В. Милославский .

С микроскопом многие впервыепознакомились в ходе освоениякурса ботаники в рамках программысредней школы. Нехитрая системалинз погружает нас в невидимыйглазу увлекательный мир живой инеживой природы. Даже самые простыепредметы при большом увеличении, атем более - при соответствующемосвещении, могут принятьсовершенно неожиданный вид.

На поверхностикапливоды

Сквозь волшебный приборЛевенгука

Удивительной жизниследы.

Обнаружила наша наука

Mногие процессы, происходящие вмире микроскопических существ, ксожалению, носят весьманепродолжительный, мимолетныйхарактер. А конструкции обычныхмикроскопов, как правило, нерассчитаны на коллективныйпросмотр. Поэтому, если вы хотитеподелиться интересныминаблюдениями с родственниками илидрузьями и разнообразитьлюбопытными сюжетами свойфотоальбом, займитесьмикросъемкой, совмещающейскоротечность микромира и вечностьфотографии.

Н. Заболоцкий.



Микрофотографию весьма активноиспользуют в научныхисследованиях, но среди любителейэто увлекательное занятие широкогораспространения не получило. Томуесть несколько причин. Во-первых,бытует мнение, что оно требуеточень сложного и дорогостоящегооборудования, доступного толькосолидным лабораториям. А во-вторых,даже относительно простыемикроскопы есть далеко не у всех

И все же, если вы хотите занятьсямикросъемкой, не считайте, что этамечта безнадежна. Вполнеудовлетворительные снимки можносделать даже с помощью самойпростой камеры-"мыльницы" ишкольного микроскопа. Но, чтобыполучить более качественныерезультаты, лучше все жевоспользоваться аппаратурой болеевысокого класса.

Фазы развитиясоленоводного рачка артемии. Слева:кладка яиц рачка с отходящимиоболочками ("парашюты"),справа: личинки рачка (науплии) ввозрасте 8 дней. Увеличение 48х.

В комплект микроскопа обычновходит стандартный набор сменныхокуляров и объективов. Если естьвозможность выбора (скажем, когдапокупается подержанноенекомплектное оборудование),предпочтение следует отдавать неочень сильной оптике (окуляры скратностью от 3х до 10 - 15х,объективы - от 8х до 20х).Общее увеличение микроскопа равнопроизведению увеличений окуляра иобъектива: при 15-кратном окуляре и20-кратном объективе на штатном160-миллиметровом тубусе увеличениебудет 300х. Этого более чемдостаточно для любительских целей,тем более что при необходимостивсегда можно заменить оптику наболее сильную. Окуляры, как правило,просто вставляются в тубусмикроскопа, а объективыввинчиваются в револьвернуюголовку. Обычно же любителюприходится сталкиваться не снедостатком увеличения, а с егоизбытком, когда объект наблюдений(например, икринка или планктонныйорганизм) не виден целиком, а егофрагмент на фотографии значительнопроигрывает в наглядности. К томуже при больших увеличениях чащевозникает ощутимая нехватка светаи резко уменьшается глубина резкости,затрудняющая точную фокусировкусистемы.

В первую очередь необходимопозаботиться о приобретениимикроскопа. Для наших целей вполнеподойдет любой исследовательскиймикроскоп типа МБР, МБИ илианалогичный, лучше с наклоннымтубусом. Гораздо удобнее и дешевле,если тубус у него будет обычный, ане стереоскопический, хотя и онтоже бывает иногда полезен.

Если нет оптики с малымиувеличениями, можно использоватьукороченный тубус (как правило,самодельный), который позволяетуменьшить увеличения микроскопа.


Схема устройствамикроскопа и ход лучей в егооптической системе.
Свет, падающий назеркало 1, проходит через конденсор2 - систему линз, собирающих свет наобъекте съемки ав. Объективмикроскопа 3 вместе с его окуляром 4дают очень сильно увеличенное (вдесятки и сотни раз) изображение ав,которое рассматривают илифотографируют.

Глубина резкости при микросъемкеочень мала, и чем больше увеличение,тем она меньше. Поэтому очень важно,чтобы микроскоп имел надежную ихорошо отлаженную системуфокусировки. Это касается какгрубой, так и точной наводки, спомощью микровинта, без котороговообще трудно добиться четкихснимков.

Микрообъективы могут бытьпрактически любыми, а окулярыследует использовать только синдексом "К" (компенсационные),а еще лучше "Ф"(фотографические), на оправе. Онипроецируют изображение объекта навсю плоскость негатива, в то времякак обычные окуляры дают нанегативе круглое изображение вцентре кадра.

Ход лучей при микросъемке.Микроскоп наводят на резкостьмеханизмами грубой и тонкой(микрометрической) подачи.Современные микроскопы нередкоимеют наклонный тубус с поворотнойпризмой между окуляром иобъективом.



