Клуб любителей Макро / Статьи / Универсальный столик для научной макросъёмки - своими руками
Главная
Конкурсы
Выставки
Галерея
Макроистории
Статьи
Макрооптика
Макрошкола
Обзоры
Блоги
Клуб
  Меню
    Новое в Клубе
   Кнопки Клуба
Кнопки нашего клуба, для всех друзей нашего сайта!

    Новое в блогах(RSS)
    Новое в галерее(RSS)
    Новое на форуме(RSS)
    Новое на macroID(RSS)

Универсальный столик для научной макросъёмки - своими руками

Универсальный столик для научной макросъёмки – своими руками

1. Идея, конструкция, изготовление
 В своей прошлой статье я описал недорогую самодельную макронасадку для съёмки с большими увеличениями, основанную на микроскопном объективе и макролинзах. То-есть, это был опыт применения элементов микроскопной техники в полевой макросъёмке. В этой новой статье описана попытка продвижения в другом направлении: использование типичной «макрушной» техники для фотодокументации в камеральных условиях (как альтернативы, скажем, бинокуляру с установленной на нём камерой).
 Всё началось с того, что я с коллегами столкнулся на работе с большой проблемой: невозможностью полноценного, качественного фотографирования препаратов с увеличениями меньшими, чем могут дать имеющиеся у нас микроскопы (главным образом, мы снимаем в проходящем свете, т.е. «на просвет»). Одно из решений, сразу приходящих в голову – это использование бинокуляра (например, МБС-10). Однако, оно почти сразу же было отклонено. Во-первых, пришлось бы покупать новый бинокуляр. Во-вторых, бинокуляр пришлось бы существенно переоборудовать (и даже частично переделывать): нужны не только сопряжение его с камерой, но и установка на него вращающегося столика и поляризаторов, необходимых нам для работы. Наконец, было сомнение, что оптика доступных нам бинокуляров позволяет делать снимки требуемого качества и без виньетирования (фотографирование предъявляет заметно более высокие требования к её качеству, по сравнению с обычным прямым наблюдением: например, к величине хроматических аберраций).
Устройство на моём рабочем столе

 Оптимальным решением показалось самостоятельное изготовление довольно «навороченного» столика со штативом, на котором крепится камера с насаженными на неё высококачественными макролинзами. Кстати, в некоторых фотомагазинах можно купить и готовый столик со штативом (KS-2000 от фирмы Raynox), но он весьма простой конструкции, хлипковато выглядит – и поэтому не подошёл. В частности, я решил, что очень полезным может оказаться штатив, который можно наклонять (вплоть до горизонтального положения): с одной стороны, это позволит снимать мелкие объекты (в отражённом свете) с разных ракурсов, а с другой – появляется хорошая возможность делать стереопары. При этом необходимо, чтобы ось вращения штатива была расположена примерно на уровне снимаемого объекта и чтобы её можно было перемещать по вертикали (для съёмки объёмных предметов разного размера).
На снимке показано, как выглядит работающий прибор на моём рабочем столе. На мониторе – окно программы PSRemote. На нём большая картинка – фиксированная «превьюшка», а в правом нижнем углу – небольшое окошко «живого превью». Слева на экране видна гистограмма и армада ползунков и менюшек для управления настройками камеры.

 Сначала скажу, что я выбрал цифровую компактную камеру Canon PowerShot G7 (10 Мп, с объективом 7.4-44.4 мм, или 35-210 мм в 35-мм эквиваленте): она может полностью управляться с компьютера (причём, есть прекрасная программа PSRemote от фирмы Breeze Systems), качество снимков (в том числе, с выбранными макролинзами) очень понравилось. В этой камере также присутствует стабилизатор изображения («анти-шейк»). Рассматривался и вариант зеркальной цифровой камеры. Однако, он был отклонён – главным образом, из-за отсутствия «живого превью» у камер фирмы Кэнон и неопределённостью с компьютерным управлением и программным обеспечением у камер других фирм. Были приобретены три высокоразрешающие (340 линий/мм) макролинзы фирмы Raynox: одна DCR-150 (+2 диоптрии) и две DCR-250 (+6 диоптрий), которые с трудом – но соединяются друг с другом в различных комбинациях.
 Для изготовления прибора были использованы некоторые детали от старого (сломанного) поляризационного микроскопа МИН-8, лабораторного осветителя ОИ-9М, кое-что куплено в магазинах Питера (строительном и ещё одном – для любителей мастерить своими руками, под названием «Чип и Дип»), но очень многое взято из большого ящика с моих антресолей с различными железками, накопившимися за долгие годы собирательства… Из основных инструментов – дрель, ножовка, лобзик, тиски, молоток, напильники с надфилями, плашки с метчиками. Отсутствие токарного и фрезерного станков сильно сдерживало фантазию – с ними я бы сделал кое-что по-другому.

