Microfotografia ottica: quali tecniche, quali limiti

microscopia binoculare e tecniche di fotografia e ripresa.
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Enotria
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Microfotografia ottica: quali tecniche, quali limiti

Messaggio da Enotria » lun 26 mar, 2012 23:50

Esaminiamo assieme i tre strumenti che più di frequente utilizzo per fotografare i piccoli cristalli e le inclusioni dei minerali.

Il più utilizzato in assoluto, il mio "muletto tutto fare" è lo Zeiss Standard WL, per l'occasione così modificato:
tavolo traslatore rotante, così da eliminare i riflessi e ricercare la migliore inquadratura, condensatore con a.n. 0,90 con lente a scamotto ed accessorio per Campo Oscuro: in questo modo si adatta perfettamente alle ottiche anche a basso ingrandimento e si passa dal Campo Chiaro al Campo Oscuro con un solo movimento.
Poi, per ottenere una efficace episcopia, un paio di led ad alta luminosità, ciascuno con il suo polarizzatore per eliminare i riflessi. Un altro polarizzatore è naturalmente disponibile per l'illuminazione in diascopia, con l'aggiunta di filtri compensatori inseribili da 1/4 d'onda ed ad onda intera.
Infine gli obiettivi, normali Leitz della serie a grande distanza di lavoro, con diaframma per aumentare l'incisività e la profondità di fuoco. Si tratta di obiettivi che si trovano a poco prezzo su eBay in quanto poco conosciuti e quindi poco richiesti: non più di 50 Euro ciascuno.
Nel mio caso ho 1,2x - 3,2x - 6,3x - 10x e 32 x, più il duplicatore già presente sullo Standard e che permette di raddoppiare gli ingrandimenti totali.
Essendo quasi tutto auto costruito, il costo delle modifiche è stato pressoché nullo.
MVC-502F.JPG
Zeiss Standard WL modificato per micro fotografia

E' ben visibile la basetta in vetronite, fissata al microscopio magneticamente e che sopporta i due led. Questi hanno attorno un cilindretto di cartoncino con il polarizzatore, ciascuno è ruotante in modo indipendente per trovare la posizione di minimo riflesso.
Il porta oggetto è in plexiglass spesso 5 mm. con un foro da 14 mm chiuso da un normale vetrino copri oggetto: in questo modo ottengo una specie di "piscina" per le pietre e che posso riempire di benzyl benzoato o altro mezzo di inclusione. Anche in questo caso la spesa è pressoché nulla.
MVC-495F.JPG
Particolare del porta campioni con "piscina"
In conclusione, con questo microscopio posso fare riprese in Campo Oscuro oppure Campo Chiaro, mediante Diascopia o Episcopia, in entrambi i casi polarizzando a piacere. Il tutto in un campo di ingrandimento che parte dai complessivi 12x fino ai 640x massimi (per ora). :D

Risultato:
I4_20x_Epi_Pol_p.jpg
Corindoni su epidoto ed in quarzo
I microscopici rubini che vedete, hanno dimensioni che variano dai 20 ai 50 micron !
La ripresa è stata effettuata con obiettivo Leitz 10x, duplicatore, illuminazione mista: principale per episcopia, più un sottofondo a schiarire in diascopia.

Alla prossima !
Andrea

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Re: Microfotografia ottica: quali tecniche, quali limiti.

Messaggio da Enotria » mar 27 mar, 2012 0:01

Solo per confronto:
I4_1x_Epi_Pol_p.jpg
La pietra a basso ingrandimento

L'immagine è ripresa a soli 12 ingrandimenti complessivi, la pietra è su di un foglio di carta millimetrata, per meglio valutare le dimensioni in gioco.
Andrea

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Re: Microfotografia ottica: quali tecniche, quali limiti.

Messaggio da Enotria » mar 27 mar, 2012 10:46

Tramite MP mi è stato chiesto di mostrare i dettagli costruttivi della basetta che utilizzo per la illuminazione Episcopica.

Rispondo direttamente qui sul Forum, non si sa mai che interessi anche qualcun altro.
:?



La basetta è ricavata da una lastrina di scarto di vetronite per circuiti stampati, ho inciso il rame superficiale per creare tre zone isolate: negativo, positivo led ed una piccola isoletta come positivo alimentazione.

I led sono dei 10mm ad alta luminosità con reofori raffreddanti, costano circa 1 Euro (es. eBay n. 160386545532) e, anche se accreditati per 0,5W ciascuno, io li alimento con al massimo 100 mA ciascuno interponendo, per maggior sicurezza, la resistenza che si vede in foto da 18 Ohm 2W.

