Il mio primo microscopio

La domanda che più si legge nei vari forum di microscopia è sempre la stessa: quale microscopio mi consigliate?  Le riposte non tardano mai ad arrivare, spesso con il risultato di aumentare la confusione al novello microscopista. Il campo è così vasto che più che riposte si dovrebbe iniziare con delle domande per poter restringere la scelta. Purtroppo si inizia erroneamente a interpellare il neofita sul tetto massimo di spesa, anche se, a mio parere, è l’ultima domanda da porsi.

Le applicazioni della microscopia sono infinite e di conseguenza anche gli strumenti sono molteplici, per restringere il campo dovremo cercare di capire quale sarà l’utilizzo. Ovviamente il problema si pone solo per noi amatori poiché chi usa strumenti per lavoro ha ben chiaro cosa dovrà farci.

Quali sono i soggetti che ci interessano? La risposta classica è: “un po’ tutti”, purtroppo un microscopio che può far tutto, nel migliore dei modi, non esiste quindi saremo costretti a stringere il campo.
Il fattore più determinante ritengo sia la dimensione di ciò che vorremo osservare e che consente di scindere i microscopi in due tipologie: gli stereo microscopi e i microscopi  biologici.

Se l’interesse è l’entomologia, la mineralogia o comunque settori che riguardano campioni da pochi millimetri in su la scelta è quasi obbligata: lo stereo microscopio è lo strumento adatto a bassi ingrandimenti specialmente con illuminazione episcopica.
Ha inoltre il grosso vantaggio di permettere una facile manipolazione grazie alla visuale stereo e diritta, tipicamente copre gli ingrandimenti da 2-3x sino ai 40x con facilità, teoricamente può andare ben oltre ma il crollo della luminosità è importante. L’elevata distanza di lavoro permette anche di poter utilizzare delle capsule Petri con organismi vivi senza dover fare alcuna preparazione, lo stesso per osservare il crescere di muffe o batteri.

In sintesi lo stereo microscopio è l’ideale per osservazioni a ingrandimenti relativamente modesti con il massimo della praticità.

È uno strumento senza necessità di espandersi, al massimo potrebbe essere utile aggiungere una polarizzazione o un campo oscuro cosa comunque fattibile in qualsiasi modello, l’unica pecca è il lato fotografico: dovendo scegliere uno solo dei due canali (solitamente il sinistro) è ovvio che la visione non sarà perpendicolare al soggetto ma leggermente angolata, fatto ininfluente per uno scatto singolo ma problematico nel caso di focus stacking.

A questo punto le scelte sono due: il mercato dell’usato recente avendo la possibilità di acquistare da fonte seria e competente oppure il nuovo dove, non c’è limite alle prestazioni e ai conseguenti costi.

Il mercato del vintage potrebbe essere il più conveniente sia per qualità che per prezzo ma bisogna fare un serio esame di coscienza, se non si ha un minimo di pratica per effettuare la dovuta revisione, prassi praticamente obbligatoria su strumenti di 30-50 anni fa. Per questo motivo, forse sarebbe meglio lasciar perdere, dato che l’operazione eseguita da un laboratorio professionale avrebbe sicuramente un costo tale da rendere l’acquisto svantaggioso rispetto a un usato più moderno dove una pulizia è sufficiente per rimetterlo a nuovo.

 

La questione si fa molto più complessa entrando nel campo dei microscopi biologici, le tecniche di osservazione sono innumerevoli, le principali sono:

  • L’osservazione in luce trasmessa (la più comune e la più versatile)
  • In contrasto di fase
  • In campo oscuro (decisamente più articolato rispetto alla semplicità dello stesso quando è applicato sugli stereomicroscopi)
  • In episcopia nelle sue varianti di campo chiaro o campo oscuro
  • Fluorescenza
  • Polarizzazione
  • Contrasto interferenziale

 

Una non esclude l’altra ma averle tutte già sul primo microscopio riguarda più un consulente finanziario piuttosto che un microscopista.

Il novizio, come tutti noi all’inizio dell’avventura, vorrebbe provare un po’ di tutto con il risultato che molti accessori acquistati finiranno in un cassetto.
La microscopia, infatti, richiede un percorso, semplice ma indispensabile per poter imparare e capire cosa effettivamente servirà.

