß nicht selbst ein, so werde ich nicht versuchen, Anweisungen zu geben.
Es gibt zwei Probleme mit dieser Methode. Eines ist das Rauschen der Sensoren. Der andere kann nicht kommen für Sie, aber für mich kommen: mit gut beleuchteten Durchlicht Proben hatte ich wave Artefakten auf dem Bildschirm, wahrscheinlich durch die Wechselwirkung zwischen den 60Hz AC läuft das Mikroskop Licht und die mit 30 Bildern pro zweite Rate der Kamera. Der nächste Schritt zeigt, wie man beide Probleme zu beheben.
Ich nutzte die freie Avi-Stack zum Stapeln (Sie können auch den ebenfalls kostenlosen Registax ), Werke, die auf Windows, Mac und Linux. Sie können das Video bei Ihrer Webcam-Software, aber ich fand, dass es besser ist, verwenden wxAstroCapture , Verfügbar für Windows und Linux, da meine Webcam-Software zu. Mpg-Dateien zu erzeugen wollte, und dann musste ich sie. Avi-Dateien mit Windows Movie Maker umwandeln.
So installieren Sie Avi Stack (unter Windows, die Sie gerade entpacken Sie in ein beliebiges Verzeichnis, wo Sie es wollen) und und alle Video-Capture-Software, die Sie brauchen. Sie müssen sicherstellen, dass Ihre Capture-Software produziert Videos in ein Format Avi-Stack verstehen kann. Siehe Abschnitt 2.3 der Avi-Stack manuell für die unterstützten Formate. Unter Windows empfehle ich Ihnen, folgen Sie den Anweisungen in Abschnitt 2.3, Unterstützung für zusätzliche Windows-Installation avi-Codecs:. Go hier , Und laden Sie die krsgravi.zip Datei entpacken den Inhalt in das Verzeichnis, in Avi-Stack wurde installiert.
Wenn Sie alle diese installiert sind, erfassen einen kleinen. Avi Segment Ihrer Probe mit Ihrer Webcam. Mach dir keine Sorgen, wenn es Lärm herumspringen. Hier ist ein Beispiel.
Angenommen, Sie haben eine. Avi-Sequenz aufgenommen, jetzt starten die AviStack2 Anwendung. Du solltest eine IDL 7,0 Bildschirm. Klicken Sie auf "AviStack2"-Taste und dann wieder auf "Weiter". Sie werden endlich drei Fenster: das Haupt mit dem Titel "AviStack 2,00" (oder was auch immer version du hast), "Display" (was das Bild zeigen), und "Parameter und Einstellungen".
Gehen Sie zum Menü im Hauptfenster, und wählen Sie "Einstellungen", "Verarbeitung" und "Alle automatischen (außer Post-Processing)".
Dann wählen Sie den "Film hinzufügen"-Button, den ersten Button in der Symbolleiste. Sie bekommen ein großes Fenster. Navigieren Sie zu dem Verzeichnis, in dem Sie gespeichert haben. Avi-Datei, wählen Sie Ihre. Avi-Datei, und klicken Sie auf "Öffnen".
Dann, zurück auf den Hauptbildschirm, stellen Sie sicher. Avi-Datei in das Hauptfenster markiert ist, und klicken Sie auf "Process-Datei". Ein Schaufenster wird kommen, wo alle möglichen Dinge werden für ein paar Minuten (je nachdem, wie schnell Ihr Computer ist) geschehen.
Schließlich bekommen Sie ein sehr beschäftigter Bildschirm. Wenn es nicht so gut besucht wie in meinem Foto, können Sie die Parameter und Einstellungen Fenster zu gehen, und erweitern Sie die Dinge bis zur Nachbearbeitung, und dann überprüfen Wavelets, Histogramm und Tonwertkorrektur.
Sie können Ebenen wie in jedem Fotobearbeitungsprogramm anzupassen. Sie können auch Wavelet-Schärfung - siehe die Avi-Stack Handbuch für weitere Informationen.
Sobald Sie mit dem Bild zufrieden sind, in der Post-Processing-Fenster auf "OK" klicken. Dann wählen Sie die gewünschte Dateiformat zu speichern unter.
Vielleicht möchten Sie das Bild in ein Foto-Editor laden, um die Feineinstellung vorzunehmen. Sie könnten zum Beispiel feststellen, dass die Umstellung auf Graustufen verbessert Dinge.
Was, wenn Sie wissen, wie groß die Sichtfelder in Ihre Fotos werden wollen? Nun, nehmen Sie ein Bild von etwas, das Sie kennen die Größe, mit der gleichen Mikroskopobjektiv, Okular (falls vorhanden) und Kameraeinstellungen.
Sie könnten sich ein Foto von einem Herrscher, aber das wird nur für schwache Vergrößerungen zu arbeiten. Mit der Webcam kann die Stärke der Linie in den Millimeter Divisionen auf meinem Stahllineal etwa die Hälfte des Gesichtsfeldes bedeckt, und ich nicht sehen, in der nächsten Zeile über.