 В качестве основания в агрегате использована большая (120×160×240 мм) и прочная пластиковая коробка для монтажа электронных схем (купленная в магазине «Чип и Дип»). В крышке сделано большое круглое отверстие Ø 65 мм, прикрытое с нижней стороны матовым (ошкуренным) стеклом от фотопластинки. Прямо под отверстием закреплена бытовая «энергосберегающая» лампа фирмы Philips («мягкий белый свет», 20 Ватт, светоотдача 1160 люмен) с большой сплошной колбой. Под лампой дополнительно установлен отражатель – изогнутый полированный лист из алюминия. Этот источник даёт достаточно равномерное и весьма яркое освещение всего поля зрения. Лампа греется не очень сильно – но, всё равно, в коробке перед лампой и в крышке позади лампы просверлены несколько рядов вентиляционных отверстий. Сбоку на коробке установлен клавишный выключатель. Таким образом, этот прибор удобно-просто включается в сеть (220В), без каких-либо промежуточных (и ужасных в отечественном исполнении) блоков питания. Кроме того, эти лампы очень долго служат, а в случае перегорания не возникает особой проблемы с поиском замены.

Осветительная часть
 Над световым отверстием к коробке привинчен вращающийся столик (с градусными делениями) от микроскопа МИН-8. Со столика снято штатное центральное металлическое кольцо с небольшим отверстием (на которое кладутся препараты) и вместо него положен круг из стекла. Кстати, know-how: круг был аккуратно вырезан обычными ножницами под водой примерно за 10 минут! Резать надо постепенно, держа ножницы под острым углом к краю стекла и отщипывая небольшие кусочки. Потом можно подшлифовать края шкурками.
 Столик покоится на паре алюминиевых труб квадратного сечения (со стороной 25 мм), концы которых с одной стороны дополнительно связаны алюминиевым уголком. С внутренней стороны к трубам привинчены горизонтальные направляющие из алюминиевого профиля, по которым перемещается пластиковая пластина с нижним поляризатором.
 Я изготовил два варианта таких пластин для поляризаторов разного диаметра. В первом варианте используется высококачественный линейный поляризатор диаметром 30 мм, входящий в стандартный (штатный) комплект акцессуаров к микроскопу МИН-8. Второй вариант (на первом снимке он лежит на столе рядом с прибором) рассчитан на поляризаторы гораздо большего диаметра (67 мм), продающиеся в фотомагазинах (т.е. на поляризационные светофильтры – причём, именно линейные). Однако, качество таких поляризаторов может некоторых разочаровать (т.к. требования к фотографическим поляризаторам, очевидно, более низкие, чем к микроскопным): у многих моделей недостаточна степень поляризации и проявляется интенсивное окрашивание (например, синее у старых линейных фильтров фирмы Kokin). Проверить эти параметры очень просто: нужно сложить два фильтра друг с другом, направить на достаточно мощный источник света и, вращая один относительно другого, добиться максимального затемнения поля. У наиболее высококачественных поляризаторов процесс затемнения напоминает применение нейтральных светофильтров нарастающей плотности: в итоге, всё поле становится почти чёрным, а у лампы накаливания остаётся тускло видна лишь сама нить (неискажённого цвета). Хотя, на самом деле, даже не очень качественные фотографические светофильтры вполне удовлетворительно выполняют свои функции. Сейчас в фотомагазинах линейные поляризационные светофильтры стали раритетом – но их можно легко раздобыть в комиссионках.
Полуразобранная штативная часть

