Le provocazioni di Enotria

[Enotria]

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Tre anni fa, ho pubblicato una serie di articoli tecnici sulla microscopia, in particolare su vari aspetti che, a leggere i vari Forum, facilmente venivano travisati o creavano incomprensioni.

Questi articoli erano volontariamente provocatori, intendevano puntualizzare argomenti poco chiari ed il loro scopo era quello di stimolare la lettura e, sopratutto, la reazione dei lettori, favorendo così la relativa discussione.

Da quando ho iniziato a seguire la Sezione di Microscopia di questo bel Forum, più volte mi sono chiesto se era ora di riproporre qui, a voi, questi articoli, ed ora mi sono risposto che lo è.

In questi pochi mesi si è formato un buon numero di appassionati alla microscopia, molti stanno cominciando proprio ora, molti sono già diventati esperti e stanno dimostrando una ottima partecipazione alle fatiche di chi inizia, aiutandoli con consigli e pareri.

Bene, è ora di tirare qualche sasso in piccionaia, è ora di riprendere a discutere, è ora che io vi spinga alla contestazione, alla protesta, al "non ci credo".

L'inizio sarà volutamente in sordina, non voglio spaventarvi, ma verso la fine . . . . . aspettatevi qualche bordata di fuochi artificiali ed i canonici tre botti finali.

[abramo giusto]

Papà sei unico !!!
Anche se sto lontano dai microscopi ..... " il giorno è di 24 ore mica di 36 caro Abramo "
Mi piace molto quello che hai costruito e interessanti gli argomenti
Abramo

[Enotria]

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Figlio, figlio mio, verrà il giorno in cui anche tu ritornerai nella Grande Famiglia ed allora tutti noi faremo una grande Festa.

Per ora ci accontentiamo che tu ci segua con affetto, con quella malinconia che mette la lontananza, quella tristezza che colpisce chi sa di non essere al posto giusto ma, al contempo, non è ancora pronto per tornare.

[Enotria]

Provocazione #1: il microscopio e l’occhio umano.


Questa e le successive Provocazioni, riprendono altrettanti argomenti di microscopia che talvolta vengono male interpretati e che, molto spesso, danno origine a malfunzionamenti o inconvenienti nei nostri rapporti con il microscopio.
Il loro scopo è quindi quello di suscitare curiosità, stimolare la necessaria verifica e, sempre, dare il via a discussioni chiarificatrici.



Chiunque voglia parlare di microscopia, inizia il suo discorso parlando dell’occhio umano, invariabilmente paragonandolo ad una “camera oscura”, in pratica ad una scatola con una parete bucata, con inserita una lente e che forma un’immagine di quello che c’è all’esterno, sulla parete opposta al foro.

La spiegazione è molto semplicistica e, per la verità, quest’ipotetica scatola è tutto meno che semplice: è in grado di allungarsi o accorciarsi, il foro cambia continuamente di diametro ed anche la lente può modificare il suo potere diottrico.
Questo solo ad esaminare i suoi parametri fisici.

A complicare ancora di più le faccende, c’è poi che l’occhio è attaccato al cervello, il quale è tutto altro che neutrale nel suo comportamento, anzi è lui che per primo “suggerisce” all’occhio “cosa deve vedere”, con tutte le conseguenze assurde d’errori nell’interpretare certe immagini o nel distinguere i diversi colori.

Da dove saltano fuori i punti neri ?
E' un falso !

illusion1.gif (7.7 KiB) Visto 7488 volte

I progettisti di microscopi si trovano quindi a dover adattare nel migliore dei modi uno strumento ottico meccanico di precisione, ad uno estremamente complesso e variabile come è l’occhio umano.

Per forza di cose devono ricorrere a delle semplificazioni ed a fissare dei parametri di base, attorno ai quali costruire ed adattare l’ottica complessiva del microscopio.

Ma allora, come è fatto l’occhio umano standardizzato per il microscopio e quali sono i suoi parametri ?

Per convenzione universalmente accettata dai produttori di microscopi, l’occhio che guarda dentro il microscopio DEVE essere quello perfetto di un giovane, senza alcun difetto visivo, con potere d’accomodamento efficace almeno dai 25 cm. in poi, naturalmente senza errori d’interpretazione dei colori e senza astigmatismi o altre malformità.

Non basta, occorre anche definire come deve effettuarsi la visione al microscopio: gli occhi devono essere accomodati sull’infinito e perfettamente paralleli fra loro, nonostante che il nostro cervello si ostini a suggerirci esattamente il contrario. Solo quando utilizzeremo lo stereo microscopio, ai nostri occhi sarà consentito l’accomodamento vicino, e solo per alcuni modelli (Greenough).

Proprio per l’intromissione del nostro cervello, non è per nulla facile guardare il microscopio in modo corretto, talvolta è necessario ricorrere a dei veri e propri “trucchi” per adeguare la nostra vista alla visione microscopica: ad esempio, rialzare gli occhi e guardare lontano, per poi ritornare al microscopio cercando di mantenere inalterata la convergenza e l’accomodamento.

La stessa prospettiva è poi completamente falsata a seconda dell’ingrandimento utilizzato, ad esempio, con un comune obiettivo da 40x, un qualsiasi corpo appare più grande del 50% circa rispetto al reale, a causa del maggior angolo di visuale dell’obiettivo rispetto all’occhio umano. E’ come quando in fotografia noi guardiamo lo stesso soggetto da vicino con un grandangolo o lo guardiamo da lontano, ma con un teleobiettivo: a seconda dell’ingrandimento dell’obiettivo, cambierà l’aspetto del soggetto e cambierà l’aspetto dello sfondo.

Un particolare utilizzo della luce polarizzata permette di "vedere" le cellule non piatte come sarebbero, ma ben rigonfie e sporgenti, quasi "vive".
E' un falso !

Essendo l’Ottica una scienza di assoluta precisione, tutte le misure degli organi del microscopio, le rispettive posizione delle lenti fra loro, dei vari diaframmi e delle pupille, delle interdipendenze fra sorgente, condensatore, oggetto, obiettivo, immagine intermedia, oculare, ed infine, posizione dell’occhio umano, sono calcolate dai costruttori sulla base dei parametri standard dell’occhio perfetto, così come lo abbiamo prima descritto.

Qualunque altra considerazione viene volutamente ignorata: per i progettisti, l’occhio che guarda dentro un microscopio DEVE essere un occhio perfetto !


Per finire un piccolo quiz:
su un tavolo abbiamo un microscopio perfettamente allineato e regolato, vi si siede un baldo giovane con vista perfetta che inserisce un vetrino e lo guarda, mettendolo accuratamente a fuoco.
Poi questi si alza e cede il posto a me, che invece sono ipermetrope per vecchiaia, e mi accorgo subito che la sua messa a fuoco non mi soddisfa. Come mi comporto ?
A) Rifaccio la messa a fuoco adattandola alla mia vista.
B) Mi sforzo di guardare senza modificare nulla, magari cercando di stringere anche le palpebre.
C) Utilizzo gli occhiali da vista, senza toccare la messa a fuoco.
D) Mi arrabbio ed inveisco contro le gioie della terza età.




Risposte al quiz:
In Ottica è molto frequente commettere degli errori che ci portano al di fuori dalle condizioni ottimali di osservazione.
Ma certamente avrete notato che, molto spesso, la correzione che noi facciamo è in realtà un secondo errore, ma dal effetto opposto al primo.
E siamo tutti belli contenti perché, in ogni modo, siamo riusciti a fare ugualmente delle ottime osservazioni.

Purtroppo, in Ottica, spesso due errori opposti si compensano, nascondendo l'effetto di entrambi !

E', ad esempio, il caso della messa a fuoco e del difetto visivo: il giovane dalla vista perfetta ha regolato il microscopio nel modo giusto, a quel punto qualunque successivo intervento sarebbe un errore.
Sarò quindi io che inforcati i miei occhiali e corretta così la mia vista, potrò andare al microscopio e, senza bisogno di modificarlo, potrò guardare il preparato.
Purtroppo succede invece spesso che per pigrizia o perché gli occhiali sono da un'altra parte, ci si sieda e, intervenendo sulla messa a fuoco, si ottenga ugualmente una presunta correzione.