Salvo casi particolari l’inizio è il microscopio in luce trasmessa, partiamo dall’alto del nostro strumento per descrivere alcune motivazioni di scelta:

 

Testa
Monoculare
, se non possiamo permetterci la comodità della binoculare che è praticamente obbligatoria se non si vuole trasformare un passatempo in un supplizio.
Consiglio in ogni modo di decidere subito cosa acquistare, soprattutto se avrete intenzione di fotografare.  In questo caso vi anticipo che rivendere una testa binoculare è praticamente impossibile (nei vintage il problema non si pone in quanto qualsiasi pezzo delle marche più note è sempre vendibile senza rimetterci più di tanto). Per questo motivo sarebbe preferibile acquistare direttamente un microscopio con testa trinoculare.

 

Ottiche
 A livello di ingrandimenti non c’è molto da scegliere, praticamente tutti partono da 4-10x e arrivano ai 100x. Esistono poi due tipologie: a coniugata finita o infinita, il mercato attuale punta più sulle seconde ma tecnicamente non sono una novità come spesso sbandierato (esistono da 100 anni) e non c’è motivo tecnico nei confronti della loro superiorità ottica.
La cosa certa è che rendono più semplice al costruttore la progettazione di tutti gli accessori che andranno interposti tra gli obbiettivi e gli oculari.

Qualitativamente è una questione economica, si parte dagli acromatici per arrivare ai planapo con differenze elevate di prezzi e di prestazioni. Se si è focalizzati su determinati soggetti si potranno acquistare gli obiettivi apo o planapo soltanto per gli ingrandimenti più utilizzati nella fotografia dove le aberrazioni sono per ovvi motivi messe in evidenza. Non lasciamoci abbindolare da microscopi che promettono  i 2000-3000x, qualsiasi microscopio è in grado di ottenerli ma giustamente vengono chiamati ingrandimenti a vuoto perché sì, l’immagine è grande ma i dettagli sono gli stessi di quanto si ottiene con ingrandimenti minori, accontentiamoci dei 1000-1250x ottenibili comunque con un microscopio di buon livello.

 

Tavolino

Qui c’è poco da scegliere, salvo poche applicazioni il tavolino è rettangolare, la precisione e regolarità è l’unico argomento.

 

Condensatore

Spesso sottovalutato, in realtà è il responsabile della qualità finale, insieme alle ottiche. E’ preferibile sceglierlo con un’apertura numerica almeno pari all’obiettivo di maggior ingrandimento, se così non fosse funzionerebbe da collo di bottiglia portando qualsiasi ottica al suo livello

 Tralasciamo per ora i condensatori particolari: Campo Oscuro, CdF, DIC, che hanno poco a vedere con il primo acquisto, accertiamoci che siano reperibili e a che prezzi nel caso un domani volessimo implementare una di queste tecniche.

 

Illuminazione

 La sorgente Led o alogena non è determinante ai fini del risultato, spesso è questione di gusti, a mio parere il Led è nettamente superiore per uniformità di temperatura di colore a qualsiasi potenza, dissipa molto meno calore delle alogene e ha una durata nettamente superiore.
Sovente, però, i microscopi di fascia medio/bassa si fermano ai 3W, magari quanto basta per il campo chiaro ma insufficienti con l’obliqua e totalmente inadeguati al Campo Oscuro o CdF.  
Il sistema di Kohler è da preferirsi in quanto è l’unico che permette con semplicità di poter replicare le condizioni di illuminazione.

 

Costi

  Anche qui vale lo stesso discorso degli stereo microscopi con la differenza che i primi anche se di marche poco diffuse possono essere ottimi acquisti non avendo necessità di aggiungere accessori.
Per i biologici il ragionamento deve essere diverso, per i vintage (sempre con il necessario esame di coscienza) se si vuole avere aperta la strada dell’espandibilità la scelta è quasi una sola, si possono aggiungere altre tre case se sia ha pazienza e un po’ più da spendere però sempre con la certezza di poter comprare qualsiasi accessorio grazie ad un’offerta vastissima.

 

Nel nuovo e usato recente, consideriamo anche che i modelli entry level delle marche blasonate spesso sono inferiori a prodotti asiatici (spesso rimarcati in Europa e in qualche caso anche assemblati) di fascia nettamente superiore.
Non dimentichiamo che pagare un po’ di più per avere un’assistenza locale è assicurare al prodotto una durata e aggiornamento certo.

