В середине июля судьи конкурса микрофотографии Nikon Small World начали выбирать победителей (и на момент выхода статьи так ещё и не выбрали). Тем временем Bird In Flight поговорил с тремя учёными из США и России, как становятся микрофотографами, как раскрашивают образцы для съёмки и где может пригодиться фотография микромира.

Томас Диринк

Одним из тех, кто вдохновлял меня в юности, был шведский микрофотограф Леннарт Нилссон. Его работы, на которых были изображены, как тогда считалось, неподдающиеся фотографированию биологические объекты, изменили взгляды на жизнь многих людей, включая меня. Кроме того, мой отец был астрономом-любителем, что во многих отношениях напоминает микросокопию. После того как я прошёл специальное обучение, доктор Марк Эллисон, один из первопроходцев и энтузиастов в области микроскопии, взял меня на работу в NCMIR.
{ "img": "/wp-content/uploads/2015/07/micro_16.jpg", "text": "Drosophila melanogaster (плодовая мушка). Сканирующий электронный микроскоп"}

Здесь я имею доступ к наиболее сложным световым, рентгеновским и электронным микроскопам в мире, цена которых может достигать $5 миллионов. Если подумать, то микроскоп - это просто специфическая разновидность камеры. Один из моих любимых выполнен по проекту моего коллеги, доктора Роджера Тсиена, получившего в 2008 Нобелевскую премию за работу над генетически модифицированными флуоресцентными белками. Это фемтосекундный многофотонный лазерный микроскоп. Принцип его работы сложно объяснить вне профессиональной терминологии, но суть в том, что он использует мощный лазер и специальную оптику для возбуждения флуоресцентных молекул, которые мы внедряем в клетки и ткани.

Каждый микроскоп имеет свои требования к подготовке образцов, и они могут сильно различаться. Например, иногда мы используем разноцветные молекулы, генетически встроенные в ключевые структуры клетки в комбинации с избирательным химическим закрашиванием - такие образцы сделать очень сложно. Другие техники, такие как сканирующая электронная микроскопия, требуют лишь минимальной подготовки образца помимо простой химической фиксации, сушки и покрытия металлом.

Сидя перед микроскопом, который способен увеличить более чем в миллион раз, я чувствую себя первооткрывателем других миров.

Подготовка, которая может длиться дни и даже недели перед съёмкой, является одним из залогов того, что через микроскоп будет получено визуально яркое изображение. Я много работаю над визуализацией мозга, иногда это требует применения самых передовых методик. Обычно мне нужно законсервировать экземпляр с помощью серии химических обработок, затем разрезать его на тонкие секции специальной машиной. После этого я помечаю разные компоненты клетки особыми флуоресцентными пятнами, которые засветятся, как только на них упадёт луч лазера.
{ "img": "/wp-content/uploads/2015/07/micro_11.jpg", "text": "Слой мышиной сетчатки. Сосуды покрашены голубым, глиальные клетки - зелёным, ДНК - оранжевым, аксоны - красным. Многофотонный флуоресцентный микроскоп"}

Сидя перед мощными микроскопами, некоторые из которых способны увеличить более чем в миллион раз, я чувствую себя первооткрывателем других миров. Красота и чудо природы не ограничивается нашим несовершенным зрением, но простирается вниз по так называемой мезошкале: начиная с того, что лишь слегка скрыто от взгляда, до практически атомных величин. Даже вещи, которые вы не сочли бы красивыми, очаровывают: от бактерии, причудливо танцующей на кремниевой пластине, до выходящего из клетки ВИЧ.