Ma attenti, così facendo noi abbiamo spostato i vari punti focali del microscopio fino a mettere a fuoco l'immagine un po' prima o un po' dopo la posizione corretta.

Tutto bene per quelle componenti ottiche che possono spostarsi (punti di fuoco, pupille, ecc.), ma cosa succede a quei componenti che NON possono fisicamente muoversi e sono costretti a restare dove sono ?
Ad esempio un diaframma, che ora si trova a lavorare non più su un nodo, tagliando via quindi parte del fascio luminoso ?
O, ad esempio una lente, alla quale il raggio luminoso arriva ancora, ma non è più nella sua giusta ampiezza, perdendo così parte della luminosità e quindi della risoluzione ?

Alcune tecniche di microscopia sono dei falsi, ci fanno vedere un nucleo sporgente, oppure un nucleo incavato. Ma dov'è il nucleo ? In realtà è dentro la cellula e NON è assolutamente visibile !
E' un falso !

Morale della prima provocazione:
se vi accontentate e vi piace la vita tranquilla, nessun problema, l'Ottica è magnanima e vi concede sempre ampie possibilità di correzione, ma se cercate il massimo, allora, per ogni difetto che compare, dovete cercare la sua unica soluzione, quella giusta.

(Continua)

[Enotria]

Provocazione #2: l’oculare

Quando parliamo d’oculari, il mio ha la pupilla sempre più alta del tuo, ha il campo ancora più allargato del tuo ed è più compensato del tuo.

Questi sono i principali pregi che vengono vantati nelle discussioni sui Forum, ma siamo proprio sicuri che questi siano pregi ? Non potrebbero essere invece dei difetti ?

Prendiamo l’altezza della pupilla, la potete verificare con un vetro smerigliato posto sopra l’oculare ed allora vedrete che:
1- Gli oculari normali hanno una pupilla alta circa 10 mm. o poco più
2- Gli oculari per portatori d’occhiali hanno la pupilla a circa 20 mm.
3- Gli oculari speciali per fotografia hanno la pupilla ancora più alta, si può arrivare anche a 50 mm ed oltre.

Oculari con pupilla di uscita a diversa altezza.

Sembrerebbe che la pupilla alta, o mediamente alta, sia la soluzione migliore, e certamente lo è se dovete utilizzare gli occhiali, ma se non li portate ?

Avete mai notato certi microscopisti che, mentre guardano un vetrino, muovono continuamente la testa, avanti, indietro, avanti, indietro, con un moto continuo, un dondolio apparentemente inspiegabile ?
In genere, se non hanno il Parkinson, hanno degli oculari a pupilla alta che rendono molto più difficile la localizzazione ed il perfetto allineamento degli occhi, specie se si sta guardando un vetrino poco luminoso, tipo campo oscuro o, peggio, fluorescenza.

Il fatto è che il nostro cervello (sempre lui il colpevole !) utilizza la sensibilità di contatto delle ciglia, per localizzare la posizione dell’oculare e mantenere inconsciamente il giusto allineamento con la testa.
Mancando questo contatto, il cervello fa più fatica ad orientare in modo corretto la testa ed, in certi casi, si arriva a quel movimento ondulatorio di ricerca continua della posizione corretta.

Morale: se portate gli occhiali, usate pure oculari a pupilla alta, altrimenti siate cauti.
Eventualmente, vi sono oculari con protezioni coniche in gomma, che permettono ugualmente alle ciglia di “orientarsi” mediante i contatti tattili.

Oculari con protezioni coniche per permettere il contatto con le ciglia.

Consideriamo ora l’ampiezza del campo inquadrato, diventata una mania sul cui altare si sacrifica qualsiasi cosa e qualsiasi logica.
Si è partiti con i vecchi oculari, a campo normale, ma dal ottica perfetta e si è cominciato ad aumentare il diametro delle lenti, poi, per ottenere ulteriori aumenti, si è sacrificato il diaframma di campo, con buona pace dei riflessi e della protezione dalle luci parassite. Addirittura si è arrivati al punto di consigliare l’uso di oculari a campo allargato per astronomia, dimenticando qualsiasi rispetto per la compensazione, per la giusta posizione della immagine intermedia, per le stesse dimensioni dell’immagine fornita dal obiettivo e dimenticando che voi potete anche allargare quanto volete l’immagine, ma il diametro del raccordo oculare resta sempre e solo 23,2 mm.
Allora, se proprio vi piacciono le immagini a campo allargato, almeno fate le cose per bene: vi prendete un bel microscopio Leitz Orthoplan II, con una coppia di oculari Periplan GW della Leitz da 30 mm. di diametro e vedrete che avrete risolto nel modo migliore tutti i vostri problemi di campo allargato.

Oculari Leitz Periplan GW a campo allargato, a confronto un Periplan normale.

Per fortuna, ormai tutti i nuovi microscopi di buona qualità utilizzano solo gli oculari da 30 mm di diametro, consentendo in questo modo un ottimo campo allargato, pur senza nuocere alla qualità ottica del microscopio.

Infine, la compensazione: è presente solo in alcuni oculari ed è indicata in genere con la lettera K, o altre sigle, assente in altri, in altri ancora compare la recente sigla CF.
I costruttori si riferiscono alla compensazione di un possibile difetto ottico degli obiettivi, che non è facile controllare in modo completo, la Cromatica Laterale, per gli amici CVD (Chromatische Vergrösserungs Differenz). Colpisce in particolare gli obiettivi ad alto ingrandimento, 40x ed oltre, mentre è facilmente corretta negli altri.
Quindi usate pure gli oculari compensati, ma non con gli obiettivi deboli, altrimenti sarete voi ad introdurre un errore di Cromatica Laterale.
Per quanto riguarda poi gli oculari CF (Chrome Free), sarebbero da usare solo con obiettivi dello stesso tipo, anche loro CF, pena ancora una volta la sotto correzione della CVD negli obiettivi ad alto ingrandimento.

Una ultima annotazione: nei raccordi fotografici per microscopi, in certi casi si utilizza l’oculare, in altri casi lo si elimina del tutto.
E’ quindi evidente che con questo ultimo metodo non sarà possibile alcuna correzione della CVD, dando immagini sempre meno corrette, man mano che si aumenta l’ingrandimento utilizzato.


Per finire il quiz:
Devo trovare un oculare da utilizzare assieme alla mia compatta per fare delle riprese in afocale, qual è il più adatto ?

A) Un oculare a campo super allargato, magari di provenienza astronomica, per visioni panoramiche di intere nebulose e simili.
B) Un oculare compensato, se devo scattare foto con obiettivi da 40x ed oltre.
C) Un oculare non compensato, da usare solo per foto con obiettivi da 25x o meno.
D) Un oculare a pupilla alta, per portatori di occhiali.
E) Un oculare da proiezione, a pupilla altissima.





Risposte ai quiz:
Nel costruire un adattatore fotografico, noi progettiamo un vero e proprio complesso ottico che deve prelevare una immagine dal nostro microscopio, per poi consegnarla nel migliore dei modi al mezzo di ripresa che dovrà memorizzarla.

I casi possibili di adattamento sono tantissimi, tanto che nessuna delle risposte previste può dirsi totalmente sbagliata, ne nessuna è completamente giusta.

La soluzione sarà quindi soltanto un compromesso: l’altezza ideale della pupilla dipenderà dal sistema ottico della fotocamera da accoppiare, la necessità o meno di compensazione dipenderà dalle nostre abitudini e dalle nostre esigenze, magari usando un oculare solo parzialmente compensato per la CVD, ecc..

In questo senso, l’oculare A potrebbe anche essere utile con una reflex o una videocamera con una ampia pupilla di ingresso, gli oculari B e C saranno più o meno adatti a seconda della compensazione già presente sul microscopio, la soluzione D andrà bene con una economica fotocamera compatta e la E probabilmente sarà l’unica soluzione per poter utilizzare una costosa videocamera con zoom molto esteso.


Morale della seconda provocazione:
difficilmente il massimo raggiungibile è la giusta soluzione, è molto più facile che il risultato migliore lo si ottenga con un opportuno compromesso, per cui ogni variazione in più o in meno non può che peggiorare la visione.

