Camera's - De wereld onder de microscoop

Ga naar de inhoud

Hoofdmenu

Camera's

Materialen > Camera's
 

Bronvermelding:
1  Peter Evennett (2000), Proceedings of the Royal Microscopical Society, Hoofdstuk 35, blz 253 t/m 256. (zie downloads , 'The new photomicrography' voor het artikel)


1. Soorten camera's
2. Opnamen maken met de Coolpix 4500
3. Artefacten van de Coolpixen 950, 990, 4500 en 5000
4. Beelden 'stitchen' (aan elkaar plakken) en 'stacken' (op elkaar plakken)
5. Opnamen maken met de Moticam 2300


Was het al vrij moeilijk om een goed histologisch preparaat te vervaardigen; het maken van een goed microscopische opname is zeker niet eenvoudiger. Dit neemt echter niet weg dat het een onmogelijke opdracht is. Met name de hobby/amateur bioloog of histoloog zal met veel geduld en opgedane ervaringen de professionele microfotografie willen benaderen en met doorzettingsvermogen, willen overstijgen.
Hieronder twee afbeeldingen van Nier tubuli. Links een opname uit de 'Sobotta Welsch, Lehrbuch Histologie', rechts toont een amateur opname.

 
 


1. Soorten Camera's


Fotografische technieken worden in de microscopie al meer dan 150 jaar toegepast. Reeds in 1844 maakte Léon Foucault microscopische opnamen van bloedcellen. Lichtgevoelige fotoplaten met zilverpigment waren toen het opslagmedium. Sinds de negentiger jaren uit de vorige eeuw is de gehele microscopiewereld overgestapt naar de digitale fotografie. Snelle ontwikkeling in de fototechniek heeft ook grote gevolgen gehad voor de microfotografie. De eerste digitale camera's hadden een relatief lage resolutie en produceerden een vrij matig beeld. De betere camera's waren slechts toebedeeld aan ziekenhuizen, universiteiten, onderzoekcentra en waren voor de hobbyist niet betaalbaar. Tegenwoordig kan met relatief eenvoudige apparatuur een opname worden gemaakt van hoge kwaliteit¹. 
Voor de lichtmicroscopie bestaan er nu drie soorten digitale fotocamera's.
1. CCD camera's die speciaal voor de microscopie ontworpen;
2. Kleinbeeld digitale camera;
3. Digitale spiegelreflexcamera.


CCD camera's zijn speciaal voor de microscopie ontworpen. Meestal bezitten ze een eigen lens die rechtstreeks in de fototubus kan worden geschoven. Alle CCD camera's worden geleverd met speciale software die nodig is om de beelden op een computer te kunnen laden en bewerken. Binnen deze software kunnen bijv. tellingen of metingen worden uitgevoerd. De resolutie van deze camera's gaat van laag tot hoog zoals ook de prijs van deze camera's van goedkoop naar duur verloopt. De afbeelding hiernaast toont een Cmex-1 van de firma Euromex. Deze camera heeft een opnamechip van 1,3 miljoen pixels en kan voor sommige doeleinden heel goed bruikbaar zijn. Groot voordeel van dit type camera is dat de beelden rechtstreeks op een computerscherm kunnen worden bekeken. Nadeel van deze camera's is dat de chip meestal te klein is en niet krachtig genoeg voor een grotere scherpe opname. Een veel betere CCD camera is echter de Moticam 2300. Bijna alle preparaatopnamen op deze site zijn met de Moticam 2300 vervaardigd.



Digitale kleinbeeldcamera's:

Om een camera te kunnen aansluiten op een microscoop zal er een verbinding moeten worden gemaakt via een adapter. Er zijn vele soorten adapters in allerlei kwaliteiten en prijsklassen te verkrijgen (zie links). Een veel toegepaste digitale camera is de coolpix 950, 990 of 4500. Deze camera's zijn optisch bijna perfect voor microfotografie en voorzien van schroefdraad (bedacht voor montage van filters en converters) aan de voorzijde van de lens (M28 x 0,75mm). Deze schroefdraad kan uitstekend gebruikt worden om een adapter te monteren. Alle bewegingen die de lens moet maken bij bijv. scherpstellen of zoom gebeurt binnenin het lensdeel dus er bestaat geen gevaar dat de lens de adapter raakt. Een goede bruikbare adapter wordt gemaakt door de firma 'Brunel' in England (http://www.microscopyimaging.co.uk/index.html).
De adapter past in de gangbare fototubus met een binnenmaat van 23,2mm. Een andere, heel goede, methode is gebruik te maken van een een Leitz Periplan oculair geschikt voor brildragenden. Leitz heeft twee types oculairen gemaakt die voorzien zijn van buitendraad M28 x 0,75mm. Partnummer: 519 815 heeft een zichtveld van 20 en geeft het grootste beeld weer. Het Periplan 10x/18 (bril) heeft een zichtveld van 18 en is ook goed te gebruiken. Op veiligsites zoals ebay worden deze oculairen voor rond €100,- verkocht. Voorzichtigheid is hier geboden bij het bevestigen van het oculair op de camera daar de afstand tussen cameralens en het glas van het oculair zeer klein is. Het oculair kan nu in een 23,2mm tubus worden geschoven. Gebruikelijk is dat hiervoor de trinoculaire tubus voor wordt genomen maar bij een binoculair past deze ook in één van de twee oculairopeningen. Zie onderstaande afbeeldingen.



