Микроскоп из фотоаппарата своими руками
Это едва ли не самый простой и доступный способ – для этого нужен минимальный набор материалов. Это фотокамера, которая имеет объектив 400 мм, 17 мм. При этом камеру мы не разбираем, все остается в работе.
Для того, чтобы сделать микроскоп, следуем инструкции:
• сначала нужно соединить объектив 400 мм и 17 мм; • поднести к линзе фонарик, включить; • на стекло нанести то, что мы собираемся разглядывать.
Как сделать После настройки фокуса, увеличенный на экране предмет исследования нужно сфотографировать. Такой самодельный микроскоп позволяет делать четкие фотографии, с ним можно разглядывать увеличенный волос, чешую луковицы. Такой вариант отлично подходит для развлечений и знакомства детей с микромиром.
Микроскоп из веб камеры своими руками
Подробное описание – как сделать USB-микроскоп, используя веб-камеру. Для этого подойдет самая простая, старая модель, но лучше взять поновее, чтобы получить более высокое качество изображения. Также нужно подготовить оптику от прицела детского оружия или похожей игрушки, трубку для втулки и прочие мелкие предметы. В качестве элементов подсветки будут применены LED-светодиоды – они получены после разборки матрицы старого ноутбука. Поэтапная инструкция изготовления микроскопа из web-камеры.
1) Подготовительные работы. Камеру нужно разобрать, оставив пиксельную матрицу. Оптику – снять, и на это место зафиксировать бронзовую втулку. Ее размер должен соответствовать размеру новой оптики, можно взять трубку и выточить с помощью токарного станка.
Как сделать микроскоп
2) Новая оптика от прицела закрепляется в полученной втулке. Для этого нужно просверлить два отверстия приблизительно по 1,5 мм, и сразу сделать на них резьбу.
3) Дальше нужно воткнуть болтики – они должны проходить по резьбе и совпадать по размеру. Во время вкручивания обеспечивается регулировка фокусирования. Чтобы было удобнее крутить, на болтики можно нацепить шарики.
4) Подсветка – здесь следует использовать стеклотекстолит, рекомендуется двухсторонний. Потом необходимо сделать кольцо соответствующего размера.
5) Под светодиоды и резисторы вырезаем небольшие дорожки. Все это нужно спаять.
6) Установка подсветки. Фиксация производится за счет гайки с резьбой, с размером, равным внутренней стороне выполненного кольца. Припаиваем.
7) Обеспечение питания. От провода, соединяющего бывшую камеру с компьютером, нужно вывести пару проводов +5 V и -5 V. Теперь у нас есть готовая оптическая часть.
Результат – самодельный микроскоп с минимальными затратами!
Как сделать usb микроскоп своими руками
kifitim
Как сделать usb микроскоп своими руками? Этот вопрос волнует многих — радилюбителей, ремонтников, учителей биологии, школяров, врачей и научных работников микро-нанобиологии. Полный обзор про usb микроскопы читайте здесь: «Цифровой и электронный usb микроскоп»
Судя по опыту умельцев, необязательно приобретать usb микроскоп в магазине, можно сделать самому из подручных средств, тем более ничего сложного в этом нет и много ума не надо. Достаточно тонкой линзы от привода CD или DVD дисков и веб-камеры. По качеству изготовленное usb устройство не будет уступать микроскопам из магазина благодаря малому фокусному расстоянию линзы.
- Приступая к работе, проверьте список необходимых предметов:
- обычный микроскоп или тонкая линза от привода чтения дисков;
- светодиод для подсветки (необязательно);
- WEB камера.
Микроскоп из мобильного телефона
Второй упрощенный способ изготовления альтернативного микроскопа. Нужен любой телефон с камерой, лучше без автоматического фокуса. Дополнительно понадобится линза от маленькой лазерной указки. Она обычно небольшая, редко превышает 6 мм. Важно не поцарапать.
Фиксируем изъятую линзу на глазке фотокамеры выпуклой стороной наружу. Прижимаем пинцетом, расправляем, можно по краям сделать оправу из кусочка фольги. Она удержит маленькое стеклышко. Наводим камеру с линзой на предмет, смотрим на экран телефона. Можно просто наблюдать или сделать электронный снимок.
Если на данный момент нет под рукой лазерной указки, то таким же способом можно использовать прицел от детской игрушки с лазерным лучом, нужно само стеклышко.
Что необходимо для работы?
Купить в магазине оптики пару линз на десять диоптрий с плюсом. Приобретайте их небольшого диаметра, около двух сантиметров.
Забегая наперед, скажем, что одна линза будет установлена в окуляре, то есть там, где будет с ней соприкасаться глаз, другая — для объектива.
Диоптрии (Д) — это сила оптики, обратная фокусу (расстоянию). Одна единица равна метровому фокусу, две – полуметру. Поэтому десять Д – это всего 10 см. От них и будем конструировать.