I supporti dei led sono formati da due fili di rame da 1mm intrecciati, uno isolato, l'altro nudo, piegati in modo da non dare fastidio alla rotazione del revolver porta obiettivi.

I polarizzatori sono formati da un tubetto (cartoncino arrotolato ed incollato con Vinavil) libero di ruotare
attorno al led, in modo da poter singolarmente graduare il suo livello di polarizzazione.
MVC-505F.JPG
La piastrina porta led

Sotto alla basetta sono poi incollati con epossidico quattro piccoli, ma potenti, magneti al Neodimio (es. http://www.supermagnete.it/Q-05-04-01-G dal costo di 0,3 Euro ciascuno) che bloccano in posizione l'illuminatore sul microscopio.
MVC-509F.JPG
Sotto della basetta, con i magnetini al Neodimio
Nella stessa foto si vede il tubetto di cartoncino con la lamina di polarizzatore pronto per l'incollaggio sempre con il Vinavil.
MVC-510F.JPG
Particolare del led con il polarizzatore

Spero che ora il sistema illuminate episcopico sia un po' più chiaro. :wink:
Andrea

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Re: Microfotografia ottica: quali tecniche, quali limiti.

Messaggio da Mirco » mar 27 mar, 2012 13:12

Ottimo, procedi pure che prendiamo spunto. Personalmente non avevo mai valutato il discorso magneti pur avendone a disposizione tanti smontati da hard-disk rotti, mi sembra un'ottima idea per non rovinare il microscopio.
Vediamo se hai qualche altra idea da scopiazzare :D :D
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Re: Microfotografia ottica: quali tecniche, quali limiti.

Messaggio da Enotria » mer 28 mar, 2012 0:44

I magneti al neodimio sono comodissimi per applicare degli accessori al microscopio, purtroppo spesso abbiamo problemi perché il punto dove ci conviene attaccarci non è ferro magnetico.

In tal caso, o si va a cercare una qualche vite di acciaio a cui attaccarci, o si creano apposta delle piccole aree magnetiche incollando al microscopio dei piccoli pezzetti di lamiera di ferro.
In quest'ultimo caso, mi raccomando di utilizzare colle che si possono asportare senza lasciare segni: silicone trasparente, Vinavil, ecc.

Guarda ad esempio questa pinzetta porta campioni, attaccata con un piccolo magnetino ad una vite del tavolo:
MVC-519F.JPG
Supporto magnetico


Cordiali saluti
Andrea

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Re: Microfotografia ottica: quali tecniche, quali limiti.

Messaggio da Enotria » mer 28 mar, 2012 10:15

Riprendiamo il discorso della microfotografia ad alto ingrandimento e vi mostro il secondo microscopio che io utilizzo normalmente per fotografare le inclusioni dei minerali.

Si tratta dello Zeiss Mikroskop Invertoskop D, un microscopio invertito.

Il sistema della inversione oggetto/illuminazione è molto utile per sfruttare una sua peculiarità:
il tavolo è totalmente sgombro, non vi è nulla sopra di esso e ciò consente l'utilizzo della Illuminazione Radente Invertita, un metodo che da alle immagini una grande plasticità ed una forte componente tridimensionale.
Se volete approfondire la tecnica dell'IRI, potete trovare le spiegazioni sul mio sito:
http://spazioinwind.libero.it/andrea_bo ... radinv.htm
MVC-504F.JPG
Zeiss Mikroskop Invertoskop D, modificato per IRI
Nella foto è ben visibile che sopra il tavolo non vi è nulla, solo la lampada a luce diffusa, che è così libera di essere posizionata nel punto migliore.
Notate anche la posizione anomala della fotocamera, necessaria per non ostacolare il libero movimento sopra al tavolo.