У меня есть возможность работать со многими выдающимися учёными. Например, с доктором Майклом Карином - экспертом в области рака, воспалительных болезней и нарушения обмена веществ. В процессе своих исследований он создал трансгенную дрозофилу, у которой не хватало белка, предотвращающего преждевременное старение. Изучение этого вещества открывает нам возможность в перспективе сократить число возрастных болезней. Работу собирались опубликовать в журнале Science, и ему нужна была сногсшибательная фотография этой дрозофилы, которую можно поместить на обложку. Настроить сканирующий электронный микроскоп для такого снимка было нелегко - образец был не больше миллиметра, при этом я хотел придать ему вид живой мушки в полёте. Пришлось применить несколько фокусов, но в итоге я остался доволен результатом.
{ "img": "/wp-content/uploads/2015/07/micro_12.jpg", "text": "Мышиный мозжечок. Зелёным отмечены нейроны Пуркинье, пурпурным - глиальные клетки, голубым - ДНК. Многофотонная микроскопия"},
{ "img": "/wp-content/uploads/2015/07/micro_13.jpg", "text": "Частицы ВИЧ лежат на поверхности клетки. Сканирующий электронный микроскоп"},
{ "img": "/wp-content/uploads/2015/07/micro_14.jpg", "text": "Бессмертные (раковые) клетки HeLa, покрашенные в голубой (микротрубочки), красный (актин) и фиолетовый (ДНК). Многофотонный флуоресцентный микроскоп"},
{ "img": "/wp-content/uploads/2015/07/micro_15.jpg", "text": "Бактерия E. coli (кишечная палочка) на силиконовой подкладке. Сканирующий электронный микроскоп"}

Игор Сиванович

Родился в Кракове, сейчас живёт в США. Последние несколько лет изучает нейроанатомию стрекоз в Janelia Research Campus Медицинского института Говарда Хьюза в Ашбурне, Северная Виргиния. Многократный победитель и призёр конкурсов микрофотографии Olympus BioScapes и Nikon Small World.

Я был очарован природой с тех пор, как себя помню. Мои родители - биологи, и я рос в окружении научных книг. Мне нравилось рассматривать иллюстрации и фотографии задолго до того, как я научился читать. В 26 лет я купил первую камеру и сам начал фотографировать природу, сфокусировавшись на макросъёмке. Я быстро понял, что микроскопия идеально дополнит моё увлечение. Шесть лет назад, после того как я ушёл из химии белка в нейробиологию, я наконец-то получил доступ к конфокальному (высококонтрастному. - Прим. ред.) микроскопу.

Конфокальный микроскоп - высококлассный образец научного оборудования, в базовой комплектации стоит около $100 тысяч, поэтому если вы не занимаетесь исследованиями в области клеточной или нейробиологии, ваши шансы воспользоваться им очень малы. Конечно, необязательно использовать именно этот вид оборудования, чтобы получить захватывающие снимки - обычный световой микроскоп обойдётся в несколько сотен долларов, и вы можете найти адаптеры, которые позволят подключить любой тип камеры.

Чтобы сделать видимой целлюлозу или хитин, я использую красители, которые изначально применялись в текстильной промышленности.

Разные образцы и техники визуализации требуют различных методов обработки. Для флуоресцентных техник (как в конфокальной микроскопии) в большинстве случаев требуется применение красителей или сопряжённых антител, прилипающих к определённым компонентам внутри или снаружи клетки. Чтобы сделать видимой целлюлозу (из которой состоят стенки растительных клеток) или хитин (экзоскелеты членистоногих), я использую два красителя: Congo Red и Calcofluor White. Оба они изначально использовались в текстильной промышленности из-за свойства связываться с волокнами целлюлозы.

В микрофотографии работают те же принципы, что и в других видах визуального искусства: композиция, свет, контраст и цвет - все они вносят свою лепту в то, как изображение действует на зрителя.