 

Adesso è il momento di parlare di budget, e qui consigli se ne possono dare ben pochi, ad esempio evitare l’acquisto di un microscopio giocattolo, è il miglior sistema per perdere ogni entusiasmo.
E’ piu’ ragionevole aspettare ma non cedere alla tentazione, oppure rivolgersi a un usato magari messo male esteticamente o non completo.

 

In conclusione

L’argomento è molto vasto e richiederebbe competenze ben più vaste delle mie e pagine di spiegazioni, spero solo di aver focalizzato i punti salienti nella scelta dello strumento.
La  risposta definitiva purtroppo spetterà a chi l’ha posta, sperando in qualcosa di univoco che credo non esista.
Lo strumento ideale per tutti, infatti, è un miraggio, , tutto quello che ho scritto è frutto della mia personale convinzione, (per decenza non ho scritto che per me un microscopio sotto i 15 Kg è un giocattolo) per fortuna il forum di microscopia, pur mancando Andrea Bosi ha molte persone competenti e disponibili, ascoltarli sarà un buon inizio, avendo la fortuna di poterli visitare di persona in un paio di ore tutti i dubbi spariranno.

 

Probabilmente ai più questi piccoli suggerimenti sembreranno banali, ovviamente mi rivolgo solo a chi si affaccia per la prima volta a questo meraviglioso passatempo.

 

 

L’immagine del mio microscopio (un vintage Zeiss per non far torto a nessun produttore attuale) ad uso di chi si approccia senza conoscenza a questo mondo con indicate le parti principali presenti nella maggior parte dei microscopi.

 

 

Glossario:

Acromatico: riferito ad obbiettivi con correzione su due lunghezze d’onda, normalmente sono la dotazione base del microscopio, il passaggio superiore sono i Plan Acromatici che hanno la stessa correzione ma il campo spianato, di seguito le ottiche con Fluorite (oggi non più prodotte con questo materiale, chiamate in diversi modi dalle varie case produttrici: Fluor, Neofluar, Fluotar…) dette anche Semi-Apocromatiche per la maggior correzione, anche queste con la versione Plan-Acromatico, il passo successivo sono le ottiche Apocromatiche con correzione su tre lunghezze d’onda anche questi con la solita variante in PlanApocromatici (altrimenti detti PlanApo). Va da se che il costo è in crescendo con la correzione.

Campo Oscuro: normalmente abbreviato in CO, è una tecnica che prevede l’illuminazione dal basso con un’angolazione che illumini i bordi del soggetto lasciando buio lo sfondo, normalmente si ottiene con un disco nero delle dimensioni del campo visivo circondato da un anello trasparente dove la luce può passare per arrivare al soggetto.

Contrasto di Fase: comunemente abbreviato con CdF,   utile per osservare soggetti diafani che altrimenti non sarebbero visibili, il sistema si basa sulla diversa velocità della luce dopo aver attraversato il campione, in sintesi (l’argomento richiederebbe un approfondimento) il microscopio deve avere delle ottiche specifiche dotate di anello opaco e un corrispondente anello opposto normalmente inserito nel condensatore o appena sotto questo.

Contrasto interferenziale: altrimenti detto DIC (Differential Interference Contrast) a volte chiamato solo Nomarski dal nome di chi lo mise a punto nel 1952. Anche questa è una tecnica per evidenziare soggetti diafani, in breve è un sistema relativamente complesso che prevede un’illuminazione polarizzata e  una coppia di prismi (di Nomarski o di Wollaston),  a differenza del contrasto di fase la risoluzione è ai massimi livelli e non c’è alcun artefatto.

Focus Stacking: è una tecnica di fotografica per ottenere un’immagine con una profondità di campo altrimenti non possibile, si esegue una serie di scatti con diversi piani di messa a fuoco che vengono processati da un software specifico al fine di ottenere una sola immagine interamente a fuoco. Per soggetti con spessori e ingrandimenti relativamente modesti è possibile fare la sequenza manualmente, per risultati di alto livello si trovano diversi accessori per poter motorizzare la messa a fuoco del microscopio.

 

A titolo di esempio delle immagini ottenute con alcune delle tecniche sopra descritte:

Tricoma (pelo vegetale) ripreso in luce trasmessa, in Campo Oscuro e in Luce polarizzata, sono molto evidenti le differenze tra queste tre tecniche.

Ameba, organismo trasparente alla luce trasmessa ripreso con la tecnica del Contrasto di Fase, Rotifero con evidenziate le parti diafane, scatto in Contrasto Interferenziale (immagine per gentile concessione di Arturo Agostino).