Светочувствительный материал
Сегодняшние матрицы, с учетом количества кадров, которое они могут сделать, выпускаются, вероятно, большим тиражом, чем фотопленка 100 лет назад. Да и стоимость одного кадра, наверное, не выше. Матрицы предлагаются несколькими производителями, фактически, в виде, готовом к употреблению. Вместе со всей логикой, необходимой для их функционирования. Я думаю, что сегодня сделать работоспособную электронную схему с матрицей куда проще, чем приемник на транзисторах Т3, 40 лет назад. Сейчас много говорится о том, что у матриц неподходящий размер. И как же можно их использовать, если их площадь много меньше рабочего поля объектива? Однако подобная ситуация была всегда: в одних и тех же камерах, с одними и теми же объективами использовались пластинки размером 18×24, 13×18, 9×12. Многие среднеформатные камеры позволяют снимать кадры форматом 4,5×6, 6×6, 6×7, 6×9. Фирма Contax рекомендует использовать со своими камерами с форматом кадра 24×36 мм объективы от 645 модели, рассчитанные на кадр 6×4,5. И даже кадр на легендарной 35 мм кинопленке бывает не только 24×36. Выпускалось множество камер с кинокадром 24×18 (Чайка, Зоркий-12, ФЭД-Микрон, Агат-18), Nikon 1 имел кадр форматом 24×32. То, что площадь чувствительного элемента меньше рабочей области объектива, имеет свои плюсы. Собственно, вся площадь со времен дагерротипов, так никогда и не использовалась. Если мы хотим зарегистрировать все то, что создал объектив, мы получим круглый кадр. Если кадр много меньше поля изображения, мы можем его легко перемещать и этим компенсировать перспективные искажения.
Есть еще одна проблема которая возникает при использовании матрицы большой площади с объективами, имеющими короткий задний фокус. Это существенные углы падения лучей на край кадра. Перед большинством матриц расположен фильтр, отрезающий ультрафиолетовую и инфракрасную область спектра. Этот фильтр представляет собой плоскопараллельную стеклянную пластину толщиной в несколько миллиметров и способен существенно сместить и отразить значительную часть краевых лучей. Возможно, в этих камерах стоит отказаться от фильтра перед матрицей и, как в первых камерах Kodak DCS, использовать фильтр перед объективом. Однако его площадь должна быть существенно больше и соответственно его стоимость может оказатся ощутимой.
Рейтинг микроскопов по назначению
Этот рейтинг взят у одного специалиста по микроскопам и значительно сокращен для удобства чтения.
Микроскоп для ремонта мобильных телефонов
Следующие микроскопы для пайки и ремонта смартфонов отсортированы по росту качества картинки:
- МБС-10 (пониженный контраст, нереальные цвета при больших увеличениях, дискретное переключение увеличений, 90 мм расстояния);
- МБС-9 (65 мм расстояние и слабый контраст);
- Nikon SMZ-2b/2t 10см (8х-50х)/(10-63x);
- Nikon SMZ-645 (8х-50х) 115 мм;
- Leica s6e/s4e (7-40x) 110 мм;
- Olympus sz61 (7-45x) 110 мм;
- Leica GZ6 (7x-40x) 110 мм;
- Olympus sz4045 (6,7х-40х) 110 мм;
- Оlympus VMZ 1-4x 10х с рабочим расстоянием 90 мм;
- Olympus sz3060 (9x-40x) 110 мм;
- Nikon SMZ-1 (7x-30x) 100 мм;
- Bausch and Lomb StereoZoom 7 (рабочее расстояние всего 77 мм);
- Leica StereoZoom 7;
- Nikon SMZ-10a с объективом Nikon Plan ED 1x и окулярами 10х/23 мм;
- Nikon SMZ-U (7,5x-75x) рабочее расстояние с Nikon Plan ED 1x 85 мм, с оригинальными окулярами 10х/24 мм.
Микроскоп для ремонта планшетов и материнских плат
Для таких применений вопрос предельного разрешения не так важен, там рабочими являются увеличения 7х-15х. Для них нужен хороший универсальный штатив и маленькое минимальное увеличение. Следующие микроскопы для пайки материнских плат и планшетов отсортированы по степени увеличения качества картинки:
- Leica s4e/s6e (110mm) с полем 35 мм;
- Olympus sz4045/sz51/sz61 (110mm) с полем 33 мм;
- Nikon SMZ-1 (100мм) с полем 31.5 мм;
- Olympus sz4045;
- Olympus sz51/61;
- Leica s4e/s6e;
- Nikon SMZ-1.
Микроскоп для ювелира или зубного техника
Следующие микроскопы для зубного техника или ювелира с большим рабочим расстоянием отсортированы по степени улучшения качества картинки:
- Nikon SMZ-1 (7х-30х) с окулярами 10х/21 мм;
- Leica GZ4 (7х-30х) 9 см с линзой 0,5х (19 см);
- Olympus sz4045 150 мм;
- Nikon SMZ-10 150 мм.
Микроскоп для гравировки
Следующие микроскопы для гравировки c с большой глубиной резкости отсортированы по возрастанию качества картинки:
- Nikon SMZ-1;
- Olympus sz4045;
- Leica gz4.
Крепления объективов
Когда проектируется любое устройство, всегда рассматривается вопрос, как оно будет взаимодействовать с ранее созданными. Примерно сто лет назад было предложено любопытное устройство наподобие ирисовой диафрагмы, которое позволяло крепить объектив с любой резьбой. Тогда же вовсю использовалась идея с одним большим отверстием и массой понижающих переходных колец.
Универсальное объективное кольцо. Рисунок из книги «Карманный справочник по фотографии», Э. Фогель, 1928 г.
На мой взгляд, нет смысла изобретать велосипед, когда можно использовать уже имеющиеся стандарты. Хорошо известны и не закрыты никакими патентами резьбовые стандарты М39 с базовым отрезком 28,8 мм, М42 с базовым отрезком 45,5 мм (ГОСТ 10332-72), байонетные соединения К (ГОСТ 24692) и с недавнего времени М (срок действия патента на него закончился). Чем короче базовый отрезок, тем большее количество объективов через соответствующие переходники может быть установлено на камеру. Переходник резьба — резьба очень прост в изготовлении (для изготовления требуется только токарный станок), переходник резьба – байонет проще, чем байонет — байонет, поэтому предлагаю вернуться к стандарту М39. Объективы от кинокамер с меньшим базовым отрезком тоже, скорее всего, удастся установить через переходник в форме стакана, ведь диаметр оправы этих объективов обычно меньше 30 мм.
