microscopia monocromatica a LED verde

[profPLC]

Leggendo pubblicazioni di ottica e microscopia,ho trovato che la natura policromatica della luce è una delle
cause di immagine confusa e poco contrastata,specie col diaframma di campo ben aperto.Chiudendo il diaframma
si rende la luce più coerente; una luce monocromatica dovrebbe aumentare il contrasto.
Nel web si trovano foto notevoli con luce blu,per aumentare la risoluzione: teniamo presente però che eccetto per
le fotocamere SIGMA, solo il 25% dei pixel sono blu.
D'altra parte,nel contrasto di fase si parla di un filtro verde a corredo dei kit;in effetti il sistema è calcolato per la
lunghezza d'onda del verde.Viene la voglia di fare qualche esperimento.I filtri da pochi euro sono vetri colorati, quelli
veri sono a interferenza e hanno una banda stretta e costano anche oltre 50 euro.I led verdi costano poco,hanno una larghezza a metà potenza di una decina di nanometri :li possiamo considerare monocromatici.
Ho usato 4 led verdi (totale <1.5 Watt) per fare alcune prove in campo chiaro e cdf.
Riguardo la normale osservazione degli organismi acquatici,ho notato un aumento di contrasto,niente di che.
Il vetrino delle 8 diatomee (e basta...non se ne può più) appare con lieve aumento di contrasto ma opinabile,nessun aumento di nitidezza.I vetrini normali,colorati,sono inguardabili,è ovvio.
In cdf 400x il contrasto e la nitidezza aumentano leggermente,la messa a fuoco è meno critica,ma speravo meglio.
Conclusioni : decisamente non vale la pena di spendere decine di euro per il filtro,mentre per un hobbista che ha anche
il tubo trinoculare e un'ottima fotocamera,l'esperimento può essere interessante almeno in CdF.Teniamo presente che solo il 50% dei pixel sono verdi; io ho una SIGMA DP1 ma non si adatta al microscopio,ho usato la LX3.
A corredo di questa digressione ho alcune immagini che possono interessare,i commenti sono graditi :
http://iw3iif.altervista.org/verde/Micr ... verde.html
Grazie per l'attenzione.

[Guido Gherlenda]

Credo che possa interessarti questo articolo, sempre se non lo hai già letto:
http://www.microscopy-uk.org.uk/mag/ind ... ophot.html

Il colore della luce monocromatica dipende anche dal tipo di obiettivo, di solito verde per gli acromatici e blu per fluorite ed apo.

Il sistema illuminante di un microscopio è pensato per una sorgente puntiforme, sarebbe interessante vedere se con un solo led centrato la risoluzione migliora.

L'utilizzo di luce monocromatica per migliorare la risoluzione di un obiettivo mi interessa molto ma non ho mai approfondito l'argomento, da tempo ho acquistato alcuni led blu da 3.5W ma non ho mai avuto il tempo di montarli, conto sulle tue prove......

Buon proseguimento e tienici informati.

[Enotria]

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La luce mono cromatica è un argomento certamente molto interessante, ma anche piuttosto complesso.

Separiamo subito la luce verde dalla blu, in quanto si utilizzano per scopi completamente diversi.
La verde, intermedia fra rosso e blu, la si usa perché tutti gli obiettivi, anche i più economici, sono corretti almeno per quel colore, per cui usandola si è sicuri che la messa a fuoco che vediamo corrisponde alla messa a fuoco sul sensore, eliminando possibili errori di Aberrazione Cromatica.

Qui il difetto lo si vede a carico di un condensatore, ma è esattamente lo stesso anche per gli obiettivi.
Per risolvere il problema, o si usano delle lenti corrette per tutti e tre i colori (apocromatiche) o si usano degli specchi ottici.

La luce blu invece la usiamo quando vogliamo spingere la risoluzione oltre i suoi limiti naturali, un po' come quando da ragazzino usavo il nitrometano per far andare più forte il mio cinquantino !

