Макросъемка.РФ

Часть 2. Примеры изображений

Теперь можно перейти и ко второй важной части, без которой любая статья на подобные темы теряет свою ценность – к тестовым изображениям, полученным с помощью нового девайса.

Начну со «скучных» изображений в проходящем свете без анализатора, полученным с различными комбинациями макролинз. Эти картинки могут быть полезны, в частности, тем, кого интересует сопряжение камеры Canon PowerShot G7 с макролинзами фирмы DCR-250 (+6 диоптрий) и DCR-150 (+2 диоптрии) в различных комбинациях. Снимался так называемый «объект-микрометр» (фирмы Leitz) – стеклянная пластинка (предметное стекло), на которую нанесена миниатюрная шкала длиной 2 мм с маленькими делениями через 0.01 мм. Пользовательский цветовой баланс в камере я выставил один раз (по чистому свету от осветителя) и потом не менял; экспозиции задавались меньшие, чем обычно используются при съёмках препаратов.

Первый снимок сделан «голым» объективом камеры без макролинз в режиме Close-Up с фокусным расстоянием 12.733 мм, без нижнего поляризатора. Я им решил продемонстрировать, как освещается всё поле зрения (Ø65 мм) той простейшей системой, которая использована в устройстве. Конечно же, наблюдается некоторое падение яркости от центра к краям – но, на мой взгляд, оно не настолько критическое, чтобы что-либо переделывать в этой части. В крайнем случае, на снимках можно применять коррекцию неровностей освещения в графическом редакторе методом вычитания негативного изображения чистого поля, описанным вот тут. Также показано, как получается шкала объект-микрометра (находящаяся в центре чёрного круга) при таком небольшом увеличении в масштабе 100%. Ещё поместил сюда увеличенную до 200% соринку из левого верхнего угла светлого круга – просто хотел показать, что не только использованные макролинзы являются причиной заметных (но не смертельных) хроматических аберраций на снимках.

Следующий снимок сделан с одной линзой DCR-250 , без нижнего поляризатора. Здесь (и на следующих снимках) был выставлен максимальный зум (ФР=44.4 мм) и диафрагма f/5.6. На врезках – увеличенные до 200% фрагменты жирного и тонкого чёрных кругов. Рядом показана шкала объект-микрометра в масштабе 100% и во врезке – её фрагмент в масштабе 200%. Очевидно, что малые деления шкалы ещё и не думают разрешаться – всё поле зрения получается шириной 21.5 мм.

Снимок с парой насаженных друг на друга линз DCR-250 и DCR-150 (и все последующие) был сделан с введённым нижним поляризатором. Это, кстати, штатное состояние поляризационного микроскопа – у большинства моделей нижний поляризатор всегда находится в оптической системе. Появилось отчётливое градиентное окрашивание (от голубоватого до буроватого) и более заметное потемнение у самых краёв снимка. Правда, тут следует отметить, что экспозиции при обычных съёмках больше и этот фон чаще всего оказывается близким к белому. Соринка, показанная на верхней врезке, находится недалеко от края снимка.
На картинке со шкалой (100%) с этого снимка, на левой нижней врезке показан фрагмент (200%), на котором отчётливо виден муар в виде косых серых полосок, размывающих хорошо заметные малые деления шкалы (они расположены через 0.01 мм). Думаю, что он возникает за счёт интерференции на регулярной структуре матрицы, с учётом внутрикамерной обработки (расстояния между линиями тут на пределе разрешения). На других врезках показана шкала, снятая с другими углами поворота. Ширина захватываемого поля зрения с этой комбинацией линз – 14.0 мм.

На верхней врезке снимка с двумя линзами DCR-250 – та же соринка, но переместившаяся теперь на самый край кадра. У изображений шкалы с рисками, расположенными с шагом 0.01 мм, линии разрешаются заметно лучше. Хотя интерференционный муар всё ещё присутствует, он проявляется не всегда (см. верхнюю врезку). Ширина всего поля зрения – 11.3 мм.

Наконец, представлю и снимок, сделанный со всеми тремя линзами, насаженными друг на друга (2 × DCR-250 + DCR-150). Минимальная ширина поля зрения с этой конфигурацией – 9.3 мм.

Визуальное сравнение всех этих снимков показывает, что хроматические аберрации растут примерно со скоростью увеличения масштаба съёмки (то-есть, скажем, увеличение масштаба в 2 раза приводит и к росту абсолютной ширины цветных каёмок в 2 раза), катастрофических скачков не наблюдается. Аберрации такого порядка можно частично скомпенсировать, например, с помощью программы PTLens (однако, для получения качественного результата необходим профиль для всех комбинаций камеры с макролинзами, создать который пока что может только автор программы). Кроме того, следует сильнее прикрывать диафрагму при съёмке.

На мой взгляд, снимки, сделанные камерой Canon PowerShot G7 со всеми этими комбинациями макролинз DCR-xxx, демонстрируют вполне удовлетворительное качество. При дополнительной обработке в графических редакторах, они позволяют без особого труда готовить иллюстрации не хуже, чем с использованием снимков, сделанных с помощью современных бинокуляров (например, фирмы Leica) с дорогими «родными» камерами. Конечно, тут надо учитывать меньшее разрешение у большинства микроскопных CCD-камер (обычно 3-5 Мп у камер Leica) и сравнивать изображения после соответствующего масштабирования.