 Конечно же, наиболее сложной в изготовлении оказывается штативная часть устройства. В качестве основания взята широкая скоба из толстого 2-мм стального листа (1), привинченная к крышке коробки. Чтобы уменьшить вибрации, она усилена дюралевым откосом (2). К скобе (1) привинчены две вертикальных направляющих планки (3), между которыми скользит толстая латунная пластина (4). Винт М4 (5), пропущенный через щелевое вертикальное отверстие в скобе (1), служит для фиксации положения пластины (4) с помощью гайки-«барашка» (с обратной стороны). В центре верхней части пластины (4) находится большое отверстие, через которое пропущена поворотная ось штатива (6) (с резбой М8 – соединены линией). Для этой же оси в скобе (1) сделано второе щелевое отверстие. С обратной стороны на ось (6) навинчен другой «барашек», вполне надёжно фиксирующий любое наклонное положение штатива. Диапазон вертикального перемещения поворотной оси у изготовленного варианта – от плоскости вращающегося столика до 30 мм выше неё.
 Вертикальная штанга (9) и два зажима штатива взяты от старого лабораторного осветителя ОИ-9М (показанного в верхнем левом углу), от одного из зажимов был отпилен силуминовый стакан с дырками. К этому зажиму с помощью двух винтов крепится П-образная скоба из 2-мм стальной полосы с дыркой (10), на которую и сажается фотоаппарат с макролинзами. Вся эта конструкция позволяет вращать камеру по трём независимым осям для точного выравнивания её положения относительно оси вращающегося столика. Небольшие перемещения вправо-влево обеспечивает довольно длинный горизонтальный штырь одного из зажимов, но вот вперёд-назад тут двигать можно, лишь немного подгибая скобу (10).
 Несмотря на то, что фотоаппарат, в принципе, можно грубо перемещать по вертикали с помощью зажима на штанге, весьма важным элементом является кремальера (7а,б), позволяющая удобно наводиться на резкость.

 Она взята от того же микроскопа МИН-8 (где служила для перемещения конденсора под столиком). Над ввинченной в суппорт (7а) поворотной осью вставлен подпружиненный шарик от подшипника, который защёлкивается в ямке на пластине (4) при вертикальном положении штанги (9). Зубчатая планка кремальеры (7б) привинчена к латунной пластине (8), на которой уже с помощью двух мощных зажимов (в отверстии нижнего из них нарезана резьба М6) крепится штанга (9).
 На штанге с помощью зажима держится Z-образная планка (11), на нижнем конце которой двумя маленькими винтиками присоединён отпиленный хомут для верхнего поляризатора (называемого в микроскопии «анализатором»), взятый из штатного набора к микроскопу МИН-8. Поворотом планки анализатор вводится и удаляется из оптической системы.
 На снимке показан также штатный препаратоводитель СТ-12 для точного перемещения препаратов в двух направлениях. На первом снимке под монитором лежит ещё один «прибамбас» – пластиковый тубус с оправкой от светофильтра Ø49 на одном конце и микроскопным объективом на другом. Он сделан «по просьбе трудящихся» и почти полностью аналогичен описанному в предыдущей статье. Единственное отличие – объективы быстро крепятся на штатный микроскопный байонет (снятый с того же МИН-8). На тубус надевается мощный хомут, с помощью которого он (с насаженной сверху камерой) крепится к скобе (10) на штатив. Таким образом, при желании можно поснимать и при достаточно больших увеличениях тоже (однако, не слишком – на приличный микроскоп этот агрегат, конечно же, не тянет по нескольким параметрам).
 Вот и всё устройство!
 Как и следовало ожидать, первые же пробные сессии на приборе вскрыли некоторые конструктивные недостатки, требующие в будущем обязательного исправления. Главным из них является довольно высокая (но терпимая) чувствительность к вибрациям: для получения высококачественных снимков надо очень деликатно водить мышкой по столу и жать на кнопки, не облокачиваться на стол, не топать ногами и т.п. Однако, гораздо хуже прибор ведёт себя, если используется длинный тубус с микроскопным объективом и нахлобученной сверху тяжёлой камерой-«маятником» – с ним съёмка пока что практически невозможна из-за почти негаснущих колебаний, помноженных на высокое увеличение и более длинные выдержки.

Внешний вид устройства
 Решений у этой проблемы три. Одно простое и очевидное: надо крепить тубус двумя хомутами на максимально разнесённые зажимы. Второе посложнее: сделать скобы (1) и (10) из более толстого стального листа (заметил, что именно они гнутся и «винтят»). Третье решение: держать прибор не на рабочем столе, а на отдельной большой полке, которая покоится на паре мощных кронштейнов, привинченных к капитальной стене. Ещё одна переделка – замена рукоятки на кремальере (нужна более длинная втулка). Наконец, хочу дополнить устройство парой маленьких осветителей, прикрепляемых клипсами или штырьками к вращающемуся столику (для съёмки стереопар поворотами столика при горизонтальном положении штанги – желательно ведь, чтобы освещение не менялось при поворотах).

Дальше (примеры изображений)

2005-2009 © Клуб любителей макро-
съёмки и макрофотографии
Работает на системе управления
сайтом CMS Cubesystem
На главную / Карта сайта / Поиск по сайту
/ Полезные ссылки / О МакроКлубе