[abramo giusto]

Papà ne sai più te del diavolo !!!!
Abramo
Da oggi non mi fido più del mio cervello...sempre se lo trovo ???
Ma i punti neri da dove escono ??? Dal surriscaldamento del mio piccolo nucleo !!!

[cielo17]

Interessante!

[Gerardo]

Caro Andrea è sempre un piacere leggere i tuoi articoli. Non solo sono interessanti, ben documentati e scientificamente inappuntabili, ma sono anche scritti con leggerezza e intelligenza, permeati di quella sottile, bonaria ironia che caratterizza la saggezza!

Nel rapporto tra oculari e obiettivi va tutto bene (almeno mi auguro) finché restiamo nell'ambito di ottiche progettate per lavorare insieme, ma come sapere prima di effettuare un eventuale acquisto come si armonizzano gli oculari in dotazione con un obiettivo di costruttore diverso?

Ad esempio, mio microscopio ha in dotazione una coppia di oculari Periplan GF 12,5/18 da 23,2 mm che non reca nessuna altra indicazione: sono oculari compensatori? Gli obiettivi Leitz della serie EF sono "croma free"? Come si possono trovare informazioni sulle serie di obiettivi prodotte nel tempo dalle varie case?

[Stefano Barone]

Ciao Andrea, è sempre un vero piacere leggerti

Stefano

[Enotria]

. . . come sapere prima di effettuare un eventuale acquisto come si armonizzano gli oculari in dotazione con un obiettivo di costruttore diverso?

Purtroppo vi sarete accorti che ben pochi costruttori danno informazioni tecniche sui loro prodotti, preferiscono vendere a scatola chiusa, dicendo "compra dai nostri rivenditori e non avrai problemi".

L'esperienza insegna invece che anche le case più blasonate commettono errori non da poco, per cui il discorso della "scatola chiusa" non è sempre valido, per di più, trattandosi solo di materiale nuovo, certamente è quasi sempre al di fuori dalla portata delle nostre tasche di comuni mortali.

Non avendo sufficienti informazioni, ben difficilmente riusciamo a valutare i singoli componenti o la loro eventuale combinazione, se non abbiamo i componenti in mano, ma allora la frittata è già fatta, i soldi li abbiamo già spesi !

Non avendo conoscenze tecniche specifiche, l'unica soluzione che resta è quella di provare le varie combinazioni, annotando l'efficacia delle rispettive correzioni.

Quindi c'è ben poco da fare, a questa stessa domanda il grande Sini ha risposto: fatevi il vostro piccolo campionario di oculari con cui testare gli obiettivi, costruitevi i vostri vetrini di test, fatevi le vostre esperienze.

A sentire un simile discorso potrebbe anche venire il nervoso e pensare che Sini ci voglia prendere in giro, ma non è così, dato che lui per primo l'ha fatto e ci ha anche reso partecipi delle sue prove:
http://www.funsci.com/fun3_it/sini/mo/sceltaoculari.pdf

Se realmente volete approfondire questa questione, leggete l'articolo, non è troppo difficile, e poi ripetete le prove con i vostri oculari, con i vostri obiettivi.
Vedrete che a quel punto la vostra sensibilità critica si acuirà di parecchio.

[profPLC]

Bene,allora approfitto dell'estro didattico di Enotria per porre una domanda alla quale non ho trovato risposta leggendo nei vari articoli tra cui quelli del prof. Sini.
Si tratta degli oculari convergenti: non ho capito cosa sta dietro a questa scelta rispetto agli oculari in tubi paralleli.Questi ultimi dovrebbero aiutare l'occhio a non accomodarsi, i primi dovrebbero trascinare l'occhio all'accomodamento, ciò che è sbagliato.Oltretutto la convergenza deve essere aggiustata con delle viti (come ?). Immagino che i prismi/specchi nella testa siano funzione della convergenza e che se pongo i tubi paralleli non riesco più a ottenere la fusione delle 2 immagini, è così?

[Enotria]

La condizione normale di collegamento fra occhio ed oculare è il parallelismo fra i due canali ottici e questo è quello che trovi nel microscopio bioculare e nello stereo microscopio costruito sul modello CMO (Common Main Objective).

Trovi invece l'eccezione negli stereo microscopi costruiti sul modello Greenough, dove tutto il canale ottico è inclinato e converge, fin dall'occhio, puntando verso il soggetto in esame.

Come conseguenza della diversa modalità di collegamento occhio-oculare, hai che nel microscopio e nello stereo CMO l'occhio guarda l'infinito e crede di vedere l'infinito, nell'altro caso, anche l'occhio converge verso il soggetto, completando così la visione tridimensionale.

Per quanto poi riguarda il problema della corretta convergenza, questa è controllata dalla posizione dei vari prismi e dal loro angolo, in modo da far compiere ai due canali ottici percorsi fisicamente diversi, ma otticamente identici: questo è il motivo per cui su tutte le testate di forma "piatta" tu troverai sempre che entrambi gli oculari sono regolabili, al contrario su tutte le testate di tipo "a compasso", tu troverai sempre un solo oculare regolabile.
Prima che tu mi faccia la contestazione, ti dico anche che l'unica eccezione che puoi trovare a questa regola è nelle teste della Wild, piatte ma con un solo oculare regolabile, in quanto utilizzano un intelligente metodo tutto loro, esclusivo e brevettato, basato su di un Telan che compensa la differenza di percorso ottico.

[Guido Gherlenda]

Mi sto rendendo conto sempre più di essere un troglodita.

[tuvok]

lettura interessantissima, grazie

[profPLC]

Grazie della risposta: Greenough era la parola che mi mancava da inserire in Google.Se ho capito bene la testata a compasso implica il sistema Greenough.
Da profano mi sembra meglio il sistema a tubi paralleli, anche perchè per mantenere l'inclinazione regolata ci sono delle viti poi bloccate con collante, e sulla flangia del portaoculari rimangono fessure in cui può entrare la polvere: dovrei sigillarle.Insomma col senno di poi prenderei uno strumento col tubo da 160 e oculari paralleli, ma credo che l'importante sia imparare qualcosa da ciò che si osserva senza tormentarci sullo strumento che avremmo potuto prendere; non cadiamo nel tecnicismo che affligge i presunti fotografi!

[Enotria]

Provocazione #3: il raccordo meccanico della fotocamera

Facile: si prende un tubo, da una parte lo si attacca al microscopio, dall’altra alla macchinetta che fa le foto.

Si, ma quanto deve essere lungo questo raccordo ?
Dipende, se nel raccordare vogliamo utilizzare un oculare, dovrà rapportarsi alla lunghezza di tubo del nostro microscopio, altrimenti dovrà essere il più breve possibile.
Nel primo caso la verifica della giusta lunghezza l’avremo se, messo regolarmente a fuoco un vetrino, togliamo un oculare e lo inseriamo in cima al tubo fotografico: l’immagine deve essere visibile ed ancora perfettamente a fuoco.

Verifica della giusta lunghezza di tubo in caso si usi l'uscita con oculare es. metodo confocale.

Racc_Foto.JPG (15.13 KiB) Visto 6983 volte

Nel secondo caso abbiamo detto il più breve possibile anzi, se si potesse entrare nella testata, sarebbe l’ideale. Il guaio è che normalmente si utilizzano delle reflex e queste hanno uno “spessore”, o meglio un tiraggio, di almeno 45 mm. A questi aggiungete altri 20 mm. di spessore per la flangia e per l’anello T2 d’adattamento e siete già al limite !
Si può anche eliminare totalmente la testata, ma in tal caso la visione avviene solo attraverso la fotocamera, perdendo così la visuale panoramica degli occhi.

Poi, una caratteristica molto comoda se presente nel nostro raccordo fotografico, è la possibilità di variare l’allungamento in modo micrometrico, così da poter regolare nel migliore dei modi la messa a fuoco sulla fotocamera, rendendola parfocale con la visione oculare.

Raccordo commerciale totalmente registrabile ed adattabile a microscopi, telescopi, ecc.

Altre caratteristiche importanti sono poi la stabilità, la robustezza, la capacità di smorzare rapidamente le vibrazioni.