Конечно, штыковое соединение (байонет) позволяет подсоединить объектив быстрее, но, во-первых, предполагается, что большинство объективов будут крепиться через переходники, и я надеюсь, что за давностью времен с М39 меньше шансов утонуть в тяжбах, типа истории с переходником К — М42 .Мораль проста: если вы хотите, чтобы ваше устройство с большой вероятностью легло на полку архива, патентуйте; денег это вам в 99 случаях из 100 не прибавит, зато образ собаки на сене будет ярко сиять в умах всех тех, кто создаст аналогичное устройство самостоятельно. Изобретение — не золотая жила, увы, и то, что вы первый пришли к финишу, не означает, что остальным запрещается его достигнуть. Вы хотите медаль и имя на доске почета — пожалуйста, публикуйте, современная патентная система имен изобретателей не помнит, только название фирмы над окошком, где выдают зарплату. Потребителя, тоже нет смысла ограничивать, договор продажи — это не договор аренды, и если я купил микроскоп для забивания гвоздей, то это мое право, и мое право его переделать, чтобы не попадать при этом по пальцам. На эту тему у нас в новостях недавно было сообщение об одном любопытном судебном процессе в Италии.
Современные объективы сопрягаются с камерой не только механически, но и электрически. Контакты для передачи информации можно сделать на камере в виде гнезд для штекеров, их, пожалуй, запатентовать не проще, чем колесо, хотя, чем черт не шутит, поэтому спешу опубликовать идею. Сигналы на контактах 0 и 1 (с достаточным током нагрузки, чтобы при желании их можно было использовать и для аналогового управления); контакты: перемещение объектива вперед, перемещение объектива назад, открыть затвор, закрыть затвор (здесь есть избыточность, но при необходимости можно использовать только один контакт), синхронизация вспышки, закрытие диафрагмы, значение диафрагмы — 4 контакта (16 значений должно хватить, но можно заложить и 5й контакт), изменение фокусного расстояния — 2 контакта, контакты для передачи информации обратно от объектива к камере: фокусное расстояние, дистанция (вероятно, для этого стоит использовать 3х-проводной последовательный порт). Другими словами, в простейшем случае, если мы используем объективы с прыгающей диафрагмой, то мы устанавливаем диафрагму на объективе, вносим поправку в экспозицию, соответствующую ступеням закрытия диафрагмы. Фокусировка и замер экспозиции происходит при полностью открытом объективе, при нажатии на спуск подается сигнал на переходное кольцо, сердечник втягивается в соленоид и толкает шток привода диафрагмы объектива.
Фокусировка
Исторически фокусировка может осуществляться, как перемещением объектива, так и перемещением фоточувствительной пластинки. Последний вариант первоначально в основном и использовался. Перемещение объектива конструктивно оказалось более простым и при переходе на пленку стало основным. Но неверно думать, что в пленочных аппаратах не было конструкции с перемещением для фокусировки пленки, а не объектива. Они были.
Фокусировка состоит не только из перемещения, но и из перекоса объектива относительно чувствительного материала. Первые камеры это повсеместно использовали. В последующем от этого практически отказались. В частности, из-за того, что визуальная наводка по матовому стеклу не обеспечивала оперативности, а дальномерные камеры позволяли сфокусироваться только на одной точке. Во многих случаях лучшую фокусировку обеспечивает точная шкала дистанций на оправе хорошо отъюстированного объектива, а самым точным способом измерения расстояния до объекта является рулетка. Преимуществом зеркальных камер было то, что при точной юстировке фильмового канала и матового стекла можно было не задумываться о точности изготовления базового отрезка конкретного объектива. Если изображение резко на матовом стекле, то оно будет резким и на пленке. Однако, зеркальные цифровые камеры, на мой взгляд, конструктивно нелогичны. Нет смысла фокусироваться по дополнительному матовому стеклу, когда мы имеем возможность фокусироваться по изображению на ЖК экране. Сегодняшнее качество ЖК экранов вполне сопоставимо с крупнозернистым матовым стеклом, и сегодняшняя техника позволяет создать ЖК экраны, не уступающие по характеристикам лучшим матовым экранам.
Потом появился автофокус. Обычно он реализовывался отдельным мотором в каждом объективе или реже мотором камеры, перемещавшим объектив, как в камерах Pentax. Самой интересной автофокусной камерой, позволявшей работать с обычными объективами, был и остается Contax AX (1996 г?), в котором перемещается фактически вся начинка камеры относительно объектива. Ниже приведена схема из рекламного буклета.
Обидно, но на сайте Contax об этой камере нет ни слова, и, возможно, самая интересная камера выпала из официальной истории. На других сайтах сохранился пресс-релиз фирмы с описанием истории создания камеры.
Перемещать рулон пленки довольно неудобно, потому что он занимает существенно больше места, чем собственно кадровое окно. С механизмом транспортировки он может иметь и довольно значительный вес. Сегодняшние матрицы незначительно больше кадрового окна и существенно легче объектива. Перемещать их представляется куда более логичным решением, тем более, что оно уже реализовано во многих сканерах.