Результат чаще всего удивителен, ведь микроскоп «видит» образец совсем иначе, чем человек, и возможность отобразить крошечные детали - это ещё не всё. Чувствительность микроскопа к коротким и длинным световым волнам значительно превосходит наши возможности, поэтому в результате мы получаем изображение, которое совсем не похоже на то, что можно увидеть невооружённым глазом. Эффект практически невозможно предсказать, но почти всегда он восхищает и поражает.
{ "img": "/wp-content/uploads/2015/07/micro_17.jpg", "text": "Часть передней ноги жука-плавунца. Нога покрыта множеством присосок, которыми самец удерживает самку во время спаривания."},
{ "img": "/wp-content/uploads/2015/07/micro_18.jpg", "text": "Глаз стрекозы."},
{ "img": "/wp-content/uploads/2015/07/micro_19.jpg", "text": "Коловратки вокруг одноклеточной зелёной водоросли."},
{ "img": "/wp-content/uploads/2015/07/micro_20.jpg", "text": "Открытая ловушка плотоядного растения пузырчатки с одноклеточными организмами внутри."},
{ "img": "/wp-content/uploads/2015/07/micro_21.jpg", "text": "Клубочек заполненных спорами спорангиев и защитных волосков, называемых парафизами, у папоротника."},
{ "img": "/wp-content/uploads/2015/07/micro_22.jpg", "text": "Глаз стрекозы голубой обыкновенной (Enallagma cyathigerum)"}

Анна Игнатова

Я занимаюсь редкими материалами - каменным литьём, синтетическими минеральными сплавами. Вопреки ожиданиям, камни расплавить не так сложно: температура нужна чуть выше, чем для стали. Такой неметаллический расплав похож на вулканическую лаву. Структура этих материалов разнообразна, как и мир минералов в естественной среде. Когда я начала заниматься этим направлением, то не ожидала, что микроструктура окажется такой интересной - до этого я была знакома только с металлами, а там такого не увидишь.

В работе мы с коллегами используем оптическую (до 500×) и электронную (20 000-30 000×) микроскопию. Качество изображения зависит не столько от оборудования, сколько от качества подготовки самих образцов. Скажем, для оптической микроскопии сначала приходится отшлифовывать материал до состояния тоненькой прозрачной плёнки. Затем эту плёнку приклеивают на стекло и наблюдают в окуляр микроскопа. Насыщенность изображения во многом зависит от толщины образца: чем толще, тем лучше. При электронной микроскопии образец приходится напылять углеродом, в противном случае из-за плохой проводимости материала мы просто ничего не сможем увидеть.

Для меня микрофотография - как разговор по душам с тем, что по определению не может ничего сказать.

Но идеальная фотография получается тогда, когда и оборудование хорошее, и образец как следует подготовлен. В оптической микроскопии мне нравится использовать оборудование с немецкой оптикой, а в электронной нравится результат, полученный с помощью японской техники.

Справедливости ради надо сказать, что и профессионализм при обращении с оборудованием играет важную роль, поэтому фото - это всегда результат коллективного труда: тех, кто создаёт образец, тех, кто его обрабатывает, и тех, кто настраивает оборудование для съёмки.

Для меня фотографии - не просто часть исследования, а знакомство с материалом. Это как разговор по душам с тем, что по определению не может ничего сказать. По структуре видно, что делали с материалом, по внешнему виду обломков можно определить, как именно он разрушился.
{ "img": "/wp-content/uploads/2015/07/micro_01.jpg", "text": "Сплав металлургического шлака и минеральных пород"},
{ "img": "/wp-content/uploads/2015/07/micro_02.jpg", "text": "Синтетический фторфлогопит"},
{ "img": "/wp-content/uploads/2015/07/micro_03.jpg", "text": "Синтетический фторфлогопит"},
{ "img": "/wp-content/uploads/2015/07/micro_04.jpg", "text": "Скопление кристаллов вокруг поры в силикатном сплаве"},
{ "img": "/wp-content/uploads/2015/07/micro_05.jpg", "text": "Строение кристаллического материала из доломита и габбро"},
{ "img": "/wp-content/uploads/2015/07/micro_06.jpg", "text": "Кристалл в силикатном сплаве"},
{ "img": "/wp-content/uploads/2015/07/micro_07.jpg", "text": "Кристалл в силикатном сплаве"},
{ "img": "/wp-content/uploads/2015/07/micro_08.jpg", "text": "Кристаллические образования в силикатном сплаве"},
{ "img": "/wp-content/uploads/2015/07/micro_09.jpg", "text": "Кристалл в силикатном сплаве с «оболочкой»"},
{ "img": "/wp-content/uploads/2015/07/micro_10.jpg", "text": "Кристалл эпидота (минеральное составляющее в силикатном сплаве"}

Хочу рассказать читателям о том, как за крошечные деньги посмотреть, а может и пофотографировать крошечные вещи.
Постараюсь кратко и доступно описать работу с микроскопом и рассказать, как прикрутить к нему фотоаппарат.