Il grande vantaggio del sistema di illuminazione radente è la plasticità delle immagini, riscontrabile anche in un settore estremamente "freddo" come è quello delle micro inclusioni.
2_6x_Inv_p.jpg
Inclusioni a bolla in un corindone (rubino)
Altro grosso vantaggio è la possibilità di operare con una ottima risoluzione anche ad alto ingrandimento, sfruttando obiettivi ad immersione ed olio piuttosto denso per non farlo colare (es. Cargille B).
Un accorgimento necessario per la visione delle inclusioni è di usare obiettivi con una notevole distanza di lavoro, per poter "penetrare" dentro alla pietra. Lo si può fare in modo molto economico cercando su eBay gli obiettivi della Leitz della serie Ks, costruiti per l'analisi delle scie radioattive sulle lastrine di controllo di chi opera nelle centrali nucleari. Hanno la caratteristica di avere una notevole distanza di lavoro, pertanto sono ottime per i nostri scopi e, dato che nessuno li conosce, si comprano su eBay per 20/50 Euro al massimo.
I4_50x oil_IRI_p.jpg
Sempre il nostro rubino delle foto precedenti, ma a 500 ingrandimenti !
Immagine ripresa con obiettivo Leitz Ks Fl 53x oil: notare la bolla d'aria presente nell'olio e che, nonostante tutti i miei tentativi di sloggiarla, non ne ha voluto sapere di spostarsi dal centro della inclusione ! :lol:

Alla prossima
Andrea

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Re: Microfotografia ottica: quali tecniche, quali limiti.

Messaggio da Enotria » mer 28 mar, 2012 16:36

Riprendo per farvi vedere altre immagini.


Altro esempio di ottima resa del sistema invertito alle riprese ad alto ingrandimento:
11_45x_Inv_Pol_p.jpg
Una inclusione "ala di libellula" ad alto ingrandimento: 450x
In questo caso, nonostante si sia operato a secco e con un modestissimo obiettivo Meopta 45x da pochi Euro, il risultato è più che dignitoso: ogni singola gocciolina è perfettamente definita e considerate che le sue dimensioni sono di pochi micron ! :cheers:

Altra immagine dello Zeiss Invertoskope D:
MVC-517F.JPG
Altra vista dello Zeiss Invertoskope D
Alla prossima
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Re: Microfotografia ottica: quali tecniche, quali limiti.

Messaggio da Mirco » mer 28 mar, 2012 16:42

:shock: :shock: :shock: :shock: :shock: :shock:
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Re: Microfotografia ottica: quali tecniche, quali limiti.

Messaggio da Enotria » mer 28 mar, 2012 23:57

E veniamo all'ultimo microscopio, quello che uso certamente meno degli altri, anche perché ha una sua funzionalità molto specifica.

E' il micro che uso per le analisi in fluorescenza, uno Zeiss Standard 18 accessoriato con l'illuminatore episcopico a led per generare la luce blu di eccitazione.
Il funzionamento è piuttosto semplice, la luce passa attraverso un filtro monocromatico che lascia passare solo la banda di 465 nm (blu scuro), questa luce attraversa l'obiettivo che in questo caso svolge la funzione di condensatore e colpisce il nostro soggetto.
Se questi non è fluorescente, la luce blu ritorna indietro attraversando di nuovo l'obiettivo, ma non arriva al nostro occhio, incontra un filtro di sbarramento che blocca proprio la sola luce blu, risparmiando ai nostri occhi una bella congiuntivite e non facendoci vedere assolutamente nulla: buio assoluto !

Ma, se il nostro campione è anche solo debolmente fluorescente, emetterà una sua luce, tipica della sua natura, e che avrà sempre un colore diverso dal blu e, per una legge fisica, più "caldo".
L'immagine della fluorescenza risalirà quindi l'obiettivo, incontrerà il filtro di sbarramento del blu e lo attraverserà senza attenuarsi per arrivare finalmente al nostro occhio che lo vedrà nei suoi colori di fluorescenza: verde, rosso, giallo, qualsiasi sfumatura di colore, purché più "calda" della luce blu di eccitazione.
MVC-486F.JPG
Zeiss Standard 18 con illuminatore episcopico fluorescente.
Notate che per sfruttare al massimo la bassa luminosità, ho preferito utilizzare una testata monoculare, appositamente modificata con l'uscita per la ripresa fotografica, in modo da utilizzare ogni minimo filo di luce.

Le immagini che ottengo non sono molto ingrandite, gli obiettivi non sarebbero adatti, ma permettono comunque di ottenere delle immagini panoramiche della pietra e che ne costituiscono una specie di "carta di identità", una specie di impronta con in evidenza tutte le imperfezioni, colorate in modo diverso a seconda della loro natura.
La stessa luce blu che utilizziamo penetra poi molto facilmente all'interno della pietra, fornendoci una specie di radiografia, con i particolari di tutto lo spessore, fino anche a farci vedere perfettamente le eventuali facce di lavorazione, con tutti i loro difetti.
14_4x_Flu_p.jpg
Vista generale di un rubino
Guardando l'immagine si nota subito che la pietra è di qualità scadente: presenza di bolle bifasiche e trifasiche, inclusioni solide di varia natura, taglio irregolare con superfici asimmetriche, ecc. ecc.