Потом появился автофокус по множеству точек. И вот здесь непонятно. Плоскость можно провести через три точки. Зачем больше трех точек автофокусировки, уже неясно. Возможно, потому, что из целого множества используются каждый раз только три. Но реально плоскость сегодня не перекашивается, т. е. используется только одна точка фокусировки. Матрица много легче объектива. Перемещать ее тоже легче. Коль у нас есть несколько точек фокусировки, логично использовать не только перемещение, но и перекос матрицы. Если у нас есть три точки автофокусировки, то, поставив три мотора, мы получим систему автофокусировки, сопоставимую по возможностям с дорожными камерами столетней давности.
Затвор
В принципе, затвор не обязательно должен быть элементом камеры, он может быть и внешним — в виде крышки на объектив или встроенным в объектив. В камере необходимо предусмотреть возможность управления внешним затвором. В идеале, как у некоторых среднеформатных камер, желательно иметь два затвора: один — фокальный, непосредственно перед чувствительным элементом, который работает в случае, если объектив не снабжен собственным центральным затвором, другой — центральный, встроенный в объектив.
К функциям затвора следует отнести и синхронизацию импульса вспышки. Что и как было сделано
Чтобы не быть голословным, рассмотрим изготовление модульной цифровой камеры на коленке в домашних условиях. Сразу предупреждаю, что если у вас вызывает проблему разборка работоспособной камеры и сборка ее с сохранением дееспособности, то успех мероприятия по переделке весьма проблематичен. Не боги горшки обжигают, и разборку камер может освоить каждый, но число испорченных камер в процессе обучения зависит от конкретного индивида. Я специально не останавливаюсь на конкретных винтах, на которых держится корпус, считая эту задачу необходимым «тестом на вшивость». Замечу только, что при разборке данной модели без паяльника не обойтись. Некоторые провода слишком короткие. Да и кроме винтов, корпус удерживается и защелками, к которым надо приложить определенное усилие
За основу была взята камера Casio QV 3000. Узел, объединяющий объектив, матрицу и видоискатель, выглядит так:
Блок объектива был полностью разобран. Были удалены: видоискатель, все линзы объектива, моторы, управляющие изменением фокусного расстояния и фокусировкой. Эти двигатели выглядят так:
Мотор, перемещающий объектив при фокусировке, слева
Оказалось, что после отключения шлейфа, ведущего к моторам и концевым выключателям, камера вполне работоспособна и не реагирует на отсутствие объектива. Центральный затвор был извлечен из объектива, повернут на 180 градусов и расположен перед ИК фильтром, непосредственно прилегающим к матрице.
Центральный затвор в этой камере выполняет две функции: ограничивать время экспозиции (функция затвора) и изменять диаметр диафрагмы. Вторую функцию мы использовать не собираемся, для нас важно только, чтобы камера имела возможность зафиксировать диафрагму в полностью открытом положении, и чтобы ее диаметр был больше диагонали матрицы. Иначе говоря, аппарат пригоден к переделке, если у него имеется ручное управление выдержкой и диафрагмой, и если максимальный диаметр диафрагмы, приблизительно определяемый как максимальное фокусное расстояние объектива, деленное на диафрагменное число, больше диагонали матрицы.
В камере Casio QV 3000 установлена ПЗС матрица Sony ICX 252. Ее размер 7,2 мм × 5,35 мм, т. е. ее диагональ примерно 9 мм. Объектив в этой камере имеет максимальное фокусное расстояние 21 мм. Максимальное диафрагменное число 2. Таким образом, диаметр диафрагмы должен быть больше диагонали матрицы. Реально светосила объектива при максимальном фокусном расстоянии чуть меньше, и надо достаточно точно совместить отверстие затвора с матрицей, чтобы не было виньетирования углов. Таким образом, мы превращаем центральный затвор в фокальный. Хотя, в отличие от классических фокальных затворов, в которых шторки перемещаются от края к краю кадра, здесь шторки перемещаются от центра к краю кадра, однако оказалось, что при выдержках длиннее 1/400 с, шторки перемещаются настолько быстро, что избыточная экспозиция центра кадра не заметна. В общем случае, если у камеры есть выдержка В, то можно использовать встроенный в объектив центральный затвор.
| Размеры существующих сегодня матриц и их маркировка | |
| 4/3″ | 18,00×13,50 мм |
| 1″ | 12,8×9,6 мм |
| 2/3″ | 8,8×6,6 мм |
| 1/1,8″ | 7,18×5,35 мм |
| 1/2,7″ | 5,27×3,96 мм |
| 1/3,2″ | 4,54×3,42 мм |
| Исторически сложилось, что маркировка матриц соответствует маркировке видиконов по внешнему диаметру с равным матрице размером чувствительной к свету области. Примерно, диагональ матрицы равна 2/3 от значения маркировки | |
Оказалось, что даже если удалить с корпуса камеры выступ вокруг объектива, то расстояние от передней стенки камеры до матрицы будет превышать 28,8 мм. Поэтому для того, чтобы использовать крепление объектива с резьбой М39, которое было взято от фотоаппарата Зоркий-5, пришлось сместить стакан с матрицей примерно на 5 мм ближе к стенке аппарата. Для этого были подпилены опоры, к которым он крепится, а сам стакан оправы был аккуратно укорочен. В идеале, оправу надо было бы выточить заново. Но в данной конструкции был использован стакан корпуса объектива, который был смещен вперед, жестко соединен с корпусом камеры, и к которому на винтах было прикреплено кольцо с резьбой М39 от аппарата Зоркий-5. Для того, чтобы добиться точной юстировки, делались снимки с объективом Юпитер-3, установленным на бесконечность, и, подкладывая под опорное кольцо шайбы, я добился резкого изображения. Для работы с объективами для зеркальных камер типа Зенит было изготовлено переходное кольцо с резьбы М39 на М42. Оно было сделано из двух удлинительных колец, между которыми были проложены шайбы, чтобы добиться точно толщины кольца 16,7 мм. Если все сделано точно, то шкалы на объективе достаточно для удовлетворительной фокусировки на большинстве объектов. Великим благом цифровых камер является возможность видеть на экране то же изображение, что проецируется на матрицу. В отличие от пленочных камер, не нужно сложного механизма подъема зеркала и точной юстировки матового стекла. Однако, есть одно но, на экране отображается только каждый 40й пиксель из регистрируемых. Впрочем, отношение размеров кристаллов серебра на пленке и зерен матового стекла не лучше. Как показала тестовая съемка, результаты которой приведены ниже, во всех случаях удается добиться приемлемого качества фокусировки.