Здесь показан уменьшенный снимок шлифа (среза горной породы толщиной 0.03 мм), полученный с оптимальной (для таких масштабов) комбинацией линз DCR-250 и DCR-150, а также его необработанные фрагменты в масштабе 100% (по картинкам можно кликнуть и посмотреть изображения большего размера). Некоторое размытие и изменение цвета трещинок из-за хроматических аберраций, видимое на краю кадра (второй фрагмент), по-моему, является вполне терпимым. Даже с комбинацией из двух линз DCR-250 изображения ещё вполне можно использовать целиком. Однако, со всеми тремя линзами ситуация на краях становится критической и приходится либо вырезать центральную часть кадра, либо тщательно компенсировать хроматические аберрации программными методами.

Не хуже получаются и картинки в поляризованном свете (при введённых нижнем и верхнем поляризаторах со взаимно-перпендикулярными направлениями поляризации и двупреломляющим объектом между ними). Тут показан другой шлиф с той же комбинацией линз. Мои опасения о том, что динамического диапазона камеры будет недостаточно для подобных снимков (из-за очень высоких контрастов), почти не оправдались. Во всяком случае, при возникновении проблем такого рода можно пользоваться созданием HDR-изображений (методом выборочного сложения пары изображений, сделанных с различной экспозицией, например – специальным средством программы Adobe PhotoShop CS2).

Теперь посмотрим, что получается не в проходящем, а в отражённом свете. Причём, сразу же представлю пару примеров стереопар, снятых с одной макролинзой DCR-250 (так как объекты были выбраны довольно большие). Ниже представлены уменьшенные варианты для «классического» параллельного просмотра (левый снимок для левого глаза, правый – для правого). Кликнув по картинке, откроется окошко с увеличенными изображениями для перекрёстного просмотра (левый снимок для правого глаза, правый – для левого). Внимательные люди могут заметить, что ширина левого и правого изображений немного различается (тогда как обычно они делаются строго одинакового размера – например, в программе StereoPhotoMaker): я намеренно обрезал снимки по совпадающим деталям, чтобы получить чёткие, нераздвоенные боковые рамки. На обеих стереопарах заметен и небольшой дефект, возникающий из-за перспективных искажений при съёмке и который я решил тут не трогать. Он сильнее всего проявлен на верхних и нижних краях стереоизображения в виде тонких горизонтальных полосок раздвоения.

Первая стереопара, наверное, особенно удобна для тренировки. Лично я на ней замечаю объём даже широкой и слабой горизонтальной волны гофрировки на подложке. Тут, возможно, хорошо ясен и тот недостаток, которым обладает параллельный способ просмотра: изображения для него должны быть маленькими (и, соответственно, не шибко детальными) – такими, чтобы расстояния между их центрами примерно соответствовали расстоянию между зрачками глаз. Правда, невысокое качество (в частности, ступенчатость) на представленных картинках связано не просто с их небольшим размером, но и с тем, что масштабирование производится «на лету» при открытии страницы. Большие размеры и расстояния требуют разведения глаз в стороны, что умеют делать далеко не все (да и у тех, кто умеет, угол оказывается небольшим). Вместе с тем, человек способен сводить глаза на значительно больший угол, что позволяет рассматривать стереопары размером во весь экран.

Хотя похоже, что у людей с таким дефектом зрения, как косоглазие с разведением глаз, именно перекрёстный просмотр вызывает очень большие сложности (вплоть до его невозможности), и наоборот. Тут могут помочь, например, жидкостные призматические очки.

На другой стереопаре показан интересный образчик, который я нашёл во время геологических полевых работ в Северном Приладожьи. Это – веерообразный агрегат кристаллов минерала амфибола, выросший в мелкозернистой слюдяной породе. В ходе очень быстрого роста концы кристаллов интенсивно расщеплялись, из-за чего и получилась такая удивительная «бабочка» с размахом крыльев 6 см. Потом камень оказался на поверхности и очень долго лежал, выветриваясь. Податливая слюда разрушалась и выкрашивалась, а более прочный амфибол остался торчать наружу.

Несмотря на то, что образец довольно плоский («бабочка» возвышается примерно на 3 мм), его объём вполне чувствуется. Кроме того, в стерео очень хорошо передался блеск слюды.

Если снимать объёмные объекты при больших увеличениях (с несколькими макролинзами), то из-за уменьшения глубины резкости придётся делать по нескольку кадров со смещением фокуса и потом объединять их, выбирая резкие участки – вручную или в специальных программах типа Helicon Focus, или CombineZ, или Deep Focus, или плагине от Reindeer Graphics под названием Focus Extender (последний показался наиболее примитивным). Как раз для съёмки таких серий и потребовалось сделать кремальеру наклоняющейся вместе со штангой штатива.

В заключение скажу, что этот прибор оказался достаточно удобным и некапризным, позволяющим быстро опроцедуривать большие объёмы материалов. Мои коллеги по работе ходят очень довольные и простотой работы с ним, и очень высоким качеством получаемых снимков (даже несмотря на вышеописанную высокую виброчувствительность, которую я собираюсь исправить в ближайшее время).

Источник: macroclub.ru