Идеально, если камера имеетвстроенный экспонометр, замеряющийколичество света, поступающегочерез объектив (система TTL), иобладает автоматическойотработкой экспозиции (лучшебесступенчато и обязательно сприоритетом диафрагмы). Но можноиспользовать и полуавтоматическиекамеры, особенно, если фотографируются неподвижные объекты.

Снимать, безусловно, удобнеезеркальными фотоаппаратами,поскольку в их видоискатель виднаименно та картинка, которуюформирует фотообъектив. Это оченьважно при наводке на резкость, приконтроле качества и определенииграниц изображения. При некоторойсноровке можно обойтись и"мыльницей", хотя с нейработать гораздо труднее, и браканеизбежно будет больше.

Поскольку микросъемка обычноведется при невысокойосвещенности, фотокамера должнаобязательно отрабатывать длинныевыдержки. У отечественныхаппаратов они обычно не превышают 1секунды, у импортных - доходят до 30-60секунд. Как правило, чаще всегоиспользуются выдержкипродолжительностью от 1/2-1/8 до 2-6секунд.

В процессе съемки иногдатребуется выявить те или иныедетали объекта в ущерб оптическойплотности фона, поэтому крайнежелательно, чтобы фотокамерапозволяла вносить экспозиционныепоправки в 1-2 ступени. Очень удобно,если встроенный экспонометризмеряет не только общую(средневзвешенную) освещенностькадра, но и освещенность отдельныхего точек - эта функция есть уподавляющего большинствазарубежных зеркалок.

Икринка аквариумной рыбкитернеции через 10 часов посленереста; увеличение 18х,полихроматический фильтр. .



В продаже иногда встречаютсяразличные микрофотонасадки длядальномерных (МНФ-11, 12) и длязеркальных камер МНФ-9, которыежестко связывают фотоаппарат имикроскоп. Но в домашних условияхсажать фотокамеру на тубусмикроскопа нельзя. Присрабатывании затвора камерывибрация передается на рабочийстолик микроскопа, объект дрожит иполучается типичная"шевеленка" с размытымиконтурами и нечеткими деталями. Ктому же в старых, разболтанныхмикроскопах тубус можетпроизвольно смещаться под тяжестьюзакрепленной на нем камеры.Импортные камеры, как правило,легче, с более "мягким"затвором, но и они не гарантируют отбрака.

Фотообъектив при съемке черезмикроскоп наводят набесконечность, а диафрагмуоткрывают полностью. При частичнозакрытой диафрагме изображение накадре срезается (именно поэтому назатворе, управляемом электроникой,устанавливают режим приоритетадиафрагмы). Естественно, чем большесветосила объектива и выше егоразрешающая способность, тем лучше.Тем не менее не обязательногоняться за сложными и дорогимиобъективами: для любительскихцелей вполне подойдет и обычная (нохорошая) 50-миллиметровая штатнаяоптика. Главное, чтобы фронтальнаялинза объектива не была глубокоутоплена в оправу, как, например, у"Индустара-60ЛЗ" (почему -станет ясно ниже).

Выход один: зафиксировать камеруна отдельном штативе рядом смикроскопом, закрыв щель между ихоптикой плотной темной материей. Впродаже таких штативов нет, но ихнесложно сконструировать самим.

Снимать с рук при мизернойглубине резкости и длительныхвыдержках нельзя вообще.

Теперь рассмотрим самутехнологию съемки. Исследуемыйобъект на предметном стеклепомещают на рабочий столикмикроскопа. Затем корректируютположение объекта, выбираянаиболее интересные и выигрышныедетали, и добиваются желаемогоувеличения, подбирая оптику. Дляэтого наклонный тубус микроскопаставится в удобное для наблюденияположение. Затем, не перемещаямикроскопа, тубус разворачивают всторону штатива и фиксируют передобъективом камеры. Взаимноерасположение штатива, фотокамеры имикроскопа должно быть определенозаранее.

Компоновать оптические элементысистемы микроскоп-фотоаппаратможно по-разному. Иногда объективфотоаппарата выполняетодновременно роль и окулярамикроскопа, иногда наоборот: окулярслужит фотообъективом, а поройвообще используются и фотокамерабез объектива, и микроскоп безокуляра. У каждой схемы есть своиплюсы и минусы. Но для любительскойсъемки удобнее использоватьполностью и микроскоп, ифотоаппарат, собрав оптическуюсхему установки из трех элементов:микрообъектив - микроокуляр -фотообъектив. Этот вариант, можетбыть, и не лучший, но зато позволяеточень оперативно переходить отнаблюдений к фотографированию, аэто нередко бывает очень важно.

Штатив с фотоаппаратом имикроскоп нужно установить натяжелом просторном столе, затворспускать только с помощьюфотографического тросика илиустройства дистанционногоуправления камерой.

