photophren, Иван Лифинцов, photophren.livejournal.com, Ivan Lifintsov

Бытовая микросъёмка

В этой статье я поделюсь своими вариантами и методами микросъёмки. Микросъёмка это куда более сложный и нервотрёпный жанр нежели макро. Можно сказать, что ГРИП не то, что очень маленький, а его почти нет. ГРИП порой составляет какие-то микроны и сфокусировать бывает крайне сложно или просто невозможно. А если у вас вибрирующий пол, то микросъёмка на высоких увеличениях не даст хорошего результата.
Celestron Bio
Итак начнём. Понадобиться ли нам микроскоп для микросъёмки? Логично бы ответить, что "да", но на самом деле он нам ненужен...

Нам нужны его микрообъективы. Благо у моего биологического микроскопа от Celestron есть возможность выкрутить объективы, к тому же объективы хоть и простые, но не самые плохие, по классу они на втором месте...с конца:) тем не менее являются ахроматическими и пытаются бороться с частью оптических искажений. Плюс ко всему, именно в этом микроскопе используются микрообъективы с посадочной резьбой RMS, то есть это полноценный микрообъектив. Микроскоп имеет три объектива в наборе.
На фото слева направо: 40х, 10х, 4х.
Celestron microlens
И раз уж я начал рекламировать этот микроскоп, то назову ещё цену:) На сегодня (30.11.2014) цена составляет 6990 рублей. В принципе, не особо дорого, на мой взгляд.
Сегодня я решил использовать только 10х в любом из вариантов съёмки. По опыту скажу, что 4х - худший вариант, он даёт не особо заметное увеличение перед макро, а качество уж совсем посредственное. На 40х снимать крайне тяжело, мало того, что объектив не светосильный, зона резкости при таких увеличениях крайне мала, и от срабатывании затвора, фокусировка сбивается. Возможно фотографировать только на матрицы с электронным затвором. Но об этом позже.

итак, объективы мы выкрутили, но чтобы их прикрутить к камерам, надо воспользоваться переходными кольцами, которых у меня целый набор, на все случаи жизни:
Celestron_ring

А прикручивать мы их будем в трёх вариантах: к обычному макрообъективу, к бытовой DSLR камере и к промышленной камере с посадочным гнездом C/CS. На фото слева на права:
- макрообъектив Sigma 70 mm f/2.8
- бытовая камера Sony SLT-a33
- промышленная камера The imaging Source DBK-31 (без инфракрасного фильтра и фильтра низких частот)
camers

Чуть подробнее остановлюсь на переходных кольцах, чтобы вы более наглядно воспринимали следующий материал:
microring
1 - переходное кольцо с резьбы под фильтр макрообъектива (в нашем случае 62 мм), под резьбу М25
2 - переходное кольцо с байонета камеры на резьбу М25
3 - Т2-кольцо. С байонета камеры на резьбу М42. Кстати, именно с этого кольца и начался мой фотопуть. Это первое, что я купил, ни фотик, не объектив, а именно кольцо. А потом сидел и радовался)))
4 - переходное кольцо с Т2-кольца на RMS резьбу
5 - переходное кольцо с конусовидным удлинителем 5 см на RMS резьбу
6 - кольцо с М25 на RMS
7 - кольцо с RMS на М25
8 - кольцо с С-байонета на RMS
9 - кольцо с CS-байонета на С-байонет
10 - переходное кольцо с С-байонета на Т2 кольцо
11 - посадочное кольцо с С-байонета на 1,25 дюймовое отверстие, с резьбой под фильтры (преимущественно для астросъёмки)
12 - втулка с 1,25 дюймовым отверстием
Эти все кольца, ну или почти все, нам понадобятся в сегодняшней съёмке. Ещё в микросъёмке может пригодиться удлинительные макрокольца:
macroring
Но я от них сегодня отказался, для простоты эксперимента. Если бы не отказался, то данные кольца позволили бы увеличить масштаб изображения за счёт уменьшения минимального расстояния до объекта. Собственно, все удлинительные втулки для этого и нужны.