Часто говорится, что объективы, рассчитанные для пленочных камер, имеют разрешение 50 пар линий на мм. Т.е. с ними эффективно будут работать матрицы с размером кадра 640×480 пикселей. Но при этом забывают, что характеристики объектива приводятся для максимально открытой диафрагмы. А эти объективы, как, например, Юпитер-3, имеют относительное отверстие 1:1,5. И уже при апертуре 1:5,6, характерной для большинства мыльниц с длиннофокусными объективами, его разрешение существенно улучшится. А ведь с этой матрицей 50 мм объектив по углу зрения соответствует 250 мм объективу 35 мм камеры, что большинству мыльниц и не снилось. Дифракция же начнет влиять на изображение при диафрагмах, меньших, чем 1:11. Итак, реально этот объектив может обеспечить при соответствующем диафрагмировании разрешение, при котором будут полностью реализованы возможности матрицы. Это будет происходить, в частности, потому, что используется только центральная часть круга изображения. Переделка камеры позволила наконец разделить влияние на резкость объектива и матрицы. Ниже приведены результаты съемки миры одним объективом с регистрацией на матрицы, чувствительные элементы которых различаются по размерам почти в два раза. Объектив Гелиос 44 с матрицей ICX252 и матрицей, установленной в камере Canon D60.
Буквой D обозначен диаметр круга нерезкости в пикселях. Внутри этого круга различить соседние штрихи не удается. Они либо отсутствуют, либо сильно искажены муаром.
Дано: фокусное расстояние объектива 58 мм. Мира содержит 90 черных радиальных штрихов.
| ICX 252 | Canon | |
| Размер матрицы | 7,20×,35 мм | 23,4×15,6 мм |
| Размер кадра | 2088×1550 пикселей | 3008×2000 пикселей |
| Размер чувствительного элемента | 3,5 мкм | 7,8 мкм |
| Диафрагма | F/2 | |
| Линейный предел разрешения в мкм | 1,3 | |
| Диаметр круга нерезкости в пикселях | 80 | 80 |
| Разрешение линий на пиксель (черная + белая линии = 2 линии) | 0,71 | 0,71 |
| Диаметр круга нерезкости в мм | 0,28 | 0,62 |
| Разрешение пар штрихов на мм | 102 | 46 |
| Диафрагма | F/8 | |
| Линейный предел разрешения в мкм | 5,3 | |
| Диаметр круга нерезкости в пикселях | 74 | 74 |
| Разрешение линий на пиксель | 0,77 | 0,77 |
| Диаметр круга нерезкости в мм | 0,26 | 0,58 |
| Разрешение пар штрихов на мм | 110 | 49 |
| Диафрагма | F/16 | |
| Линейный предел разрешения в мкм | 10,6 | |
| Диаметр круга нерезкости в пикселях | 97 | 83 |
| Разрешение линий на пиксель | 0,59 | 0,69 |
| Диаметр круга нерезкости в мм | 0,34 | 0,65 |
| Разрешение пар штрихов на мм | 84 | 44 |
Поскольку при диафрагме F/8 разрешение в линиях на пиксель совпадает для пикселей разного размера, то в этом случае разрешение объектива превосходит возможности обеих матриц. При F/16 и F/2 разрешение для ICX 252 определяется объективом, а для системы Canon—Гелиос влияние объектива заметно, но незначительно.
Посмотрим подробнее на зависимость разрешения системы Гелиос 44 — ICX 252:
Максимальный контраст и разрешение в районе F/8-F/11; при диафрагме F/2 откровенно заметны аберрации, при F/16 падение контраста и разрешения.
Внешний вид
Продавец предлагает на выбор разные модели, я же не хотел переплачивать решил сначала попробовать 130Х, что о ней пишет сам продавец: Коэффициент масштабирования: 15: 1 Кратность увеличения: 1X ~ 130X Материал: 2,4 мм-36 мм Рабочее расстояние: 55-570 мм Фокусное расстояние: 110 мм Крепление: 28 мм (C-mount) Обещает большую площадь наблюдения. У продавца стоит спросить о кольце крепления самого объектива, насколько понял я то они бывают разных диаметров. Я же решил взять с кольцом в 50мм:
Диаметр объектива составляет 30 мм, без учета накатки:
Пизанская башня установлена так за счет своей кривой крышки объектива.
Внутри тубуса, по ложбинам бегает группа линз, изменяя фокусное расстояние:
У объектива присутствует возможность использования дополнительных, увеличительных колец, в качестве насадки для наращивания:
А еще туда можно в крутить еще один объектив, я пробовал это сделать с объективом от камеры CCTV. Пример вида на камере без лицевой панели:
Пример вида на камере с лицевой панелью и установленным удлинителем на 10мм (о нем будет ниже):
Скажу честно, я по-разному считал для этого объектива увеличение и получал либо странные цифры, либо результаты близкие к 100 крат, я в итоге не смог полноценно оценить кратность и решил не вводить Вас в заблуждение. Все полученные материалы несут чисто визуальный характер.