Мне давно не давало покоя желание поразглядывать в микроскоп всяких насекомых, различные материалы и жидкости. В тоже время было не понятно, каков должен быть бюджет. И вот, однажды я залез на авито и нашёл микроскоп «Юннат-1» за 500р. Купил.

Приделана верхняя подсветка (из диодной лампы 12v).

В комплекте было:
Два окуляра х7 и х20 (самые простые), два объектива 3,7/0,11 и 20/0,40. Чуть позже докупил ещё два окуляра Кх7 и Кх10, объектив 40/0,65. Микроскоп состоит из трубы в которую сверху вставляется окуляр, а снизу прикручивается объектив. Труба крепится к штативу и двигается вверх-вниз с помощью винта фокусировки.

Обозначения

При разглядывании прозрачных объектов (жидкости, тонкие срезы материала) свет подаётся снизу, через вогнутое зеркало, и просвечивает объект наблюдения.

Добавлю к этому, что лучше покупать микроскоп с конденсором , эта штука располагается под предметным столиком и позволяет управлять подающимся снизу светом (помогает бороться с засветкой). У меня конденсора нет.

Если объект непрозрачный, то свет подаётся сверху (на объект). Справедливости ради надо сказать что мой сабж не совсем подходит для этих целей (при установке большого объектива очень мало света попадает на объект), но если сильно хочется - то можно.

В некоторых случаях свет можно комбинировать.

Окуляры

Маркировка «х10» на окулярах обозначает увеличение в 10 раз. В продаже есть окуляры с увеличением от 2 до 20 раз.
Буква «К» на двух бортах говорит о том, что окуляр компенсационный. Он компенсирует остаточный хроматизм (меньше засветки, проще говоря, с «К» лучше, чем без «К»). Существуют широкоугольные окуляры с маркировкой «WF», у меня таковых нет, посему ничего сказать не могу.

Окуляры можно двигать вверх-вниз для тонкой фокусировки.

Объективы

Цифры на объективах означают увеличение и апертуру . Например, маркировка 40/0,65 означает увеличение в 40 раз и апертуру 0,65 (много апертуры это хорошо). Так же встречаются дополнительные параметры (160/0,17), первое - это длина трубы в мм (из тех что я встречал, все 160, так что на это можно не обращать внимания), второе - это толщина покровного стекла (стекло котором прижимают то, что кладут на предметное стекло), в общем, тоже малоинтересный параметр.

Объективов существует много (ахроматы, апохроматы, планахромат, планапохромат, и т.д.), отличаются по цене, кратности, и степени исправления хроматической аберрации.

Краткая инфа

Ахроматы . Объективы ахроматы имеют цветовую коррекцию по основной и двух дополнительных длин волн видимого диапазона спектра. Хроматическая разность увеличения не исправлена, но ее можно компенсировать т.н. компенсационным окуляром. Кривизна поля не исправлена и в объективы особенно с маленьким увеличением по краям поля зрения изображение размыто. В маркировке на оправе объектива обычно не указан код оптической коррекции.

На объективах фирмы OptiTech встречается маркировка (S) - это объектив ахромат с пружинным механизмом, который защищает препаратотраздавливания объективоммикроскопа.

Апохроматы - это объективы, у которых полностью исправлена хроматическая аберрация, но хроматическая разность увеличения и кривизна поля зрения не исправлены. На оправе объектива указана маркировка АПО, APO.

Планахроматы – это объективы у которых исправлена кривизна поля, хроматическая аберрация и хроматическая разность увеличения. Очень полезный объектив, для малых увеличений, дающий резкое изображение по всему полю. Маркируется кодом ПЛАН, PL, Plan.

Планапохромат – это объектив с полной хроматической коррекцией, плоским полем и исправленной хроматической разностью увеличений. Это наиболее совершенный и дорогой объектив для микроскопа. Объектив маркируется кодом ПЛАН-АПО, Plan-apo.