Теперь всю системумикроскоп-фотоаппарат фокусируютеще раз. Перемещая камеру, в первуюочередь выводят так называемуюглазную точку окуляра микроскопа(точку схождения световых лучей) навнешнюю поверхность фронтальнойлинзы фотоаппарата. Для этогопредметное стекло с объектомсдвигают немного в сторону и,перемещая фотоаппарат внаправлении тубуса, добиваются,чтобы световое пятно,спроецированное окуляром нафронтальную линзу объектива, имеломинимальный диаметр. Именнопоэтому она не должна быть посаженаглубоко. Можно сфокусироватьглазную точку и на кусочек белойбумаги, а затем откорректироватьположение фотоаппарата по линейке.Теперь можно выполнитьокончательную тонкую фокусировку,накинуть на объектив и тубусполоску темной материи ифотографировать.

Естественный свет оченьненадежен, его яркость зависит отвремени суток, сезона, облачности,ориентации окон. Гораздо удобнееработать с искусственнымосвещением. Однако встроенные вмикроскоп осветители чаще всегоимеют лампы небольшой мощности,поэтому для микросъемки следуетпользоваться внешним источникомсвета.

Любой микроскоп имеет своюосветительную систему в видеплоского или сферического зеркалапод конденсором либо (реже) в видевстроенного осветителя.

Чтобы пощадить глаза и сберечьлампы, следует предусмотретьвозможность снижать питающеенапряжение (лучше плавно) отмаксимального значения доминимума. Тогда можно всеподготовительные работы проводитьпри пониженном напряжении и тольконепосредственно перед съемкойвключать лампу на полную мощность идаже с небольшим перекалом.

Достаточно простой и удобныйосветитель можно сконструировать,скажем, из диапроектора снизковольтными лампаминакаливания (например, из проектора"Олимп" с лампой мощностью 90 Вти напряжением питания 12 В), имеющимикороткую спираль. Бытовые лампы,даже высокой мощности,малопригодны для микросъемки: светих длинной спирали вызываетоптические искажения.

Интересных результатов можнодобиться, если при съемкеиспользовать так называемыйконденсор темного поля. Он освещаеткосыми лучами только объект съемки,оставляя фон темным. Совместно стемнопольным конденсором нередкоприменяют и специальные(полихроматические) светофильтры ввиде окрашенных в разные цветаконцентрических кругов. Они даютвозможность "окрашивать" ифон, и сам объект в разные, самыеневероятные цвета.

Если объект плохо пропускаетсвет, его следует дополнительноподсветить сверху или сбоку. Такоеосвещение, кстати, подчеркиваетрельеф поверхности и придаетобъекту большую выразительность.

Дополнительныепринадлежности микроскопа.
Непрозрачный экран длясъемки по методу темного поля.
Полихроматическийсветофильтр Рейнберга для"оптическо го окрашивания"бесцветных объектов. Этот вариантдаст синее изображение на красномфоне.
Ограничивающаядиафрагма-"торт", позволяющаяповысить контраст объекта за счетнеравномерности его освещения.



Даже самые привычныепредметы под микроскопомприобретают совершеннонеожиданный вид. На верхней пареснимков видны не самоцветы, акристаллики обыкновенного сахарапри увеличении 18х.При съемке были использованыполихроматические фильтры: слева -красный в центре и желтый по краю,справа - синий в центре и красный покраю.



На первых порах работать следуетс черно-белыми негативнымипленками, наиболее дешевыми иподходящими дляэкспериментирования. Затем, набивруку и "почувствовав" технику,можно переходить на цветныенегативные пленки (они позволяют"вытягивать" снимок при печатипри экспозиционных ошибках вовремя съемки). И только добившисьстабильных результатов, можнозаряжать в камеру пленку дляслайдов.

Для микросъемки можноиспользовать любую чувствительную(100-400 АSA) пленку с указанием наупаковке, что она предназначена дляискусственного света. Разрешающаяспособность большинствафотоматериалов, особенноимпортных, достаточна высока, но,чем больше чувствительностьпленки, тем ниже ее разрешающаяспособность. Потеря разрешения,однако, будет заметна лишь прибольшом увеличении фотоснимков, а влюбительских условияхнеобходимость в этом возникает нечасто.

Литература

В статье были рассмотрены лишьсамые общие, да и то не все, аспектымикрофотографии, которые следуетзнать начинающим фотолюбителям. Атем, кто всерьез заинтересуетсяэтими вопросами и захочет узнать оних побольше, следует обратиться кспециальной литературе.

Ошанин С. Невидимая миру жизнь. "самый интересный журнал Наука и жизнь " № 6, 1989, с. 10

Микроскоп "Аналит" ."самый интересный журнал Наука и жизнь " № 1, 1987, с. 8

Блейкер А. Применениефотографии в науке . М., "Мир",1980. 

Ошанин С. С микроскопом у пруда ."самый интересный журнал Наука и жизнь " № 8, 1988, с. 8