Микроскопы для пайки и ремонта электроники, рекомендуемые к покупке
1. МБС-12 5х-102х 79 мм
| Подробнее |
2. МСП-1 10х-45х вариант 23
| Подробнее |
3. Luckyzoom SZM45 7х-45х 25 см
| Подробнее |
4. Minvision 7x-45x 14 см
| Подробнее |
5. USB-микроскоп Andonstar ADSM301 10x-260x
| Подробнее |
В конце я приведу обзор микроскопа для пайки микросхем и метод крепления микроскопа на рабочем столе, давно и любезно предоставленный Мастером Сергеем.
Изготавливаем стойку
Стойка будет делаться из старого фотоувеличителя Ленинград, достать такое сейчас можно на всяких барахолках, или если Ваш родственник занимался фотографией:
Установленный пантограф, на проекционный стол:
Обязательно требуется подсветка рабочей зоны, в качестве подсветки можно купить готовый модуль для микроскопов, либо изготовить самому.
Конечно я выбрал второй вариант, он так сказать переходной, буду заказывать хороший
свет. Все было сделано на коленке в считанные минуты из СД ленты:
На удивление света достаточно, но это не панацея. Для того, чтобы все это дело присоединить к экшн камере я буду использовать вот такой переходник:
Эти кольца переходники, если дешевые, то идут без ИК фильтра, и тут либо заказываем с данным фильтром, либо колхозим, я же колхозил из того что было, а был у меня в закромах один ИК фильтр, не обессудьте, когда его приклеивал дрогнула рука и он ушел криво, но полностью перекрывает глазок:
Стоит учесть, что возможно не все камеры будут совместимы с этим переходником, показанным выше, например на своей, придется снять лицевую панель, для того чтобы использовать с лицевой панелью я докупил удлинительные кольца на М12, вот такие:
Одного такого кольца, будет достаточно, для того чтобы встала на место лицевая панель (с кольцами вышел конфуз, они очень сильно меняют фокусное расстояние, использовать микроскоп можно лишь в случае нижнего положения 200мм, все что выше будет вне фокуса). Вообще сразу скажу, что существуют специальные видео-модули, позволяющие транслировать изображение прямиком в монитор, ну и само-собой камеры видео-фиксации правонарушений тоже можно применять, оба этих представителя камер используют стандарт C-mount (28мм). Пример камеры заточеной для подобных наблюдений:
У меня есть подобная камера, вещает в PAL сейчас уже сложно сказать на сколько мегапикселей там сам сенсор, ибо документации уже не найти на нее, но картинку через Video RCA, показывает достойную для своих лет. Ее мы тоже проверим:
Подключаться аналоговая камера будет через DVR систему наблюдения, если что можно и захват производить с него же, но работать все же планирую через EKEN. Далее требуется установить кольцо — переходник, которое идет в комплекте с объективом микроскопа. Тут мне очень повезло, что крепление объектива на фотоувеличителе имеет такой же диаметр как кольцо переходник, была произведена посадка с натягом, вот что получилось:
Далее вставляем туда объектив и центруем его прижимными винтами:
На следующих снимках можно оценить то, как выглядят установленные камеры:
Очень хорошо вписались, нигде ничего не мешает и не задевает, единственное НО
, экшн камера питается через microusb, а подключается через переходник HDMI, проблема в том, когда камера активна, питание на нее подать нельзя по причине довольно громоздкого HDMI переходника. Для решения этой проблемы был заказан угловой кабель для камеры:
Меня пока не особо напрягает потому что есть в наличии 5 батарей на камеру, но для удобства надо. Я не стал пользоваться комплектным столом, это не удобно, он занимает много места, я использовал простой зажим винтовой для крепления стойки пантографа к рабочему столу, это сэкономит пространство и повысит удобство, всегда можно будет отодвинуть в сторону саму стойку с микроскопом. На фотографиях ниже представлено максимальное и минимальное расстояние пантографа, пока все тестировал подключал напрямую к телевизору для оценки: Для камеры CCTV
:
Максимальное расстояние:
В общем я от нее не ожидал многого, и сразу отказался, очень мелкие вещи сливаются, несмотря на увеличение, сенсор очень слаб для таких вещей. Для камеры EKEN
:
Максимальное расстояние:
Минимальное расстояние составляет 200мм для обоих камер, при этом уже
можно вполне работать, если оно слишком велико, то достаточно будет настроить пантограф на среднее расстояние и работать будет уже легче в разы.
VGA / HDMI микроскоп. Скрещиваем ежа и ужа и делаем полезный инструмент.