Infatti, la risoluzione massima ottenibile da un obiettivo dipende si dalla sua apertura numerica, ma anche dalla lunghezza d'onda della luce utilizzata. Con più ci spostiamo verso il blu ed oltre, con più aumenta la risoluzione.
Argomento molto interessante, vi faccio però notare che entriamo nel campo della Formula uno, dove certamente si corre di più, ma solo se tutto è perfetto, altrimenti manco ci si muove !

Lo specialista di questa tecnica, spinta all'estremo, è in Italia Alessandro Bertoglio, che ha raggiunto limiti veramente fuori dall'ordinario.
Certo che non è una tecnica comodissima, la luce utilizzata è talmente blu scura che l'occhio umano non vede assolutamente nulla, si lavora alla cieca, solo il sensore della fotocamera riesce a percepire quel flebile raggio di luce. Ma anche così sarebbe impossibile anche per la fotocamera formare una immagine visibile, si ricorre allora allo stack di centinaia di immagini per ottenere una foto abbastanza luminosa per i nostri occhi.
Certo che i risultati sono piuttosto buoni, la foto seguente è appunto di Alessandro, che me ne ha concesso la pubblicazione:

Proprietà di Alessandro Bertoglio

Naturalmente, per poter lavorare con questa luce praticamente nera, servono ottimi obiettivi apocromatici e, non dimentichiamolo, condensatori cardioidi, a specchio, altrimenti la luce non arriva neppure al vetrino !

[profPLC]

Forse sono stato dispersivo,ma l'argomento vero è se la luce verde rende il contrasto di fase più efficace.Credo che si sia capito cosa ho ottenuto io, mi piacerebbe sentire altri pareri.
Riguardo ai led blu , l'incremento di risoluzione è inferiore al 30% nella migliore ipotesi a parità di ogni altra condizione.Infatti questa è la variazione tra la lunghezza d'onda minima di un led blu e la massima di un verde.Le fotocamere con tale luce (25% di sensori blu) , hanno meno risoluzione,bilanciando a mio avviso il vantaggio della minore lunghezza d'onda.
Sono convinto che le quelle foto spettacolari (dopo elaborazione) sono dovute all'eccellenza delle ottiche impiegate ,non al blu.
Fino a prova contraria.
Grazie dell'attenzione e buone osservazioni.

[Guido Gherlenda]

Riguardo il CdF non ho nozioni sufficienti per poter intervenire posso fare delle prove con i filtri in dotazione al microscopio e con un'ottica acro 40x con n.a. 0.65, l'unica al momento in mio possesso.

Ci aggiorniamo a breve....

[Guido Gherlenda]

Ho fatto una prova con il Cdf sulla tua stessa diatomea comparando tre immagini: la prima senza alcun filtro, la seconda con filtro verde e l'ultima con il filtro blu:

Appare evidente che il filtro verde aumenta notevolmente la risoluzione, a dir il vero è l'unica guardabile, la faccenda del filtro verde a corredo dei CdF non la conoscevo, almeno per il mio Zeiss, il fatto che vengono utilizzati metà dei pixel non è un problema, nel mio caso, c'è ne sono ancora da vendere prima di essere inferiori alla risoluzione modesta della mia ottica per CdF, a questo punto resta solo da verificare se con le ottiche apo o fluorite per CdF il colore adatto sia ancora il verde.

Devo ringraziarti per avermi fatto scoprire come migliorare una tecnica che con la mia attrezzatura ho sempre sottovalutato, da adesso terrò d'occhio qualche altra ottica per completare il rotore.

Gli scatti sono eseguiti con Zeiss 40x 0.65 Ph2 a 640x, condensatore Zeiss, Canon Eos 450D e flash elettronico, filtri di corredo del Photomicroscope.

[Acronauta]

Guido, che filtro hai usato (il verde, intendo) ?

[Guido Gherlenda]

Ho usato il filtro verde interno dello Zeiss Photomicroscope, dovrebbe essere da 550 nm.

[Acronauta]

Grazie, allora voglio provare anch'io col Baader Continuum che è centrato sulla stessa lunghezza d'onda.

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