Riguardo a questo ultimo aspetto, che spesso è causa del tanto temuto micro mosso, io sconsiglio sempre l’utilizzo di un sostegno per la fotocamera tenuta separata dal microscopio. Molto meglio se abbiamo a che fare con un’unica struttura solidale, in questo modo, anche se si formassero delle vibrazioni, queste sarebbero in fase fra loro e la foto non ne risentirebbe.
Viceversa, strutture anche robustissime, ma separate, sono sempre causa di vibrazioni sfalsate fra loro, con immancabile creazione del micro mosso.

Riguardo poi il materiale con cui fare il raccordo ed il metodo di costruzione, è pacifico che la soluzione ottimale vede l’uso del tornio e come materiale il Delrin, meglio se nero, o l’alluminio.
In mancanza di tornio, è comunque possibile sfruttare raccordi universali, più o meno modificati, ed anche tubi di cartone costruiti avvolgendo strisce di carta e Vinavil fino a raggiungere il diametro necessario.

Adattatore commerciale per reflex, ma modificabile per essere incollato ad una compatta in afocale.

Infine, se vi è possibile, cercate di contenere il peso delle fotocamera da utilizzare in afocale: se vi capitasse di fare la fotografia non al tubo trinoculare, ma da un normale oculare laterale, molto meglio avere “appesa” una fotocamera da pochi etti e che non sforza sulla delicata struttura della testata.


Ed ora il quiz.
Sto cercando la soluzione migliore per collegare in afocale la mia super compatta al microscopio. Purtroppo la fotocamera è piuttosto pesante, per cui:

A) il microscopio è su un robusto tavolo vicino ad un muro portante, la fotocamera viene così fissata con delle robuste staffe fissate a cemento direttamente nel muro.
B) Utilizzo un robusto treppiede con una comoda testa ad attacco rapido per la fotocamera.
C) Cerco di rendere più rigido e robusto il tubo di raccordo, poi monto la fotocamera direttamente su questo, curando la robustezza delle flangie e dei raccordi.
D) Sfrutto lo stativo di un ingranditore professionale per grande formato, montando il microscopio sul piano dell’ingranditore e la fotocamera al posto della testa da ingrandimento.



Risposte al quiz:
A- Per quanto il muro sia stabile, può entrare in vibrazione con il passaggio dei mezzi, specie se pesanti. Ma anche se fosse assolutamente fisso, sarà il microscopio sul tavolo che potrebbe vibrare.
B- Stessa cosa per il treppiede, le sue vibrazioni sarebbero diverse da quelle del tavolo di appoggio del microscopio, causando il micro mosso.
C- In questo caso non si cerca tanto di evitare le vibrazioni, ma le si rende sincrone, in modo da non venir registrate dalla fotografia.
D- Potrebbe anche essere una soluzione interessante, certamente si avrebbe una ottima robustezza e stabilità ed eventuali vibrazioni sarebbero in sincrono, quindi non registrabili.



Morale della terza provocazione:
la struttura fisica del raccordo fotografico è un insieme di abilità e di fantasia creativa, peccato solo che non una volta mi è venuto bene al primo colpo, mai come in questo caso vale il detto: “errando discitur”.

[Enotria]

Provocazione #4: il raccordo ottico della fotocamera

Qui si entra nel veramente difficile, allora per semplificarci le cose prendiamo in esame due sole varianti per il nostro microscopio: con o senza oculare ed un altro paio di possibili varianti per la fotocamera: con o senza obiettivo.

Del resto, la stragrande maggioranza dei casi rientra in una di queste quattro combinazioni possibili.

A1) Microscopio con oculare, fotocamera con obiettivo.
Chiamato anche metodo afocale, è certamente il più diffuso ed il più flessibile. Sfrutta la possibilità della fotocamera completa di obiettivo, di focalizzare i raggi di luce paralleli emessi dall’oculare, in una immagine sul sensore. Per farlo in modo corretto, l’obiettivo della fotocamera deve essere posizionato su infinito.
Perfetto per le leggere compatte digitali che così possono essere inserite anche al posto dei normali oculari per fare foto “al volo” sui microscopi, anche se non sono dotati dell’apposito raccordo.
Ha però due punti molto critici, due condizioni che devono essere rispettate: la pupilla di uscita dell’oculare DEVE corrispondere alla pupilla di entrata della fotocamera ed inoltre, il diametro delle due pupille deve essere il più possibile simile.
Il guaio è che mentre la pupilla dell’oculare è fissa, quella della fotocamera è variabile con lo zoom: si sposta avanti ed indietro e, contemporaneamente, cambia di dimensione.
La soluzione più facile è quindi quella di giocare con l’altezza della pupilla dell’oculare, facendo in modo che cada molto all’interno dell’obiettivo della fotocamera: a questo punto muovendo lo zoom si dovrebbe riuscire a trovare una posizione in cui il sensore è completamente coperto dall’immagine.

Mentre la fotocamera A non riuscirà mai a far coincidere le due pupille (zoom esagerato), con la fotocamera B ciò sarà possibile.

Inoltre, per non complicarci inutilmente la vita, evitiamo di utilizzare super fotocamere con grandi obiettivi super luminosi: la piccola pupilla del nostro microscopio non riuscirà mai a coprire a pieno la troppo grande pupilla della fotocamera, quindi avremmo fatto una spesa perfettamente inutile.

A2) Microscopio con oculare, fotocamera senza obiettivo.
Tipico del collegamento delle reflex, sfrutta il principio che l’oculare proietta una immagine completa e che si focalizza all’infinito.
Basta scorrere lungo il fascio emergente dall’oculare con un vetro smerigliato per vedere questa immagine che, man mano ci si allontana, diventa sempre più grande e sempre più a fuoco. Se potessimo allontanarci di parecchi metri, vedremmo l’immagine perfettamente focalizzata, anche se purtroppo inutilizzabile per le esagerate dimensioni raggiunte e per la conseguente troppo bassa luminosità.
Ci si accontenta allora di prelevare l’immagine molto più vicino al microscopio, in un punto in cui abbia le giuste dimensioni per il nostro sensore e di sopperire alla sua sfocatura andando a modificare la messa a fuoco principale del microscopio.

Bellissimo raccordo originale Nikon, dedicato alla gloriosa, ma ormai superata, Nikon F

Nikon_Adat_4.JPG (22.76 KiB) Visto 6960 volte

Pacifico che stiamo facendo volontariamente un errore, la modifica della messa a fuoco, per compensare l’errore precedente di aver intercettato l’immagine non all’infinito, ma in un punto troppo vicino al microscopio.
Altrettanto pacifico però è che se questo doppio errore non ci penalizza troppo e consente ugualmente risultati soddisfacenti, ci tappiamo il naso e sfruttiamo tranquillamente questo metodo che, in compenso, è semplicissimo da utilizzare e da mettere a punto.

B1) Microscopio senza oculare, fotocamera con obiettivo.
Metodo ancora poco usato, ma che in futuro potrebbe svilupparsi sia per le reflex, sia per le compatte, a causa della diffusione dei microscopi a coniugata infinita. E’ infatti il sistema utilizzato nei microscopi di ultima generazione, l’immagine è portata da fasci paralleli di raggi paralleli, quindi la possiamo intercettare in qualsiasi punto, ma prima della lente di tubo, con una semplice compatta dotata di obiettivo posto su infinito ed avere così la nostra bella foto.

B2) Microscopio senza oculare, fotocamera senza obiettivo.
Ci siamo ridotti ai minimi termini, ormai non abbiamo più nulla !
Non abbiamo più l’oculare, non abbiamo più neppure l’obiettivo della fotocamera, che quindi sarà per forza di cose una reflex.
In queste condizioni c’è solo un punto dove possiamo andare a prenderci l’immagine ed è l’immagine intermedia del microscopio, quella che si forma ad una distanza di 10 mm dalla battuta del porta oculare (comunque verificate la posizione esatta con un vetro smerigliato).

Microscopio Nikon Optiphot-2 con raccordo per proiezione e per ripresa diretta.

Per fotografare, occorre che il sensore venga posto esattamente dove si forma l’immagine, solo così non abbiamo introdotto errori. Molto spesso, l’unico modo per riuscire è quello di rinunciare del tutto alla visione oculare, ripiegando sulla sola ripresa visibile sul monitor.
Purtroppo, nella pratica avviene che poi vogliamo adattare la copertura dell’immagine sul sensore e questo lo possiamo fare solo spostando avanti o indietro il sensore rispetto al punto in cui si forma l’immagine intermedia. Ma allora ancora una volta commettiamo un errore ed ancora una volta compensiamo questo con il secondo errore: il solito spostamento della messa a fuoco !
Ed allora vale qui quello che abbiamo già detto per la situazione in A2: se, nonostante gli errori, il risultato vi soddisfa, tappatevi il naso e fate finta di nulla !