В роли «ежа» — китайский VGA/HDMI микроскоп Eakins, В роли «ужа» — советский фотоувеличитель Ленинград-4. Мартышка к старости слаба глазами стала; А у людей она слыхала, Что это зло еще не так большой руки: Лишь стоит завести Очки. Очков с полдюжины себе она достала… «Мартышка и очки», Иван Андреевич Крылов. Не секрет, что многие из представителей Homo Sapiens к возрасту около 40 сталкиваются с некоторыми проблемами со зрением. У меня лично несколько лет назад это стало выражаться так – при задачах, когда нужно сфокусироваться на расстоянии «вытянутой руки», глаза не «ловят фокус», картинка двоится, глаза устают. Многие меня поймут. При всём этом на медкомиссии я уверенно получаю «единицу». В том же кабинете тётя доктор сказала, что это возрастное, даже назвала термин. Выписала очки для чтения и сказала сильно не переживать. Ну а я, как та, вышеупомянутая мартышка стал заводить себе всякие «очки», то есть обрастать различными оптическими приспособлениями. Дело в том, что я иногда паяю. И то, что раньше делал невооружённым, так сказать, глазом, стало невозможно делать без всяких увеличилок – очки, лупы, наголовные линзы-козырьки. Всё это постепенно покупалось и использовалось. Что-то уходило в ящик с хламом, что-то занимало место на рабочем столе. Время идёт, глаза не молодеют, компоненты становятся всё мельче. Уже где-то с год назад, начал осознавать, что микроскоп для пайки, ну или какое-то его подобие, просто необходим. Конечно, первым делом рассматривались варианты бинокулярных микроскопов. Мне как-то по случаю довелось немного поработать с стереомикроскопом. Вещь. Но цены… Глядя на них, понимаешь – нет никакой справедливости в этом мире капитала. =) Даже тёмные лошадки вроде б/у Olympus на Ebay стоят недёшево. Да и возможен вариант, что купив такой подешевле, потом придётся возиться с его настройкой, юстировкой и т.п. Каноничные МБС в местах, где я проживаю, вещь вообще экзотическая. Оставались только варианты так называемых «цифровых» микроскопов. Их выбор велик. Но и там толкового мало. Мне хотелось – отсутствие задержки при отображении картинки (это самый неприятный момент у многих подобных устройств), чтобы прибор не занимал лишнего места на столе и в то же время был под рукой, желательно, чтобы отсутствовала «прокладка» в виде компьютера для обработки сигнала. Ну и, само собой, увеличение и фокусное расстояние, такие, чтобы иметь возможность выполнять мелкие работы. Перебирал варианты, думал о самоделке, но тогда необходимо привлекать компьютер, не хотелось. Смотрел и читал всякие обзоры. Нашёл на YouTube англоязычный обзор с микроскопом, сходным с обозреваемым. Поиски на Aliexpress привели уже к герою обзора. Жаба была поставлена перед фактом, заказ сделан. Магазин отработал хорошо, сделали как я просил – цена поменьше на посылке, адаптер питания с нужной вилкой. Доставили быстро, упаковано было хорошо, надёжно. Сразу покупал там и кольцевую подсветку. О ней позже, с ней не всё однозначно.
Комплект такой – модуль микроскопа, объектив, я купил с самым дешёвым вариантом, заявлен как 130Х, его длина 11см, блок питания 12В 1А, пульт ДУ. Сам модуль Объектив — резьба «C-Mount» 1 дюйм (25,4 мм).
БП я приспособил в другое место, он был неплохого качества, но я решил, что запитать от 5В будет лучшим решением, всё прекрасно работает от 5В. Пульт ДУ – это обычный, маленький пультик, длина 8,5см.
Должен питаться CR2025, (в комплекте не было). Я поставил 2032. Влезло, мне даже не пришлось прикладывать особых усилий. Работает. Им можно манипулировать в меню, но это не очень-то удобно – IR диод вверху корпуса, приходиться задирать руку или вставать. У меня была надежда, что им будет управление каким-нибудь цифровым зумом, я видел обзор на похожую модель микроскопа. Но нет – цифровой зум не положили, впрочем, в описании ничего об этом и нет. Мне он не нужен в общем-то. Пульт я потыкал и забросил – еле нашёл для написания обзора. Мало пользы в общем, хотя, кому-то может и пригодится. Меню настроек.
Имеет только два языка – китайский и английский. Набор настроек большой – яркость, контраст, резкость, вращение картинки, настройки цвета. Главное — есть возможность вернуть всё в состояние «как было» (factory reset) — очень нужная опция для любознательных с шаловливыми ручками, ну таких как я =). Навигация по меню своеобразная — перемещение вверх/вниз соответствующими кнопками, а вот за вход в подменю или изменение какой-либо функции отвечают кнопки + и — . Всё равно на какую нажимать. Кнопка «MENU» вызывает или отменяет меню. Непривычно. Подменю «advanced settings»-
Я поигрался, конечно, с настройками. Но в итоге — на самом деле сбросил, пользуюсь по умолчанию. Вполне нормально настроено.
Ну что же, разберём нашего «ежа» — с детства не мог спокойно спать, пока не посмотрю, что там внутри новой игрушки. Благо, разбирается просто – конструкция стянута четырьмя длинными винтами. Внутри – три платы, соединены – к плате сенсора через разъём прикреплена ещё одна плата, которая, в свою очередь двумя шлейфами подключена к плате управления. Плата управления –
Пайка нормальная, заботливыми китайцами на всякий случай оставлен неотмытый флюс. Есть незадействованный разъём под шлейф, посередине. Ещё и с надписью, предлагающей «удалить 75R». Интересно, чтобы это значило? Средняя плата – с двух сторон. Маркировка на микросхемах затёрта. Есть только на одной — Lattice и цифробуквенный код. Гугл сказал, что это американский производитель микроконтроллеров. По маркировке ничего не нашёл, затёрто несколько символов, не разобрать.
Нижняя плата – с собственно сенсором камеры. Маркировка ZS Sensor 100 v1.0. Тоже ничего внятного не нашёл.
Разборка получилась малоинформативной. Ну хоть руки теперь не чешутся. Да и остальным необязательно будет лезть внутрь. Кстати, если всё же кто-то полезет – совет. Помечайте шлейфы, как они стоят. Я при первой сборке неправильно собрал, по-моему контакты на шлейфе не той стороной вставил в разъём. Ну вы представляете мои чувства, когда оно после сборки не заработало… =) Хорошо, хоть не спалил. Будьте внимательны!