Помимо колец, нам обязательно нужны макрорельсы с точечной настройкой шага фокусировки. Однако, на таких рельсах как у меня, этого добиться невозможно, так как механическое управление движением рельс слишком грубое. Лучшим вариантом будут автоматизированные рельсы с возможностью регулировать ход фокусировки от микрона и выше.
Вот такой набор получился в итоге:
microring_camers
На фотографии не хватает только штатива

Приступим к рассмотрению возможных схем присоединения микрообъектива.
Схема № 1:
Sony_1
Состоит из:
- DLSR камера
- макрообъектив
- переходное кольцо с резьбы под фильтр макрообъектива (в нашем случае 62мм), под резьбу М25 (кольцо № 1)
- кольцо с RMS на М25 (кольцо №7)
- микрообъектив 10х
Sony_1_c

Схема № 2:
Sony_2
Состоит из:
- DLSR камера
- переходное кольцо с байонета камеры на М25 (кольцо № 2)
- кольцо с RMS на М25 (кольцо №7)
- микрообъектив 10х
Sony_2_c

Схема № 3:
Sony_3
Состоит из:
- DLSR камера
- Т2-кольцо. С байонета камеры на резьбу М42 (кольцо № 3)
- переходное кольцо с Т2-кольца на RMS резьбу (кольцо № 4)
- микрообъектив 10х
Sony_3_c

Схема № 4:
Sony_4
Состоит из:
- DLSR камера
- Т2-кольцо. С байонета камеры на резьбу М42 (кольцо № 3)
- переходное кольцо с конусовидным удлинителем 5 см на RMS резьбу (кольцо № 5)
- микрообъектив 10х
Sony_4_c

Ну и от слов к делу. Посмотрим, какие результаты получаются на эти схемы. Я не стал усложнять задачу свободными ракурсами и съёмкой стеков. Для съёмок я использовал методику на просвет и готовый микропрепарат с подкрашенной кожей лука, от чего кажется, что лук отдаёт в синеву. Лук имеет огромные клетки, поэтому это самый простой вариант для наглядности и сравнения. Микропрепарат я устанавливал на светодиодный фонарь с чистым белым цветом. Фотографии всех результатов в этой статья я специально оставил без обработки, усиления резкости, кадрирования и тд. Для наглядности сравнения первая фотография ниже сделана на чистый макрообъектив с максимально возможным увеличением. Первая серия снимков это ресайзы оригинальных размеров.

Все фотографии в статье открываются до 1280 по ширине
Чистый макро 1 к 1:
Sony macro
Уже на чистом макро заметно разделение на клетки кожи лука даже на ресайзе

Теперь снимки по приведённым выше схемам:
Схема № 1:
Sony_1v
замечу, что у меня матрица с кропфактором 1,5. Вариант по схеме № 1 уничтожает всю мегапиксельности камеры. Но всё же в клетках лука уже чётко видны ядра

Схема № 2:
sony_2v
масштаб изображения похож на тот, что мы получили по схеме № 1 с чуть большим увеличением, но фон значительно приятнее:) Правда очень заметно виньетирование и это на кропе, на полном кадре оно будет значительно заметнее.

Схема № 3:
Sony_3v
Масштаб ещё чуть-чуть подрос, виньетирование слегка уменьшилось.

Схема № 4
Sony_4v
Заметное увеличение масштаба, отличная прорисовка ядер и стенок клеток, почти незаметно виньетирование.
На первый взгляд по ресайзам "Схема № 4" лидирует. Схема № 1 - однозначно проигрывает.

Но ресайзы это ресайзы, посмотрим, что дадут 100% кропы. Так как стеки не использовались, я вырезал зоны с максимальной резкостью.
Чистый макро:
Sony macro_crop
На кропе у макро прекрасно видны клетки я сдрами, но не кажется ли вам, что фотография стала похоже на рисунок? поле конечно плоское, но детали совсем смешались в кашу.

Схема № 1:
Sony_1v_crop
Конечно, кроп схемы № 1 показывает всю мощь увеличения, но сравните детализацию ядер со следующей схемой и я говорю не про микроконтраст, а непосредственно про чёткость границ ядер.

Схема № 2:
Sony_2v_crop
Хоть масштаб и не сильно прибавился по сравнению со схемой № 1, однако заметно увеличение чёткости. Ядра чёткие, с хорошо прорисованной границей, различается внутренняя структура ядра.

Схема № 3:
Sony_3v_crop
Чуть больший масштаб и никакой разницы по детализации. Хотя есть ощущение по в сторону уменьшения резкости, но я это отношу к тряске при фотографировании.

Схема № 4
Sony_4v_crop
Самое мощное увеличение бесспорно увеличило клетки ядра, но смогли ли мы увидеть больше деталей? Почти нет, точнее это почти не заметно, а общая резкость, кажется, даже упала, что заметно не только на ядрах, но и на стенках клеток. Конечно, здесь повлияла и тряска и невозможность нормально сфокусироваться из-за ручных макрорельс, но так же сказалась и разрешающая способность камеры. Почему я говорю именно камеры, а не объектива? Потому что у объектива ещё имеется потенциал и вы это увидите дальше, где я использую промышленную камеру.