Ed ora il quiz.
Sono dal fotografo che mi sta consigliando la miglior digitale da utilizzare in afocale sul mio microscopio, qual è la più adatta ?

A) Una reflex semi professionale, con obiettivo zoom 17-110 ed f/4 fisso, sensore a formato pieno 24x36
B) Una minuscola compatta con zoom di buona qualità, ma con rapporto solo 1:3
C) Una bridge con zoom rapporto 1:10 ultra luminoso
D) Una compatta con super zoom rapporto 1:10 e possibilità di fare macro in rapporto 1:1
E) Compatta di qualità medio alta, schermo LCD da 3”, possibilità di regolazioni manuali, macro fino a 1:1, zoom ottico equivalente a 35-400 f/5,6-16


Risposte ai quiz:
A- Assolutamente sconsigliabile, le pupille sono totalmente diverse, sia per dimensione, sia per posizione.
B- Qui si che ci siamo: la sua pupilla piccola e poco arretrata, può anche arrivare a combaciare con quella dell’oculare.
C- Si, capirai, e chi la va a trovare la pupilla in uno zoom così spinto ?
D- Stesso problema, inoltre la possibilità di fare Macro non interessa.
E- Andrebbe tutto bene, se non fosse per quello zoom esagerato.



Morale della quarta provocazione:
Non esiste un raccordo ottico perfetto, esiste invece il più adatto al tipo di riprese che voi fate ed alle vostre esigenze fotografiche: chi si accontenta di fare foto solo per il Forum e senza troppi problemi, probabilmente con la sua compattina in afocale andrà benone, al contrario il fotografo che deve vendere foto tecnicamente perfette cercherà la ripresa diretta della immagine intermedia con una reflex a pieno formato ed obiettivi del microscopio di tipo Croma Free, quindi già totalmente corretti per la Cromatica Laterale.

[Enotria]

Provocazione #5: l’obiettivo – caratteristiche

Decisamente il componente più importante del microscopio, gioia e dolori di ogni appassionato, fonte di grandi soddisfazioni, ma anche di brucianti delusioni.

Data per scontata la conoscenza delle differenze di qualità (Acromatico, Fluorite e Apocromatico) e dei relativi prezzi, vediamo alcune altre caratteristiche su cui spesso si aprono accese discussioni sul Forum.

Obiettivi Leitz Ks in fluorite, usati per il controllo dell'assorbimento di radiazioni nucleari, ma dalla ottima qualità ottica.

Col termine di planare (PL, Plan) si intende che la messa a fuoco è omogenea su tutto il campo inquadrato, in caso contrario si avrebbe il centro a fuoco, mentre i bordi sarebbero leggermente sfuocati.
Detta così sembra un pregio indiscusso, ma in Ottica non si ottiene niente per niente, qualche cosa deve essere sacrificato: distanza di lavoro, contrasto, fragilità, costo.
Si nota così su eBay la svendita di magnifici, ma inusabili, PlanApo 10x, ottimi, ma con una distanza di lavoro irrisoria per un così basso ingrandimento.
Si assiste alla delusione di gente che finalmente riesce ad acquistare il super obiettivo tanto sognato e poi non riesce ad usarlo per la difficoltà nel metterlo a fuoco.
Per di più, il maggior numero di lenti porta ad un minor contrasto rispetto ai ben più semplici acromatici, così come spesso la tecnica di costruzione porta a lenti esterne concave, complicatissime poi da tener pulite.
Quindi, se proprio vi è indispensabile un campo completamente spianato, prendetelo pure, altrimenti potete benissimo farne a meno e vivere ugualmente felici e contenti, specie se poi usate i programmi di stack per aumentare artificialmente la profondità di messa a fuoco.

Altro termine discusso e discutibile è la distanza di lavoro (LWD, WD), certamente utilissima se serve veramente (microscopi invertiti, metallografici, uso di acidi o di manipolatori, episcopia, ecc.), in caso contrario è una inutile diminuzione di risoluzione, senza un reale beneficio come contropartita.

Obiettivi a grande distanza di lavoro, ottimi per episcopia, spesso dotati anche di diaframma.

Molto comuni poi gli obiettivi progettati per il Contrasto di Fase (Phn, Phv), ma ancora, se non sono necessari per il tipo di contrasto utilizzato, meglio non acquistarli. L’anello di fase interno può interferire con l’immagine, creando riflessi indesiderati, con diminuzione sia del contrasto, sia della stessa risoluzione.

Non hanno controindicazioni invece gli obiettivi specializzati per le osservazioni in luce polarizzata (Pol, P, SF) salvo un generico maggior costo. La differenza con i comuni obiettivi sta nel trattamento dei vetri utilizzati per le lenti. Su questi obiettivi, deve essere garantita l’assenza di tensioni interne che potrebbero creare delle differenze di colore al passaggio della luce polarizzata.


Il quiz.
Una sola affermazione è sbagliata, quale ?

A) Gli obiettivi con l’indicazione Pol rendono più vivaci i colori della polarizzazione.
B) Gli obiettivi planari sono spesso una versione “di lusso” degli acromatici.
C) La correzione planare diminuisce la distanza di lavoro, specialmente negli Apocromatici.
D) Gli obiettivi Ph rendono sempre più evidente la messa a fuoco, anche in Campo Chiaro.


Risposta ai quiz:
A) No assolutamente, devono lasciare inalterati i colori dato che è proprio sui differenti colori che si basa la polarizzazione.
B) Vero, spesso le case produttrici hanno una prima serie di obiettivi acromatici super economici per reggere la concorrenza, ma poi già i planari sono costruiti con minori limitazioni economiche.
C) Vero, tanto che se non hai tutto più che perfetto, può capitare che non riesci neppure a mettere a fuoco.
D) Vero, per motivi di diffrazione ottica, i punti non a fuoco sono circondati da un alone che si riduce man mano si raggiunge la messa a fuoco corretta.

Obiettivi ed oculari "strani" in attesa di destinazione.

Morale della quinta provocazione:
quando trovate obiettivi con delle caratteristiche inusuali, ragionateci sopra, talvolta per voi sono perfettamente inutili, qualche rara volta possono essere un’ottima occasione, molto spesso sono soldi in più spesi inutilmente.

[Enotria]

Provocazione #6: gli obiettivi, rapporto Prezzo/Qualità

Già si è detto della grande importanza della qualità degli obiettivi e si è già accennato che se la qualità aumenta, il prezzo dell’obiettivo aumenta, ma in modo esponenziale.

In modo molto grossolano, ma sul mercato globale di eBay un semplice Acromatico costa attorno ai 50 Euro, 80 circa se PlanAcromatico, sui 120 si trovano gli obiettivi alla Fluorite e poco di più, 180 quelli ApoCromatici. Infine i PlanApoCromatici chiudono il campionario con prezzi attorno ai 250 Euro, con punte di 400 ed oltre per i campioni di categoria, i “mostri” che tutti noi sogniamo.

Il costo costituisce quindi un ostacolo notevole, molte volte insormontabile, ma con alcune soluzioni, magari non proprio ortodosse, si possono risparmiare parecchi soldi e permetterci degli obiettivi che altrimenti difficilmente potremmo acquistare.

Naturalmente ho già dato per scontato l’acquisto di materiale usato, nessuno di noi normali appassionati può permettersi il lusso di andare dal rivenditore Zeiss ufficiale ed acquistare un obiettivo nuovo, si mangerebbe alcuni mesi di stipendio !
L’acquisto dell’usato su eBay consente quindi delle riduzioni di prezzo da 1/3 ad 1/10 del costo originale, per contro ci espone a qualche rischio per colpa di venditori disonesti che rifilano obiettivi difettosi.
La protezione migliore è un minimo di attenzione nel valutare i feedback del venditore, guardare il motivo di eventuali note negative ricevute ed infine, pagare con PayPal. In questo modo avremo molta più forza nel richiedere la restituzione del denaro o la sostituzione della merce in caso di oggetto ricevuto difettoso.