Здесь я не планировал описывать преимущества тех или иных объективов, об этом можно прочесть в сети, скажу только, что у меня простые объективы. В продаже есть объективы с увеличением от 2,5 до 100 крат. К этому можно добавить, что посадочные места объективов и окуляров универсальные, то есть, нет привязки к конкретному микроскопу. Желательно иметь несколько объективов и окуляров разной кратности, чтоб можно было их комбинировать (разные объекты - разная оптика).

Какие бывают микроскопы

Оптический световой микроскоп состоит из механической, оптической и осветительной частей. С помощью такого микроскопа можно различать микрочастицы до 0,20 мкм, а максимальное увеличение микроскопа составляет 2000 крат. Оптические микроскопы подразделяются на подвиды в зависимости от назначения: биологические, металлографические, поляризационные.

Электронные микроскопы позволяют добиться гораздо большего увеличения, чем оптические. Все дело в использовании пучка электронов вместо светового потока, благодаря чему электронный микроскоп обеспечивает увеличение до 200 000 раз. Что касается разрешающей способности, то она в 1000 раз превосходит разрешающую способность оптического светового микроскопа. В конструкцию электронного микроскопа входят специальные магнитные линзы, которые управляют движением электронов.

Рентгеновские микроскопы основаны на использовании электромагнитного излучения с длиной волны от 0,01 до 1 нм, что позволяет исследовать с их помощью очень малые объекты. Исходя из разрешающей способности рентгеновские микроскопы по их мощности можно позиционировать как нечто среднее межу оптическими и электронными микроскопами (разрешающая способность около 2-20 нм).

Сканирующие зондовые микроскопы. Это уже специализированный класс, в котором для построения изображения используется специальный зонд для сканирования поверхности. Благодаря такому микроскопу получают трехмерное изображение с очень высоким разрешением (вплоть до атомарного). Благодаря рекордному разрешению (менее 0,1 нм) такие микроскопы позволяют видеть молекулы и атомы, а также воздействовать на них (при этом объекты могут изучаться не только в вакууме, но и в газах и жидкостях).

Увеличение считается очень просто: надо объектив умножить на окуляр, то есть х10*х40=400 крат.

Насколько я понимаю, при равных объективах и окулярах, в микроскоп за 3000 рублей будет видно почти то же самое, что и в микроскоп за 30000. Если я ошибаюсь, то надеюсь профессионалы меня поправят.

О фотоаппарате

Насмотревшись глазом решил, что пора переходить к фото. Начал приставлять к окуляру разные домашние фотогаджеты (HTC Sensation, китайская вебка, ipad, фотоаппараты «Sony DSC-H20» 10Мп и древний «Samsung digimax a4» 4Мп). В процессе тестирования пришёл к выводу, что фотографии лучше получаются у «Samsung digimax a4» 4Мп. Объясняется это тем, что в данном случае не нужен большой объектив, а важно, чтобы линза фотоаппарата была как можно ближе к срезу объектива. Иными словами нужно, чтобы стекло фотоаппарата было близко к стеклу окуляра микроскопа. У Samsung линза ближе, а объектив меньше, поэтому выбор пал на него. Сонька была бы предпочтительней, но не судьба.

К объективу фотика я приклеел (на клей «момент») окуляр Кх7.

Фотоаппарат разобрал, чтобы подпаять к кнопке спуска проводки и сделал отдельное питание, а то батарейки тяжёлые и садятся быстро.
При разборке фотика необходимо быть осторожным с конденсатором фспышки, может хорошенько тряхнуть.
Собственно вставляем изделие в трубу, подстраиваем фокус (если глазом видно, то фотоаппарат сам сфокусируется) и чик-чик. У меня экранчик маленький, пока на компьютер фотографии не перебросишь, не узнаешь, что получилось.