Digitale spiegelreflex camera's:

De derde mogelijkheid om opnamen te maken is door gebruik te maken van een digitale spiegelreflexcamera. Deze camerasystemen worden zonder eigen lens op de microscoop gemonteerd. Het is dus voldoende om alleen de body van de camera aan te schaffen. Tussen camera en microscoop wordt wederom een adapter gemonteerd echter zijn deze veel kostbaarder dan de Brunel of Leitz Periplan. Omdat deze types camera's optimaal zijn af te stellen en gebruik wordt gemaakt van een grotere CCD-chip met een hoge resolutie kan, mits de adapter ook van hoge kwaliteit is, een zeer goede kwaliteit opname worden verwacht. De auteur heeft echter geen ervaringen met dit type camera. Op bijv. het Duitse microscopie forum (zie Links) is veel nuttige informatie te verkrijgen over het gebruik van de DSLR. Nevenstaande afbeelding geeft de montage van een DSLR via een zogenaamde C-mount aansluiting weer. Dit type aansluiting is naast de 23,2mm en 30mm het meest gebruikt. Bij internet bestellingen van een adapter wordt er altijd naar het type aansluiting gevraagd.

 
 

Op een microscoop kan ook een videocamera worden aangesloten. Dit kan een digitale fotocamera zijn die een videofunctie heeft maar er zijn ook speciale microscoopvideocamera's te koop. Uiteraard geldt hier ook dat een camera met lage resolutie minder duur is dan een camera met hoge resolutie. Met een videocamera kunnen bijv. levende en dus bewegende bacteriën, bladgroenkorrels in waterpest et cetera worden opgenomen. Huidige CCD fotocamera's zoals de Moticam 2300 zijn echter ook in staat om videobeelden op te nemen zodat de specifieke videocamera's een beetje uit de tijd raken.

 

2. Opnamen maken met de Coolpix 4500

Het nu volgende deel beschrijft een methode om digitale opnamen te maken van behoorlijke kwaliteit. Het is niet de enige methode maar een beproefde methode van de auteur. Opnamen van hoge kwaliteit zijn alleen te verkrijgen door veel te experimenteren met bijv. sluitertijden, belichtingen, witbalansen et cetera. Eén absolute voorwaarde is dat de belichting van de microscoop afgesteld is volgens Köhler (zie Microscopen).
Onderstaande afbeelding geeft een overzicht van de opstelling zoals enkele jaren gebruikt werd door de auteur.

 

In deze opstelling zijn drie belangrijke hulpmiddelen te zien:
- De Coolpix wordt via een externe voeding voorzien van de benodigde spanning. Voordeel hiervan is dat de  camera continu aan blijft staan. Op de 'batterij' stand valt na een paar minuten het beeld weg.
- De Coolpix wordt op afstand bediend. De sluiterknop mag niet met de hand worden bediend omdat dit bewegingsonscherpte geeft. Een andere mogelijkheid is de zelfontspanner te gebruiken maar dit is vrij lastig. Er moeten meerdere handelingen worden verricht om de schakeling te laten functioneren. Een ander nadeel hiervan is dat de camera iets zal verdraaien wat later problemen kan geven bij het 'stitchen' of 'stacken' van opnamen.
De originele afstandsbediening heet MC-EU1. Via internet zijn er naamloze vervangende afstandsbedieningen verkrijgbaar die goedkoper zijn en voor dit doel goed bruikbaar zijn.   
- Een DVD speler die het video signaal van de Coolpix kan verwerken. In de praktijk blijkt dat de beoordeling voor een scherp beeld op het kleine schermpje van de Coolpix niet optimaal is. Het 'video out' signaal van de Coolpix kan met een passende kabel op bijv. een portable DVD speler worden aangesloten. Het scherpstellen kan nu direct worden beoordeelt door de fijnafstelling van de microscoop te verdraaien.
 

 

Het maken van een opname:

- Zoek in het preparaat naar een spot die moet worden gefotografeerd;
- Stel het beeld door de oculairen scherp;
- Stel de belichting af volgens het "Köhlerse" principe;
- Vanaf nu mag de lichtintensiteit niet meer worden veranderd;
- Zoom met de camera in totdat de vignettering net verdwenen is (dit is meestal rond 1/3 van het maximale zoombereik);




Links de uitgezoomde stand, rechts is ingezoomd totdat de vignettering niet meer zichtbaar is (opname van een speekselklier gekleurd met kernechtrubin en aniline blauw/orange G).

- Verstel de objecttafel met preparaat zodanig dat het licht alleen nog door  het voorwerpglas, insluithars en dekglas valt (let op dat het dekglas inderdaad wordt meegenomen);
- Doe nu een handmatige witbalans meting;
- Draai de objecttafel terug naar de spot die moet worden gefotografeerd;
- Kies in de stand 'A' (diafragma staat vast, camera kiest een bijbehorende sluitertijd) een zo groot mogelijk  diafragma (laag getal);
- De camera zal de sluitertijd aanpassen (1/500 ste van een seconde, zoals op DVD scherm is af te lezen, is een  goede waarde);
- Stel met de fijnafregeling op de microscoop scherp door te kijken naar het DVD scherm (dus niet meer door de oculairen). De situatie dat de scherpstelling door het oculair en tegelijkertijd  door de camera gelijk is wordt parfocaal genoemd. Dit is een ideale afstelling en kan bereikt worden door de adapter  te verstellen in de fototubus. Voor een scherpe opname is dit nu niet van grootste belang;
- Maak via de afstandsbediening een opname.

Op de downloadpagina staat een document waar de camera-instellingen van de Nikon coolpix 4500 zijn beschreven zoals de auteur deze gebruikt.



Hieronder drie afbeeldingen van opnamen genomen door verschillend gecorrigeerde objectieven. Duidelijk wordt dat met objectieven die niet of bijna niet volledig op planiteit zijn gecorrigeerd het beeld aan de randen steeds onscherper zal worden.

 
 
 
 

Top       Next

 
Terug naar de inhoud | Terug naar het hoofdmenu