Un altro fattore di risparmio è la “moda”, che anche nel campo della microscopia rende rapidamente deprezzato uno strumento o un obiettivo, pur senza incidere minimamente sulla sua reale qualità.

Alcuni anni fa si utilizzavano obiettivi calcolati per microscopi con lunghezza di tubo di 170 mm, oppure con parfocale minore di quella attuale, i così detti obiettivi “corti”. Il loro costo è oggi la metà del normale, essendo poco ricercati per presunti dubbi sulla loro compatibilità.
Questi dubbi sono infondati, vorrà dire che quando voi vi godete il vostro bellissimo 100x /170 PlanAPO pagato solo 80 Euro, l’ingrandimento reale sarà di 94x ed allora, qual'è il problema ?
Se vi capitasse uno dei magnifici obiettivi in 170 della Leitz, prendetelo al volo, costa poco ed è uno dei migliori mai prodotti.

Due dei più famosi obiettivi PanAPO della Leitz, venduti a poco perché calcolati per tubi da 170mm.

Stessa cosa per gli obiettivi con Parfocale minore di 45mm.: vi sono delle bellissime serie ApoCromatiche della Zeiss Jena e tutti gli obiettivi della LOMO, che hanno costi irrisori se rapportati alle prestazioni che possono fornire. Male che vada, potete utilizzare un anello di prolunga da 12 o da 8 mm. per pareggiare la situazione.

Ma anche certi obiettivi ApoCromatici molto vecchi possono riservarci delle sorprese, non è raro trovare degli ottimi APO ante guerra a costi molto bassi. Magari sarà bene osservarli prima con attenzione, perché oltre mezzo secolo di attività possono aver lasciato il segno, ma poi possono dare ancora risultati fantastici, pur al prezzo di un acromatico cinese di bassa qualità.

Stesso discorso vale per gli obiettivi moderni costruiti per lunghezze di tubo infinita: è vero che alcuni sono incompatibili per ragioni meccaniche, ma tantissimi funzionano senza il minimo problema anche sui microscopi normali. Piuttosto, se non avete ancora provato, fate l’acquisto con riserva, ma provate.
Io ho acquistato diversi ottimi obiettivi, tra cui un favoloso PlanApo con una apertura numerica di 1,40 a prezzo ridicolo, solo perché nessuno si azzardava a prendere un obiettivo calcolato per infinito.

Ancora, molte note case affidano a noti ospedali o istituti di ricerca, speciali obiettivi da collaudare, in attesa della loro versione definitiva. Naturalmente, finita la prova, li ritroviamo su eBay, magari non marcati o, addirittura mascherati, ma sempre dalla qualità indiscussa ed a prezzi ridicoli.

Versione di prova e definitiva dello stesso obiettivo.

I suggerimenti che ho dato non sono esattamente “canonici”, anzi, vi ho spinto a trasgredire volontariamente parecchie regole.
Certamente nel farlo commettiamo un errore, di sicuro quegli obiettivi non renderanno il loro massimo possibile, ma di sicuro ci permettono di usare delle ottiche con prestazioni che mai ci saremmo potuti permettere ed il tutto al prezzo di un misero acromatico.


Il quiz.
Le affermazioni seguenti sono tutte vere, leggetele e commentatele con un bel “e chi se ne frega !”

A) Usare un obiettivo per tubo 170 su un microscopio con tubo 160 porta ad un minimo errore di ingrandimento ed a un leggero errore di parfocalità.
B) Un obiettivo per tubo infinito non renderà mai il massimo se montato su un microscopio normale.
C) Un obiettivo usato ha prestazioni leggermente inferiori al suo omologo nuovo, fatte salve le tolleranze di costruzione.
D) Il raccordo per “allungare” la parfocale degli obiettivi “corti” costa ben 15 Euro.
E) Se tutto il revolver è formato da obiettivi da 170, oppure da “corti”, non avremo neppure alcun errore di parfocale e non serviranno neanche i raccordi di allungamento.


Morale della sesta provocazione:
sul mercato dell’usato vi sono tanti obiettivi non proprio “canonici” a prezzi ridicoli, cercate di capire cosa hanno di speciale e, se scoprite che possono essere sfruttati anche da voi, non fateveli scappare.

[Gerardo]

Grande Enotria, una vera miniera di informazioni e di saggezza che, rifuggendo dall'ovvio, aiuta tutti i lettori ad avere un approccio sano e intelligente alla microscopia.

Grazie.

[Enotria]

Provocazione #7: il condensatore.

Troppo spesso sottovalutato, al contrario la sua funzione è importante tanto quella dell’obiettivo.

Infatti, con l’obiettivo forma il binomio perfetto, l’uno deve alimentare di luce il secondo, in modo che questo ultimo possa ingrandire l’immagine al meglio e con la massima risoluzione possibile.

Se il condensatore non fornisce la giusta quantità di luce, immediatamente l’obiettivo si adegua, riducendo le sue prestazioni.

Ma non basta: il raggio di luce NON deve essere interrotto, altrimenti si ha un aumento delle dispersioni, dei riflessi e, di conseguenza, un calo del contrasto e della luminosità.

Tutti i condensatori sono caratterizzati da una apertura numerica, che indica fino a che punto sono in grado di illuminare regolarmente gli obiettivi: se ho un obiettivo con apertura numerica 1,30 e lo illumino con un condensatore dall’apertura numerica di 0,90, il mio obiettivo si comporterà esattamente come fosse solo uno 0,90 di apertura.

Il fascio di luce emergente dal condensatore

7_Condensatore.JPG (15.43 KiB) Visto 7138 volte

Come gli obiettivi, anche nei condensatori, alcuni devono essere utilizzati a secco, altri immersi nell’olio: più esattamente, quelli con indice di apertura minore di 1 sono da utilizzare a secco, quelli con indice superiore vanno invece immersi mettendo una goccia di olio sintetico sopra al condensatore ed avvicinandolo poi al fondo del vetrino, fino alla adesione dell’olio.

E’ importante ricordare che nessun condensatore, così come nessun obiettivo, può superare l’apertura di 1 senza essere immerso nell’apposito olio e che se abbiamo un condensatore con a.n. = 1,30 e lo usiamo senza l’olio, la sua apertura si riduce automaticamente a 0,90/0,95 come massimo.

Diversa apertura del fascio illuminante a secco ed immerso.

Ricordiamo inoltre che il condensatore, o meglio la sua corretta regolazione, è altamente responsabile del contrasto e della risoluzione che il nostro microscopio potrà esprimere.
La chiusura del diaframma o l’abbassamento del condensatore, portano ad aumentare il contrasto, ma a scapito della risoluzione.
L’aprire il diaframma e l’alzare il condensatore fino al massimo di Kohler, porta a massimizzare la risoluzione, ma a scapito del contrasto.
La regolazione migliore sarà quindi un compromesso, privilegiando più o meno l’uno o l’altro, ma tenete presente che l’occhio umano è molto più sensibile al contrasto piuttosto che alla risoluzione, tanto che con contrasto troppo debole qualunque immagine diventa invisibile, anche se la risoluzione fosse altissima.
Altra conseguenza, tipica in chi è alle prime armi della microscopia, è quello di tenere fin troppo chiuso il diaframma di apertura: a noi sembrerà di aver migliorato tanto l’immagine perché è aumentato il contrasto, ma in realtà l’immagine è peggiorata perché, parallelamente, è diminuita la capacità di risoluzione dell’obiettivo.

Visto che il condensatore ha il compito di fornire all’obiettivo la grande quantità di luce necessaria per le alte risoluzioni, è anche il mezzo per modificare in vari modi il fascio luminoso allo scopo di incrementare ancora di più sia il contrasto, sia la risoluzione, contemporaneamente.
Allo scopo si utilizzano delle tecniche che hanno in comune la modifica del fascio luminoso cambiandone la geometria.

Nel contrasto di fase il fascio illuminante è sempre un cono rovesciato, ma è vuoto all’interno.
Nel campo oscuro è ancora un cono vuoto all’interno, ma l’angolo con cui esce gli impedisce di entrare direttamente nell’obiettivo: solo i raggi riflessi dal soggetto sotto esame potranno entrare e formare l’immagine.