С «ежом» разобрались, расскажу немного об «уже».
Я с самого начала планировал применить в качестве «штатива» старый фотоувеличитель. Но, как оказалось, найти его – проблема. Опрос знакомых ничего не дал, многие вообще на меня смотрели как на тронутого. Действительно, ведь это вещь, которая ушла в прошлое. Просмотр объявлений на сайтах «куплю/продам» тоже ничего путного, ну как, там увидел несколько предложений, но в других городах. Не подходит. В голове крутились варианты разного колхоза, даже с применением сан. тех. труб и фитингов. И вот в один прекрасный для меня день я проходил через соседний двор. Вижу – люди выносят старую мебель и среди неё стоит ОН. Подошёл, пообщался. Оказалось – купили квартиру, выносят хлам. Отдали бесплатно. Ну я отблагодарил, конечно. После таких событий начинаешь верить в материальность мысли. К тому же, это оказался увеличитель именно такой конструкции, как я и хотел. А ведь я сам лет 5 назад выбросил фотоувеличитель. Надеюсь, кто-то тоже дал ему вторую жизнь. Итак, это – «Ленинград-4», точнее какой-то его клон. Абсолютно идентичный. Нашёл фото в нете – так он и выглядел. Состояние было «повидал многое в жизни», не было оптики, но я почистил, смазал трущиеся части, всё отлично.
Почему хотел именно такой? Он вращается в верхней части ноги. Получается – когда работаем так –
Когда не нужен – убираем –
Сборка – тут всё просто, убрал всё лишнее, сделал из куска пластика проставку, так как отверстие на увеличителе слишком большое по диаметру.
Три отверстия, три болтика, сам модуль закрепил «временно» на двухсторонний скотч из хозмага. Из фото всё более-менее понятно. Ногу прикрепил непосредственно к столешнице. Просверлил в ней два отверстия.
В работе.
Мой рабочий монитор – Samsung 930BF. 19” 1280х1024. Подключен по VGA. Пробовал подключать по HDMI к второму монитору Dell разрешение FullHD. Всё работает. Только при первом включении в настройках надо было переключить картинку в 16:9. Потом настройки запомнились. Несколько фото работы получившегося устройства. Сразу извиняюсь за качество – захвата картинки на устройстве нет, просто фотографировал смартфоном монитор. Немного SMD (фокус около 16см) —
Можно прикинуть увеличение при этом фокусе, нижняя сторона матрицы — 38см —
Мультиконтроллер (шаг выводов 0.4мм), тот же фокус —
Он же, при фокусе 9см (ещё возможна работа паяльником, феном уже не стоит) —
Работаю, в основном, при фокусном расстоянии от 15 до 20см. Фото для понимания увеличения с рулеткой. В фокусе – микро USB.
Для проверки пайки иногда делаю минимально возможное с этой конструкцией, около 9см. Сам микроскоп может фокусироваться с расстояния около 4см. Но это надо переделывать ногу. Меня устраивает и нынешний вариант. Максимальное фокусное расстояние около 40см, при этом захватывается поле 2.5см на 3см. Фокус настраивается вручную, кольцом на объективе, нижняя часть объектива при этом остаётся неподвижной, не вращается, хорошо для крепления подсветки. Микро USB c фокусом 9см —
Фото практического применения – восстановим дорожку к микро USB разъёму планшета.
Я ей пользуюсь, у неё есть плюсы – удобное крепление, регулировка света. Питание – напрямую от сети, преобразователь внутри. Работать можно. Светит вроде неплохо, но без запаса. И я бы, наверное, предпочёл подсветку из пары боковых светильников. Иногда картинка с такой, чисто вертикальной подсветкой какая-то невнятная, особенно при инспекции пайки. Подсветишь сбоку – тогда хорошо. Это проблема конкретно из-за подсветки. Наверное, буду дорабатывать. Добавлю, что подсветка здесь обязательна, причём довольно сильная. Если включить без какой-либо подсветки — увидите на мониторе чёрный экран.
Удобно ли на нём работать – мне вполне. Но сразу скажу, что работать на таком устройстве, когда глаза смотрят не на руки, а на монитор, получается не у всех. Давал попробовать своему товарищу – ничего путного у него не вышло. Хотя, думаю, после какого-то времени пошло бы дело, возможно надо потренироваться. Так что лучше бы попробовать, прежде чем делать такие девайсы. У меня это не вызвало никаких проблем, руки спокойно «синхронизируются». Могу делать довольно тонкие работы. Подведём итог – плюсы устройства: — отсутствие задержки при отображении картинки. — прямой вывод видео на монитор. — фокусное расстояние, позволяющее работать с паяльником. — цена (относительно бинокулярного стереомикроскопа). — компактно вписался в рабочее место. Минусы: — Нет захвата картинки. Мне не нужно совсем, кому-то, возможно, будет важно. — Маленькое поле захвата при максимальном фокусе. — Это не бинокулярный стереомикроскоп =) Доволен ли я? Да, вполне. Пользуюсь два месяца. Устройство позволяет выполнять задачи, которые я однозначно не смог бы решить с моими «очками» в виде всяких луп и других устройств. Это ещё «бета-версия». Планирую немного укоротить ногу, буду что-то делать с подсветкой. Но я не профессионал, это моё хобби. И это ни в коем случае не противовес профессиональным микроскопам. Предупреждая возможный холивар, скажу так – более-менее приличный стереомикроскоп на порядок более годная вещь. Но – цена. И сопоставление моих потребностей и возможностей делают моё устройство вполне достойным занять место на рабочем столе.
Всех благодарю за внимание. Всем здоровья!