Insomma, na vera schifezza ! :lol:


Siamo arrivati alla fine di questa rapida carrellata, abbiamo appena visto che l'uso principale della fluorescenza è per fare un rapido screening della gemma o per una immagine di documentazione a prova di una perizia, abbiamo invece utilizzato il microscopio invertito per ottenere foto di effetto, molto belle e quasi tridimensionali, oppure per evidenziare anche i più minuti particolari dell'inclusione ed infine, il microscopio tuttofare, quello che certamente si utilizza più spesso e che permette un po' tutto ed un po' tutte le tecniche.

Un grazie agli ultimi due lettori che hanno avuto pazienza e sono rimasti svegli fino ad ora . . . . .
. . . hei ! SVEGLIA ! HO FINITO !
:sleepy1: :sleepy2: :sleepy4: :sleepy5: :sleepy1:
Andrea

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Re: Microfotografia ottica: quali tecniche, quali limiti

Messaggio da Maurizio_T » gio 29 mar, 2012 8:12

Tecniche molto interessanti, e complimenti sia per le foto che per l'attrezzatura.
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Re: Microfotografia ottica: quali tecniche, quali limiti

Messaggio da Mirco » gio 29 mar, 2012 8:58

Veramente interessante, soprattutto il discorso dei filtri. Cosa si utilizza come filtro anti UV?? Io ho provato a fare quel discorso con una serie di LED UV ma, come giustamente hai fatto notare, la mia retina non è stata particolamente felice di vedere il risultato. Utilizzo spesso i filtri polarizzati per evitare certi riflessi o accentuarne altri per distinguere i geminati ecc... mi suggerisci un pratico filtro UV senza andare sui vetri da fotografia?? In un obiettivo di una fotocopiatrice ho trovato un vetro otticamente passivo di colore azzurrino tenue, potrebbe essere lui??
Enotria ha scritto:. . . hei ! SVEGLIA ! HO FINITO !
Grazie e complimenti per la dotta disquisizione, dott. Pico De Paperis :D :D :D
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Re: Microfotografia ottica: quali tecniche, quali limiti

Messaggio da TOSATO FABIO » gio 29 mar, 2012 9:08

nella fotografia relativa allo Zeiss Invertoskope D , noto che usi una fotocamera digitale.
Di che tipo è ? quali caratteristiche e sensore possiede?
grazie
Tosato Fabio
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Re: Microfotografia ottica: quali tecniche, quali limiti

Messaggio da ChinellatoPhoto » gio 29 mar, 2012 9:16

Per le inclusioni in gemme è minerali può anche andare bene il microscopio, in gemmologia infatti è molto usato, però anche con il mio sistema ottengo buoni risultati.
Mindat Gallery http://www.mindat.org/user-5018.html#2_0_0_0_0_0_

Ho sempre pensato che la fotografia sia come una barzelletta: se la devi spiegare non è venuta bene.
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Re: Microfotografia ottica: quali tecniche, quali limiti

Messaggio da Luca Baralis » gio 29 mar, 2012 9:35

Mirco ha scritto:... mi suggerisci un pratico filtro UV senza andare sui vetri da fotografia??
Il vetro, anzi il vetraccio, quello normale, da finestra, non è trasparente agli UV. Infatti le lampade a ultravioletti sono fatte con vetro speciale per es. al quarzo.
Ovvio però che la natura non procede a balzi, quindi il passaggio dalla luce visibile che penetra il vetro a quella ultravioletta è graduale e se ne infischia delle nostre etichette (tipo visibile, blu, UV-A, UV-B ecc.) e la trasparenza dipende anche da potenza incidente e spessore del materiale.
In ogni caso, se ben noti, il sistema a fluorescenza proposto da Enotria adotta una sorgente a luce blu (465 nm, mentre per convenzione l'UV finisce a 400 nm), insomma "quasi" ultravioletto in quanto la cosidetta onda lunga è in genere intorno ai 365 nm (UV-A).

Questo potrebbe essere un limite nell'uso di questo sistema a fini diagnostici.
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Re: Microfotografia ottica: quali tecniche, quali limiti

Messaggio da Luca Baralis » gio 29 mar, 2012 9:41

Personalmente ho trovato di particolare interesse il sistema di illuminazione LED con polarizzatore!
Tuttavia il LED qualche volta crea problemi nella resa dei colori: mai sperimentato problemi?
Luca (LB)
Socio AMI Piemonte

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