Tre diversi condensatori a Contrasto di Fase della Zeiss

Nella illuminazione obliqua il cono rovesciato è normalmente pieno, ma viene sezionato da uno schermo che noi poniamo sul percorso della luce: in questo modo il soggetto verrà illuminato da raggi luminosi orientati in una unica direzione e ciò creerà delle ombre marcate che renderanno maggiormente visibile il soggetto ed i suoi particolari.

Ma le tecniche per modificare il fascio luminoso sono tantissime e ciascuna, se ben sfruttata, può dare ottimi risultati e spesso, con costi irrisori.



Il quiz.

Normalmente io lavoro con obiettivi a secco e con indice di a.n. massimo di 0,90.

Il condensatore che ho in dotazione ha una apertura numerica di 1,25 ed io naturalmente lo uso a secco. Se volessi migliorare le prestazioni del mio microscopio, mi conviene:

A) Continuare così senza altre modifiche, usando il condensatore a secco.
B) Continuare così, ma immergere in olio il solo condensatore.
C) Acquistare un condensatore a secco da 0,90 di a.n. massima, in sostituzione di quello da 1,25 di a.n.
D) Quando possibile, utilizzare delle tecniche di modifica del fascio luminoso per aumentare sia contrasto, sia risoluzione.



Risposta ai quiz:
A) Non ho alcun miglioramento
B) Non ho alcun miglioramento
C) Giusto, in Ottica non si ottiene nulla per nulla, per cui il condensatore da 0,90 sarà ottimizzato proprio per il funzionamento con obiettivi a secco.
D) Giusto, il concetto è sempre valido, sia se vado a secco, sia se uso l’immersione.



Morale della settima provocazione:
E’ stupido spendere gran soldi per gli obiettivi e poi risparmiare sul condensatore: nessun obiettivo potrà mai darvi di più di quello che lui stesso riceve dal condensatore !

[Enotria]

Provocazione #8: l’Illuminazione

Il primo problema riguarda la sorgente luminosa: normalmente è data da una lampada più o meno speciale (filamento puntiforme e molto compatto), ma sempre molto costosa e con stranissimi zoccoli per costringervi ad acquistarla sempre dallo stesso produttore del microscopio.

Attualmente si stanno usando molto le lampade alogene per la loro grande potenza e brillantezza ed iniziano a fare la loro comparsa anche sui microscopi commerciali i LED.

Il fascio di luce che fuoriesce dal diaframma di campo

8_Campo.JPG (20.15 KiB) Visto 7109 volte

Tantissimi stanno sostituendo le lampade dell’illuminazione con i LED di potenza, in genere formati da più giunzioni collegate assieme in serie o in parallelo, fino a raggiungere la potenza richiesta.
Costano poco, occorre solo un minimo di attenzione nell’alimentarli in quanto, al contrario delle lampade, devono essere regolati modificando la corrente e non la tensione.
Ma proprio per questo motivo si raggiungerà molto presto il limite di convenienza, perché quelli “in parallelo” che hanno un alto rendimento, già ora hanno consumi di corrente molto elevati, anche superiori ai 3 Ampere, e non sopportabili dai normali alimentatori che si trovano in commercio.
Li riconoscete perché hanno la tensione di funzionamento sui 3,5 Volt.
In alternativa si possono acquistare i “vecchi” LED di potenza con le giunzioni “in serie” che utilizzano tensioni e correnti ancora compatibili con i normali alimentatori, ma che purtroppo hanno rendimenti più bassi e sono molto più delicati: basta che si bruci una sola giunzione, la più debole, e l’intero LED diventa inutilizzabile.
Anche questi li potete riconoscere dalla tensione di funzionamento, che sarà un multiplo dei 3,5 Volt unitari: 7 Volt, 11 Volt, ecc.

Nella foto vedete vari tipi di LED, in particolare quelli di potenza “in serie” sono i tipi C ed E, mentre il tipo D è di quelli “in parallelo” .

Vari tipi di led, ad alto rendimento A, B e D, a basso rendimento C ed E.

Un componente molto discusso e discutibile dell’illuminatore è il filtro in vetro smerigliato che rende più omogeneo il fascio luminoso. I microscopi più seri hanno questo componente rimovibile, in modo da poterlo togliere per avere il massimo contrasto o per allineare il fascio luminoso. Certo che la sua assenza fa risaltare qualsiasi difetto di illuminazione, specie la macchia centrale molto più luminosa data dall’immagine sfuocata del filamento (o del LED).

Oggi tutti i microscopi seri hanno la possibilità di regolare l’illuminazione secondo i principi di Kohler e già questo aiuta a rendere meno evidente la macchia luminosa centrale, ciò nonostante il vetro smerigliato viene ancora messo dai costruttori a garanzia di una illuminazione più omogenea, a dispetto di errori di allineamento, errori di progettazione, errori involontari degli utenti, ecc.
Insomma il filtro smerigliato è una garanzia per il costruttore: toglietelo pure se volete, il contrasto del microscopio migliorerà notevolmente, ma attenti a risolvere eventuali difetti di illuminazione che dovessero insorgere.

Sul percorso luminoso vengono poi inseriti diversi filtri allo scopo di modificare le proprietà della luce trasmessa: filtro verde per migliorare la resa degli obiettivi più economici, filtro blu scuro per migliorare la resa degli obiettivi ad altissime prestazioni, filtro infrarosso per eliminare le radiazioni calorifiche che abbagliano i sensori digitali, filtro polarizzatore, lamine ritardanti, ecc. ecc.


Il quiz.
Trasformare l’illuminazione del nostro microscopio da lampada 6V 20W a LED, con il minimo di spesa e senza modificare nulla del microscopio, utilizzando solo una lampada bruciata.
Questa volta, per non annoiarvi, risolveremo il quiz assieme.
Andiamo in un negozio di elettronica ed acquistiamo una resistenza piccola da 22 Ohm ed una striscia di Led bianchi per decorazione. Quest’ultima viene venduta a tratti di 3 led per volta, per noi sarà sufficiente anche un solo led. Da un ritaglio di lamierino di rame ricaviamo un pezzetto che piegheremo ad L.
Ed ecco pronti tutti i nostri componenti.

I componenti: striscia di led 5050 (bastano 3), la resistenza di protezione, un lamierino in rame per disperdere il calore.

Prendiamo la lampadina bruciata e misuriamo la distanza dal bordo dello zoccolo al filamento, poi rompiamo il bulbo in vetro e ripuliamo per bene lo zoccolo.
Prendiamo la striscia dei LED e togliamo la calotta di plastica morbida che fa da lente, poi tagliamo e separiamo un solo LED. Saldiamo due fili al LED, poi togliamo la carta protettiva ed incolliamo il LED al lato più corto della squadretta ad L. Saldiamo ora il lato più lungo della squadretta allo zoccolo della lampada, facendo in modo che il LED sia alla stessa altezza del filamento, infine saldiamo i fili ai contatti dello zoccolo, interponendo in uno qualsiasi la resistenza da 22 Ohm. Infine, utilizziamo per portare la tensione al led un vecchio caricabatterie da cellulare non più utilizzato. Finito, spesa totale 2 Euro ![/i]

[Enotria]

Provocazione #9: I tabù della Microscopia


I° Postulato: non esiste null’altro che Leitz, Nikon, Olympus e Zeiss.
In realtà il loro vero pregio consiste nell’essere presenti in massa sul mercato dell’usato e quindi nell’essere facilmente reperibili sia come microscopi, sia come accessori. In questo senso, il primato della diffusione e della economicità spetta certamente alla Zeiss ed, in seconda battuta, alla Leitz.
Nulla toglie che vi siano prodotti inglesi, americani o russi di ottima fattura e buona qualità, rintracciabili a prezzi irrisori e perfetti per chi non ha grosse ambizioni di espansione e di accessori.

I° Tabù: non utilizzare mai accessori di marca diversa.
Per alcuni accessori è vero, specie se la diversità è meccanica. Altrimenti, non vi è alcun problema nel mescolare obiettivi di marca diversa: ad esempio, io utilizzo delle ottiche Zeiss, obiettivi, condensatore ed oculari, su di un corpo Nikon e mi trovo benissimo. Del resto i microscopi si sono ormai standardizzati ed il cercare il meglio all’interno di ogni marca è perfettamente lecito.