Aber es gibt eine sehr einfache Möglichkeit, dies zu tun. Nehmen Sie eine beliebige Handy oder PDA, dessen Bildschirmauflösung Sie wissen. In meinem Fall, mein Treo 700P. Schalten Sie ein und legen Sie sie unter dem Mikroskop. Werfen Sie einen konzentrierten Bild. Sie sehen die Pixel. Jedes Pixel besteht aus drei Subpixel gemacht: rot, grün und blau. Durch die Messung der Breite des Bildschirms, können Sie herausfinden, wie weit ein Subpixel ist. (Wenn ich über die Breite der Subpixel sprechen, schließe ich den Abstand auf ein Seite von ihm).
Zum Beispiel hat mein Treo einen 320x320 Bildschirm, 43mm breit ist. So ist jedes Pixel 0,1344 mm breit, und jedes Subpixel ist 1 / 3 dieses oder 0,0448 mm breit.
Dann zählen, wie viele Subpixel breit das Bild auf dem Foto ist. Zum Beispiel in der zweiten Foto unten, würde ich es auf rund 9,6 Subpixel zu schätzen. Multipliziert mit der Größe eines Subpixel: 9,6 x 0,0448 = 0,44 mm. Und dann eine Plausibilitätsprüfung - ist die Zahl sinnvoll? Ja, es: wenn ich das Lineal unter die Lupe, ich konnte nicht einen ganzen Millimeter.
Bei niedrigen Vergrößerungen kann das Zählen schwierig sein. Sie könnten besser machen Zählen vertikalen Linien aus Pixeln (aber messen Sie Ihren Bildschirm vertikal, auch - Sie sollten nicht davon ausgehen, Rechtwinkligkeit). Zum Beispiel bei niedrigster Vergrößerung mit der Sony W55, bekommen ich 28 Pixel-Zeilen in das Bild eines Kreises oder 3,7 mm.
Sie können im Bereich von Vergrößerungen mit Teleskop Okulare im Mikroskop zu erhöhen. Dies kann auch machen es einfacher, eine Kamera zu verbinden, wie es viele Adapter für den Anschluss Teleskop Okulare, ein Mikroskop. Teleskop Okulare sind in der Brennweite, nicht Vergrößerung lauten. A 10X Mikroskop-Okular ist ein Okular 25mm Brennweite. In der Regel entspricht ein Okular mit einer Brennweite von L, ein Mikroskop-Okular von nominal Vergrößerung 250mm / L. Zum Beispiel entspricht einem 13mm Okular auf einen nominalen Okularvergrößerung von 19.2X. (Die tatsächliche Mikroskopvergrößerung muss auch berücksichtigen, das Ziel.)
Teleskop Okulare haben oft ein breiteres Sichtfeld als das Okular, die mit Ihrem Mikroskop kam, und damit angenehmer zu benutzen. Selbst ein relativ sehr billig $ 20 Plössl (zB aus Owl Astronomie ) Könnte sehr gut funktionieren.
Typische Teleskop Okulare haben ein Fass mit Außendurchmesser 1,25 ". Das ist mehr als die 23mm oder 30mm Zylinderdurchmesser auf Mikroskop-Okulare. Der Trick, den ich verwenden soll einen Adapter, um die Mikroskoptubus wo das Okular kommt, sitzt zu machen, und gibt einen kurzen Fass mit einem Innendurchmesser von 1,25 ". Ich tat dies, indem teilweise die Verschachtelung zweier Rohre. Ein weiteres Rohr, dessen Innendurchmesser 1,25 ", und einem inneren Rohr, dessen Außendurchmesser 1,25" und deren Innendurchmesser entspricht dem Außendurchmesser des Okulars Halterohr am Mikroskop. Die beiden sind wie auf dem Bild-Offset (tatsächlich ist die auf der Oberseite Offset größer - die Zeichnung ist nicht maßstabsgetreu), so dass das Teleskop-Okular in den größeren Rohr und oben auf das kleinere Rohr sitzt.
Hinweis: Achten Sie darauf, dass nichts ragt in einer solchen Weise, dass das Glas des Teleskopokular Hit!
Ich hatte ein Alu-Rohr mit einem Innendurchmesser von 1,25 ", so habe ich, dass für die größeren Rohr. Ich hatte keine Schläuche für das kleinere Rohr, so nahm ich einige 1,25" Pappel Dübel gebohrt und sie mit einem Forstnerbohrer und eine Bohrmaschine, ein hölzernes Rohr machen. Dann klebte ich die beiden in der Offset-Position. Dies funktioniert gut für Dinge zu betrachten und können für die Fotografie als auch verwendet werden.
Einige Teleskop Okulare haben ein Gewinde zur Befestigung der Kamera, oft aber nicht immer ein T-thread. Dann alles, was Sie brauchen, ist ein Gewinde-Filter-Adapter für die Kamera und alle Step-down-oder Step-up-Adaptern, die benötigt werden könnten.