Фото

Лезвие строительного ножа:

Увеличение в 26 раз. (х7*3.7) Свет сверху. (грязь на лезвии это ржавчина):

Увеличение в 26 раз. (х7*3.7 + Zoom ~x2) Свет сверху:

Волос

Свет сверху:

Увеличение в 140 раз (х7*20/0.40). Свет снизу (отчётливо видны чашуйки):

Увеличение в 280 раз. (х7*40/0.65) Свет снизу:

Моя кровушка

Увеличение в 26 раз. (х7*3.7) Свет снизу:

Увеличение в 280 раз (х7*40/0.65). Свет снизу (круглые штучки это ):

Увеличение в 280 раз (х7*40/0.65 + Zoom ~x2). Свет снизу:

Няшная муха

Увеличение в 26 раз (х7*3.7). Свет сверху (длина тельца мухи ~4мм)

И под зановес небольшое видео, снято на фотоаппарат Sony (видео он лучше делает нежели Samsung)

Майкл Перес любит фотографировать крошечные предметы окружающего мира. Профессор в сфере биомедицины Рочестерского института технологий, Перес специализируется на фотографии таких сложных мелких деталей с помощью микроскопа. В этой статье он делится своим опытом.

Я начал интересоваться фотографией крошечных вещей еще 40 лет назад, когда учился в медицинском колледже. Я окунулся в этот увлекательный невидимый человеку мир, узнавая, как отличить при помощи светового микроскопа мышечные ткани от соединительных. Я был вовлечен в каждый новый предмет, занимался этим много лет, и продолжаю изумляться, как все взаимосвязано.

Я люблю фотографировать снежинки, цветы и другие объекты природы. Я начал делиться своими работами в Instagram в марте 2014 года, и был изумлен количеством последователей по всему миру, которым интересны мои изображения.

Вверху вы видите микрофотографический снимок снежинки размером примерно 1 мм. Снежинка снята при температуре -10°C. Этот тип снежинок называют звездным дендритом.

Поиск предмета

Поиск хорошего предмета начинается с любопытства к окружающему миру. С моей точки зрения, очень важно быть открытым к появлению потенциальных объектов. На днях, после прогулки с моей собакой, она вернулась домой покрытой колючками. Я очистил, насколько мог, а потом к одной из них пригляделся под микроскопом. Это был простой сорняк, но под микроскопом он оказался элегантным и сложным.

Цветок Hepatica. Для освещения был использован оптоволоконный свет. Микрофотография включает тычинку и пестик цветка. На этом снимке они увеличены примерно в три раза.

Обнаружение и подготовка мелких объектов являет собой львиную долю успеха процесса. Поврежденные образцы или элементы артефактов будут выглядеть визуально иначе, чем целые объекты, важно не допустить, чтобы дефекты становились центром фотографии. Нахождение хороших образцов является первым приоритетом для моего типа съемки. Но нельзя сказать, что предметы для моих фотографий идеальны, это не так.

Есть две вещи, о которых я думаю, когда готовлю образец к съемке - это рассечение и изоляция, что из этого я буду применять, зависит от предмета и увеличения его изображения. Когда я фотографирую цветы, то обычно ножницами обрезаю лепестки для улучшения видимости структурных элементов.

Когда фотографирую организмы, живущие в воде, я стараюсь изолировать их в воде под покровным стеклом. Каждый предмет несет c собой уникальные проблемы и требует к себе разных подходов, чтобы стать достаточно мелким, плоским или тонким для фотографии.

Я также приобрел готовые биологические образцы, такие как сечения растений или тканей животных, такого рода образцы очень трудно приготовить без высокоточного оборудования.

Оборудование для микросъемки

При съемке микроскопических объектов ключевыми элементами моего оборудования являются микроскопы, опто-волоконный свет, зеркальный фотоаппарат, макрообъектив, макромех и штатив. Когда я фотографирую снежинки, цветы или другие найденные в природе предметы, я провожу много времени в гараже; всегда поддерживаю чистоту моего микроскопа, стекол и на готове кусок черного бархата для использования в качестве фона. У меня также есть много игл, крошечные кисти и ватные палочки, которые я использую для перемещения образцов и очистки площадки вокруг них.