Condensatori Zeiss adattati per essere usati sui microscopi Nikon

II° Tabù: dopo l’uso, pulire sempre il microscopio.
E’ vero che la polvere e lo sporco rovinano il microscopio, ma spesso è molto più pericoloso l’intervento di pulizia che lo sporco in se. Pensateci bene prima di intervenire in qualsiasi modo, se sapete dove mettere le mani fate pure, altrimenti è meglio tenere un po’ di polvere che non ha mai fatto male a nessun microscopio, almeno finché non tentate di toglierla.
Tenete presente che le parti più pericolose sono gli oculari con il loro delicato trattamento anti riflesso, per cui usate pure la peretta in gomma che soffia aria asciutta, ma già siate cauti al livello successivo, l’abbondante alitata e pulizia con cartina ripiegata, ma se poi volete andare oltre, pensateci bene se proprio è indispensabile: spesso è meglio tenersi lo sporco !

III° Tabù: l’olio per immersione va sempre rimosso.
Era vero quando si usava l’olio di cedro diluito con solventi, in quanto i solventi evaporavano e l’olio si induriva in una patina che offuscava l’obiettivo. Ma ormai oggi tutti utilizzano oli sintetici, senza solventi volatili e che restano perfettamente liquidi per dei mesi.
Pertanto, se l’olio non lo userete più per molto tempo, pulite pure, ma se lo usate spesso, molto meglio asportare l’olio in eccesso con della carta e lasciare il velo d’olio sugli obiettivi e sul condensatore. Certamente fate molti meno danni che usare un solvente per rimuoverlo, anche perché è proprio quando l’olio viene disciolto nel solvente il momento più pericoloso, è allora che la miscela diluita penetra più facilmente all’interno dell’obiettivo ed allora si che sono cavoli amari !

Due modernissimi obiettivi a coniugata infinita: sono del 1943 !

IV° Tabù: gli obiettivi per infinito sono migliori dei normali.
E per quale arcano motivo dovrebbero essere migliori ? Non hanno nulla di particolare rispetto ai normali, salvo la mancanza di una lente, ma che esiste ugualmente ed è semplicemente posta in un altro punto e non dentro l’obiettivo. Gli obiettivi per infinito non hanno nulla che li renda migliori, oltre tutto non sono neppure una gran novità, visto che vengono costruiti, con alterne fortune, già da oltre un secolo. Ed allora perchè i fabbricanti li magnificano tanto ?
Perché per loro hanno un innegabile vantaggio, quello di poter interporre accessori vari sul percorso ottico, senza preoccuparsi della diversa lunghezza del tubo. Per loro tante preoccupazioni in meno, anzi la possibilità di ritornare al Far West dell’anarchia, quando ciascun produttore faceva diversi i propri accessori, in modo da legare a sé il cliente.
C’è voluto oltre un secolo per standardizzare gli obiettivi dei microscopi, pertanto questa, per loro, è l’ultima occasione per forzare i clienti ad acquistare solo Nikon, o solo Olympus, ecc. ecc.

V° Tabù: i Coloranti ed i Reagenti sono carissimi ed introvabili.
Molto probabilmente ne avete diversi già in casa, in cucina o dentro la vostra cassetta di pronto intervento ed, in ogni caso, potete facilmente procurarveli in una qualsiasi farmacia.
Blu di metilene: classico colorante del nucleo delle cellule, lo trovate come disinfettante nei negozi di acquari e lo usate così, oppure lo trovate come polvere in farmacia da diluire all’uno per cento.
Fuxina fenica: colorante del citoplasma cellulare, reperibile in farmacia come disinfettante fungicida.
Eosina: utilizzato come disinfettante, è un ottimo colorante citoplasmatico, da usarsi tal quale se in versione disinfettante, altrimenti se puro lo si diluisce al 1%
Tintura di Jodio: celebre disinfettante, ma utilissimo anche in microscopia per mettere in evidenza qualsiasi riserva di amido che verrà fortemente colorata in viola.
Acido Muriatico: soluzione di HCl utilizzata come detersivo/decalcificante nei lavori domestici, ma utilissima anche nella preparazione delle cellule per essere poi colorate o disgregate.
Varechina: usata in microscopia per la disgregazione della sostanza organica, lasciando solo la struttura silicea, vedi la preparazione delle diatomee, ecc. ecc.

II° Postulato: in Ottica spesso un errore sembra compensato da un altro errore, ma resta pur sempre un errore !
Questo concetto lo abbiamo già incontrato diverse volte, in particolare abbiamo anche detto che l’uso del microscopio è spesso un compromesso di errori che facciamo o per comodità o per pigrizia. Se il risultato ci soddisfa comunque, nulla di male. Il problema si pone invece quando non siamo contenti dei risultati, allora dobbiamo aprire la caccia agli errori, identificare i più gravi e cercare le relative soluzioni.

III° Postulato: in Ottica quasi mai il Massimo è meglio del Giusto.
Nonostante quello che molti pensano, l’Ottica è una scienza esatta, per cui anche l’eccesso ci crea dei problemi. La macchina fotografica con il super obiettivo sarà anche ottima per fotografare la morosa, ma se la dobbiamo accoppiare ad un microscopio ci darà dei problemi per la profondità della pupilla e per le sue dimensioni, problemi che una normalissima e modesta compatta non ci creerebbe.
Ancora, l’usare un condensatore ad elevata apertura numerica quando non ci serve, vuol dire utilizzare un’ottica calcolata ed ottimizzata per essere impiegata in immersione omogenea, in un modo anomalo e quindi con un rendimento inferiore di quello di un normale condensatore a secco.
Purtroppo l’Ottica non può fare i miracoli, se ottimizza un condensatore per lavorare immerso, non può ottimizzarlo anche per lavorare a secco.




Con questo terminano le mie provocazioni, spero di avervi almeno incuriosito e, soprattutto, di avervi portato a discutere ed a cercare delle risposte.

Ho esposto dei concetti di ottica in modo anche troppo semplicistico e superficiale. Me ne dispiace, ma sono convinto che è meglio dare delle informazioni incomplete, piuttosto che non darle per nulla o non essere compreso.

Ho cercato di esprimere dei concetti piuttosto complessi in modo forse non molto serio e pertanto non me ne vogliano i puristi dell’Ottica, ma così facendo forse chi leggeva queste note ha resistito qualche minuto in più, prima di cadere a terra addormentato.


Infine, un ringraziamento doveroso va al prof. Sini che, poveretto, da troppo tempo cerca di cacciarmi in testa qualche nozione di Ottica, nella vana speranza di illuminare una mente ormai già compromessa dall’età e dall’inedia.

Da sinistra, i soci dell'Ospizio dei Vecchietti: Bosi, Carboni, Sini e Ricci.

[ottaviano fera]

Andrea, non posso che ringraziarti per queste tue "provocazioni" interessantissime. Le voglio raccogliere e tenermele da parte (non si sa mai).

[Enotria]

Ti ringrazio Ottaviano e con te ringrazio quanti hanno seguito la serie di articoletti.

Ho cercato di riprendere, in un contesto omogeneo ed organizzato, i tanti dubbi che si leggono frequentando i Forum di microscopia, sperando di essere stato abbastanza chiaro.

Del resto è vero che le regole dell'Ottica sono ben precise, ma non dimentichiamo mai che noi utilizziamo il microscopio per il nostro piacere e per la nostra passione.
Pertanto, se anche tante volte capita di sentire di persone che operano in maniera teoricamente sbagliata, ma ne sono soddisfatti, non vi è nulla da ridire e nulla da contestare: l'importante è trarre piacere dalle nostre osservazioni.

[abramo giusto]

Grazie Papà...anche se non ho seguito la tua strada !!!
ti tengo d'occhio...
Abramo

[alessio]

Bellissimi Enotria,me li leggo piano piano e piu' di una volta per capirci qualcosa.
Sono alla 4a.......in settimana vado avanti.

ps:ma il tuo alter ego dove è in settimana bianca??

[Enotria]

"Perché, è finito ? Io sono rimasto alla prima puntata e poi sono caduto in catalessi !"

"Non so se lo sapete, ma qui all'Ospizio dei Vecchietti, ce lo leggono alla sera, al posto del Tavor. Certe ronfate . . . ! "