Часто задаваемые вопросы
Стереомикроскоп (бинокулярный с двумя независимыми оптическими каналами) обеспечивает трёхмерное изображение при увеличениях от 2× до 100× и рабочем расстоянии 50–150 мм. Предназначен для работы с непрозрачными объектами (монеты, ткани, электронные платы, минералы) в отражённом свете. Биологический микроскоп формирует плоское изображение при увеличениях 40×–1600× с использованием проходящего света; объект должен быть тонким срезом или жидкостью. Поле зрения стереомикроскопа в 5–20 раз больше, глубина резкости — до 1 мм против 0,5–2 мкм у биологического, что делает первый непригодным для бактериологии, а второй — для изучения рельефа поверхности.
Полезное увеличение микроскопа ограничено его числовой апертурой (NA). Максимальное разрешение d = λ/(2·NA), где λ = 550 нм (средняя длина волны). Предельное полезное увеличение (ППУ) = 500·NA для невооружённого глаза и 1000·NA для фотографирования. Например, при NA=0,65 (объектив 40×) ППУ = 325×–650×. Дальнейшее увеличение (оцифровкой или окуляром 20× вместо 10×) не добавляет деталей — это «пустое увеличение», лишь увеличивающее дифракционную размытость. Для NA=1,25 (иммерсионный объектив 100×) полезное увеличение достигает 1250× — выше этого значения изображение становится пустым.
Конденсор Аббе (двух- или трёхлинзовый) собирает свет от источника и направляет его на препарат. Апертурная диафрагма, расположенная в фокальной плоскости конденсора, регулирует угол светового конуса, падающего на образец. При полностью открытой диафрагме (NA конденсора = NA объектива) достигается максимальная разрешающая способность, но минимальный контраст. При прикрытии диафрагмы до 60–70% от NA объектива контраст возрастает за счёт уменьшения рассеянного света, но разрешение падает. Для прозрачных неокрашенных образцов (живые клетки) используют метод фазового контраста или диафрагмирование до 30–40% для усиления краёв. Иридиевая диафрагма с точной градуировкой позволяет воспроизводить условия по шкале от 0,1 до 1,0 от NA объектива.
Галогенный с цветовой температурой 3200–3400 К и индексом цветопередачи Ra >95 обеспечивает наиболее точную цветопередачу, но нагревает препарат (опасно для живых образцов) и требует замены лампы каждые 1000–2000 часов. Светодиод (LED) последнего поколения (Ra ≥90, 4000–6500 К) даёт стабильную интенсивность до 50 000 часов, минимальный нагрев и энергопотребление 3–10 Вт; для микросъемки со стандартными красителями (гематоксилин-эозин) Ra 85 достаточно. Люминесцентные лампы (CFL) с Ra 70–80 непригодны для цветной микрофотографии из-за дискретного спектра, вызывающего метамерию. Оптимальный выбор для документирования — LED с Ra >95 и возможностью регулировки цветовой температуры 3500–6500 К.
Ахроматический объектив исправляет хроматическую аберрацию для двух длин волн (обычно красной и синей), но остаточная разница фокусировки по краям поля зрения достигает 0,5–1% от фокусного расстояния. Планахроматический объектив дополнительно корректирует кривизну поля (петцвалевскую кривизну) до величины менее 0,1 мм, что позволяет получить резкость одновременно от центра до края кадра — критично для микрофотографии и цифровых сенсоров. Для визуальных наблюдений с окулярами (поле зрения 18–20 мм) ахромат достаточен. При использовании широкопольных окуляров (23–26 мм) или камер с матрицей больше 1/2,5" необходима планахроматическая коррекция, иначе края изображения будут размыты на 30–50% по сравнению с центром.