Обычно для фотографии я использую встроенную подсветку микроскопа. Микроскопы с подсветкой весьма распространены, их легко найти в продаже. Они могут быть дорогими или относительно дешевыми: студенческий микроскоп может стоить в пределах 250 долларов, в то время как стоимость исследовательского высококлассного микроскопа может быть и 200 000 долларов. Довольно хорошего уровня среднего класса микроскоп можно найти за 5000 долларов.

Микроскоп увеличивает объекты с помощью двух объективов. Первый этап увеличения производится объективом и второй этап осуществляется окуляром. Объектив в микроскопе имеет то же , что и традиционные фотообъективы, используемые в зеркальной камере.

Для такого рода фотографии рабочие расстояния очень малы - типичный диапазон увеличения для светового микроскопа может быть 2x, 4x, 10x, 20x, 40x, 60x или даже 100x крат. Я выбираю объектив микроскопа в соответствии с требованиями увеличения для образца. Увеличение влияет на глубину резкости (ГРИП), так для большого толстого образца (0.5 см) выгодно небольшое увеличение, в то время как плоские предметы можно увеличить больше.

При использовании светового микроскопа можно делать фотографии с помощью смартфона или камеры с фиксированным объективом. Тогда объектив нужно разместить в окуляр микроскопа, на расстоянии примерно 1 см. Для этого можно взять, бумажку, которая находится на расстоянии в около 1 см от окуляра микроскопа. На бумаге будет видно очень маленькое пятно света - это и есть точка фокусировки объектива, куда он должен быть направлен. Для того, чтобы закрепить камеру не помешает иметь в наличии небольшой штатив. Также, как для технического фотографа, тканевая липкая лента (скотч) часто мой лучший друг, она защищает мой телефон от разных нежелательных элементов системы во время съемок.

Хотя смартфона или камеры с несъемным объективом может быть вполне достаточно, мне нравится использовать Nikon D300s или D800 на котором снимаю объектив и закрепляю фотоаппарат над окуляром микроскопа, используя для этого штатив. Я также использую макрокольца или макромех чтобы ограничить попадание окружающего света в камеру который создает засветки и понижает контраст изображения. Зеркальную камеру точно также нужно сфокусировать на маленькое пятно света, выходящее из окуляра микроскопа.

Чтобы получить микроскопическое изображение я подстраиваю сенсор своего фотоаппарата под окуляр микроскопа на расстояние, когда световое пятно выходящее из окуляра микроскопа будет достаточной площади, чтобы полностью покрыть сенсор, без следов окружности по краям кадра.

Проверить покрытие матрицы световым пятном можно проверить по LCD дисплею фотоаппарата, включив режим LiveView. Будьте осторожны, устанавливайте камеру таким образом, чтобы удерживать ее на безопасном расстоянии, иначе окуляр микроскопа можно повредить, подвинув его близко к сенсору.

Фотостудия в гараже Майкла Переса

Освещение при микросъемке

В основном я использую микроскопы со встроенной подсветкой и еще добавляю опто-волоконное освещение. Когда я смотрю на образец впервые, я представляю его себе на фотографии и приступаю к работе.

Я делаю много крошечных коррективов в положение источника света, что в результате сильно влияет на результаты съемки. Некоторые из предметов для фотографии могут быть размером в один или два миллиметра, или даже меньше. На сколько фон нужно заполнить светом или как настроить правильный угол светового падения, - правильные решения нужно принять непосредственно перед началом съемки. Моя тактика в основном заключается в том, чтобы понять, как свет взаимодействует непосредственно с данным образцом. Три стиля освещения которые я использую чаще всего, - это Kohler, Darkfield и поляризованный свет.

Освещение Kohler

Когда я фотографирую подготовленное «тонкое сечение», например кальмара, я стараюсь создать нейтральное и равномерное заднее освещение, под названием Kohler. Этот тип освещения позволяет микроскописту максимизировать контраст и разрешение изображения, а также получить четкий контур предмета благодаря установке освещения позади образца.

На этой микрофотографии кальмар, незрелая особь из вида Loligo. Здесь он увеличен примерно в восемь раз. Это отобранный образец, который я купил. Его длинна примерно 1 мм.