Подытоживая вышеуказанные варианты, я скажу, что "Схему № 1" можно смело исключить из экспериментов. Всё-таки проходя через столько стекла, свет ложиться на матрицу не равномерно. Схему № 2 тоже можно исключить, так как она сравнима со схемой № 3, но с меньшим увеличением. Остановиться можно на Схеме № 3 для умеренного увеличения и схеме № 4 для максимального увеличения при использовании микрообъектива 10х. В последних двух вариантах можно ещё больше повысить резкость используя камеру с большей разрешающей способностью, автоматическими макрорельсами и стеками. Так же добавляю, что сфокусироваться можно при любой схеме, приближая или отдаляя объект к передней линзе.

Надеюсь терпения у вас хватит добраться до конца, потому что дальше будет интереснее. Итак, поехали.
Теперь будем использовать промышленную камеру The Imaging Source DBK-31, которую я использую для съёмки Луны и планет. Но она вполне подходит и для микросъёмки. Камера с чувствительной CCD матрицей Sony ICX204AK размером 1/3 дюйма, с разрешением 1024*768, и размером пикселя 4,65 микрон. Сайт производителя: http://www.theimagingsource.com. Правда версия DBK (без инфракрасного фильтра) сделана на заказ.
Схема №1 CCD:
DBK_1
состав схемы № 1 CCD:
- CCD камера
- кольцо с С-байонета на RMS (кольцо №8). На снимке, я правда кольцо спутал, уж простите:)
- микрообъектив
DBK_1_c

Схема № 2 CCD:
DBK_2
Состав схемы № 2 CCD:
- CCD камера
- переходное кольцо с С-байонета на Т2-кольцо (кольцо № 10)
- переходное кольцо с Т2-кольца на RMS резьбу (кольцо № 4)
- микрообъектив
DBK_2_c

Схема № 3 CCD.
В этой схеме мы можем установить UV/IR -cut фильтр, чтобы отсечь те спектры, которые не совпадают с видимым по длине волн и мылят изображение. Или же снимать только в инфракрасном или ультрафиолетовом спектрах
DBK_3
Состав схемы № 3 CCD:
- CCD камера
- посадочное кольцо с С-байонета на 1,25 дюймовое отверстие, с резьбой под фильтры (кольцо № 11)
- втулка с 1,25 дюймовым отверстием (кольцо № 12)
- переходное кольцо с С-байонета на Т2 кольцо (кольцо № 10)
- переходное кольцо с Т2-кольца на RMS резьбу (кольцо № 4)
- микрообъектив
DBK_3_c

Схема № 4 CCD:
DBK_4
Состав схемы № 4 CCD:
- CCD камера
- переходное кольцо с С-байонета на Т2-кольцо (кольцо № 10)
- переходное кольцо с конусовидным удлинителем 5 см на RMS резьбу (кольцо № 5)
- микрообъектив
DBK_4_c

Теперь давайте посмотрим результаты. Эти изображения 100% кропы, ресайз тут делать нет смысла, так как разрешение у камеры итак 1024*768.
Схема № 1 CCD:
DBK_1v
Схема № 1 CCD даёт увеличение больше чистого макро, но меньше первой схемы с DSLR камерой.

Схема №2 CCD:
DBK_2v
А здесь уже и сравнивать нечего, думаю всё наглядно видно. Отчётливо виден объём клеток и структура ядер, изображение резкое по всему полю.

Схема № 3 CCD с UV/IR-cut фильтром:
DBK_3v
Ещё большее увеличение, сохраняемость резкости, отчётливо различаются структуры ядер.

Схема № 4 CCD:
DBK_4v
Увеличение точно такое же как в схеме № 3. Разницы с и без фильтра не замечено. Всё-таки фильтры более полезны в астросъёмке.

А теперь вернитесь на секундочку наверх, чтобы освежить взгляд на снимки с DSLR камерой и сравните их с CCD камерой. Неплохая разница, не так ли? Используя один и тот же объектив, но разные по назначению и классу матрицы, мы получили существенную разницу в качестве снимков.
Как и в случае с обычной камерой, с CCD камерой детализацию тоже можно увеличить, использовав более качественные объективы, не вибрирующую поверхность и автоматизированную систему регулировки фокуса.

Глядя на то, как промышленная камера справляется с микросъёмкой я рискнул на последнюю схему надеть 40х объектив. И вот результат:
DBK_40x
На предыдущем снимке, тоже наблюдается это ядро (в третьей снизу клетке, чуть левее от центра). С помощью 40х объектива можно подробно рассмотреть ядро, но потеря в разрешении всё же имеется, плюс отчётливо видны цифровые артефакты по всему полю. Они появляются из-за сильного увеличения чувствительности камеры, так как световой поток уменьшается в 4 раза, по сравнению с 10x объективом. Но тем не менее ядро видно и видно хорошо. В нашем случае ядро полностью разрушено и уничтожено.