Освещение Darkfield

Также я использую освещение Darkfield, которое позволяет объекту светиться на темном фоне, таким образом создается свечение, подобное астрономическому. Освещение Darkfield применяется при съемке прозрачных предметов, которые и просвечиваются отраженным светом.

Этот стиль освещения дает драматический вид; недостатком является то, что будет освещено все, включая вещи, которые вы не хотите подсвечивать, такие как грязь, царапины или пузырьки воздуха.

Эта фотография была сделана из образца, который показывает развитие человеческой кости. Освещение Darkfield. Микрофотография показывает созревание костных клеток и губчатой кости, увеличение примерно в 75 раз.

Поляризованный свет

Когда я фотографирую образцы, которые при подсветке демонстрируют двойное лучепреломление, я использую поляризованный свет. При подсветке предмета поляризованным светом предмет может «раскладывать» свет на цвета радуги а может и не раскладывать.

Образцы, которые включают волоски, волокна, химические вещества, минералы, крылья некоторых насекомых, и многие синтетические объекты при воздействии поляризованного света будут выглядеть в радужных цветах.

Поляризованный свет используется для выявления в этих образцах внутренней информации, которую невозможно показать по-другому.

Эта фотография - лекарство Foradil компании Merck®, которое прописывают для лечения астмы. Микрофотография была сделана с использованием поляризованного света, она отображает кристаллы, которые были сформированы, как химические сгустки, высушенные в твердые таблетки, растворимые в горячей воде. Эта фотография также содержит край покровного стекла, которое я использовал при подготовке, его толщина 15 мм. Цвета соответствуют различным химическим компонентам. Картинка увеличена примерно в 15 раз.

Фокусировка при микросъемке

Чтобы сфокусировать увеличенное изображение на моей зеркальной камере я снимаю объектив и проецирую изображение непосредственно на саму матрицу. Затем для фокусировки изображения используются элементы управления микроскопом. Навести резкость порой бывает сложно. Видоискатель зеркалки не сравнить по детализации с окуляром микроскопа, поэтому через видоискатель предметы выглядят немного грубее чем в реальности на фотографии. В конечном итоге я рассматриваю изображение уже в RAW файле.

Вам потребуется практика, чтобы понимать, как будет выглядеть изображение на фотографии. Также возможно фокусироваться в режиме LiveView. Это особенно полезно для точной фокусировки в тускло освещенной комнате.

Если вы используете смартфон, который расположен над окуляром микроскопа, то сфокусировать изображение, отображаемое на дисплее телефона, можно манипулируя ручку фокусировки микроскопа.

Обработка полученных фото

Одной из самых больших сложностей при обработке фотографии является создание контраста и структурного разграничения внутренних деталей, и я стараюсь делать тяжелую работу в течение съемок. Когда я фотографирую, то работаю медленно шаг за шагом, чтобы в конечном итоге достичь хороших результатов, используя оптику и свет.

Я очень осторожно обрабатываю изображения. В пост-обработке мне больше всего интересно управление тоном, установка белых или черных точек и удаление ненужной грязи. Я снимаю в RAW, открываю RAW файл в Photoshop, делаю акцент на структурных деталях, которые присутствуют, но часто не очень заметны в файле. На данном этапе я также выполняю незначительную ретушь и добавляю резкость. После небольшой корректировки тона в Photoshop, я применяю высокочастотный фильтр (high band pass filter) для улучшения резкости.

Я считаю, что фотографии не должны быть полностью безупречными. Совершенству нет предела, и думаю, что если фото слишком идеальное, то может показаться сгенерированным компьютером.

Моей целью в этой работе является показать, как создать научную фотографию в ненаучной обстановке, что позволит людям расширить знания о мире в котором мы живем. Мои фотографии на самом деле показывают реальные вещи и реальную жизнь, хотя эти области малозаметны и оказываюся вне фокуса.

Фото к статье: Майкл Перес

Истосник: http://www.popphoto.com/tips-pro-microscopic-photography