Вот такие интересные способы получить изображение микромира. Кто-то может подумать а зачем выдумывать эти способы, если давно уже есть цифровые микроскопы. Главный ответ это то, что в наших случаях есть свобода в выборе ракурсов и объектов, в отличие от цифровых микроскопов. Второе это то, что только в оборудовании от 50-60 тысяч можно будет добиться хорошего результата при фотографировании микроорганизмов, но опять таки только в одном ракурсе. Естественно, мы не говорим про лаболаторные условия.
И для примера, приведу несколько старых моих снимков на микрообъективы и Sony SLT-a33 при схеме №4:
Муха:
муха фас 1920 шарп.jpg

глаз мухи:
глаз мухи 1920.jpg
И моя первая фотка совсем старенькая на микрообъектив 10х глаз майского жука:
глаз-майский-жук

Переходные кольца приобретались здесь: http://rafcamera.com/en/adapters
На этом на сегодня всё)
Лифинцов Иван, здесь интересно!

Записи из этого журнала по тегу «макросъемка»

  • паук Скакун (Evarcha arcuata)

    Сегодня я сфотографировал самого очаровательного на мой взгляд паука. Это паук-скакун. Моя особь скакуна носит название Evarcha arcuata: в этом…

  • Листоед зелёный мятный

    Новое насекомое из замороженной коллекции. Сегодня это жук изумрудно-золотого окраса - Листоед зелёный мятный (Chrysolina herbacea). Этот экземпляр…

  • Паук. макростек

    И снова я достал из морозилки очередную жертву макросъёмки. На этот раз это паук. Если я не ошибаюсь, то сей экземпляр относится к паукам-бороходам…

  • Слепень

    Моя первая заморозка. Коллекция насекомых была собрана в мае этого года, но только сейчас добрался до неё. Первым из коллекции стал Слепень…

  • Зомби-муха. Макростек.

    Новая серия снимков стекового макро. В очередной раз жертвой стала муха-зомби, найденная где-то на лестничной клетке. В этот раз я использовал…

  • Стековое макро, новый способ. Эксперимент № 1.

    Два года маленький трупик мухи ждал своего часа, запертый в тубусе и помещённый в холодильник. Я не спешил её фотографировать, так как она уже была…

Предъподъем зеркала в Сони есть? Это поможет избехать тряски от срабатывания затвора.

Не подскажешь еще, какая рабочая дистанция у этих объективов? То есть насколько далеко находится фокус объектива от его кончика?

И еще один вопрос. Судя по всему, эти объективы рассчитаны на длинну тубуса в 160 мм. Можно попробовать подобрать кольцами такое расстояние, чтобы до матрицы было примерно 160мм? И посмотреть что получится?
Вопрос по поводу адаптера. На сайте http://rafcamera.com есть адаптер "RMS to M42x1":
http://rafcamera.com/en/adapters/rms-0-8-36tpi/adapter-rms-m42-cone
но вы использовали "RMS to T2":
http://rafcamera.com/en/adapters/rms-0-8-36tpi/adapter-rms-t2-thread-cone
Почему именно Т2, ведь для переходника с байонета Sony на резьбу М42 было бы логичнее использовать адаптер "RMS to M42x1" ?
Чем эти адаптеры отличаются ?

И ещё момент. Для Зенитов есть старые, ещё советские, наборы удлинительных макро колец для резьбы М42. Я использовал их для своего монокля. Вы можете с помощью таких колец увеличить фокусное расстояние и кратность увеличения изображения.

Присоединяясь к вопросу vmenshov-а: какое, примерно, расстояние от "передней линзы" микро-объектива до модели у вас получилось ?
Приветствую! Был выбран конус под Т2 так как, чтобы присоединить конус к байонету Sony, надо было подружить этот байонет с одной из доступных форм резьбы. у меня уже было Т2-кольцо с резьбой М42*0,75 соответственно поэтому я и купил конус под Т2, если бы я купил конус под резьбу М42*1 надо было бы ещё покупать кольцо с байонета Sony на М42*1, а у меня его нет.

У меня тоже имеются такие удлинительные кольца М42 4 и 2 см, но я решил не удлинять фокус доп. кольцами или макрокольцами ни в случае с Sony ни в случае с CCD. Для простоты, так как пришлось бы более усердно фокусироваться.

На этот вопрос ответил в комментарии к vmenshov-а :)
Есть, вместо окуляра и тубуса под него, через кольца можно прикрутить фотик или CCD камеру. Получается много хуже, слишком большое расстояния от объектива до матрицы. Виньетирование начинается уже с центра кадра, лучи на матрицу ложатся не равномерно, получается очень мыльно. Такой способ был первым, когда я приобрёл этот микроскоп и разочаровался, благо руки не опустились и я решил дальше экспериментировать:)