Оптическое окрашивание – освещение по Рейнбергу / Rheinberg illumination

Аватара пользователя
oldTor
Сообщения: 1775
Зарегистрирован: 08 сен 2015, 13:28
Контактная информация:

Оптическое окрашивание – освещение по Рейнбергу / Rheinberg illumination

Сообщение oldTor » 28 мар 2022, 11:08 #1

Решил, что данный метод контрастирования заслуживает отдельной темы. Хотя пока что я не представлю примеров в ракурсе заточного дела, это ещё впереди, однако замечу, что по аналогии с темнопольным освещением (кстати, иногда освещение по Рейнбергу называют вариантом тёмного поля), данный метод позволяет более информативно наблюдать абразивные зёрна в порошках и в суспензиях. Проявляет не только объём, но и позволяет произвести оптическое окрашивание.
Собственно, сам метод существует уже более 100 лет.
Британский микроскопист Юлиус Рейнберг представил его в 1896 году. Подробнее о принципах метода можно прочитать в этой статье:
http://www.microscopy-uk.org.uk/mag/ind ... romar.html

Интересное обсуждение на немецком микроскопном форуме:
https://www.mikroskopie-forum.de/index. ... ic=35744.0

Ещё очень интересная статья Пола Мартина:
https://www.mccrone.com/mm/rheinberg-il ... -contrast/
И ещё статья по ссылке с микрофотопримерами и полезными ссылками:
https://www.canadiannaturephotographer. ... s2017.html

Практически метод был реализован "в стекле и железе" фирмой Цейсс - в 1930-е гг. фирма разработала аппарат для оптического окрашивания, названный «Микрополихромар». Техническое описание можно посмотреть здесь:
http://www.mikroskop-online.de/Mikrosko ... 93%20(1938)%20Mikropolychromar.pdf

Сейчас, некоторые используют этот метод, но мало кто пользуется тем аппаратом, который был создан Цейссом - их мало, они редко встречаются, особенно в хорошем состоянии и, тем более, в полной комплектации, а стоят очень дорого. Насчёт существования более поздних аналогов я не в курсе. Полагаю, их немного, так как с распространением таких методов, как фазовый контраст и ДИК (дифференциально-интерференционный контраст), освещение по Рейнбергу осталось почти что совсем "за кадром" в практической микроскопии. Однако, в силу несложной реализации этого метода подручными средствами, он применяется некоторыми энтузиастами в микроскопии и микрофотографии. Есть даже примеры "мелкосерийного" кустарного производства соответственного обвеса для некоторых типовых конденсоров микроскопов (в первую очередь Nikon и Olympus), с возможностью оснащать их разнообразными светофильтрами, обеспечивающими тёмное поле, косое темнопольное освещение и освещение по Рейнбергу:
https://www.flickr.com/photos/bauras/47770771742/
https://www.flickr.com/photos/bauras/47033341674/

Больше фото, в т.ч. конденсоров, с которыми предлагалось использовать:
https://www.flickr.com/photos/bauras/al ... 1373377923

Одно время, их можно было купить на ебее. Однако, лично меня не устроило пару моментов:
1. Цена. За напечатанную на 3D принтере вставку в конденсор и набор фильтров нужно было отдать немаленькую сумму, а кроме того, надо ещё как-то подружить эту вставку со своими конденсорами, либо прикупить какой-нибудь из тех, к которому она подойдёт.
2. Ограничения по настройке. Не очень хочется получить приспособление, которое подойдёт не для любой апертуры и подружится не с любым, использующимся мною микрообъективом без перенастройки.

Но прелесть метода в том, что его действительно можно реализовать намного дешевле и из подручных материалов, при том обеспечить некоторую универсальность - я без проблем получаю нужный результат с объективами в диапазоне апертур 0.14 - 0.42. А возможно, и больше - просто ещё не дошли руки попробовать, тем более, что сейчас, используя объективы Митутойо М План Апо (5,10 и 20х) у меня пока нет желания переключаться на пробы с другой оптикой.

Ранее, в теме "Освещение" (посты 52, 53: https://www.myabrasive.ru/forum/viewtop ... 0&start=40 ) я уже показывал варианты именно тёмного поля проходящего света, причём реализованные безлинзовым способом, где использовал частично метод Юлиуса Рейнберга - т.е. при тёмном поле, применил светофильтр, давший некоторое окрашивание объектов наблюдения и съёмки.
Здесь же хочу показать примеры работ более близких вышеуказанному методу, т.е. с цветным фоном и более интенсивным окрашиванием объектов.
Как я уже писал в теме по ссылке выше, я использовал микроскопный штатив МББ-1А (как я его применяю с объективами на парфокальную высоту 95мм. я писал тут, пост 247: https://www.myabrasive.ru/forum/viewtop ... &start=240 ) и снимал с него конденсор. Я ранее пробовал получать тёмное поле с помощью самодельных центральных диафрагм, помещаемых в держатель светофильтра конденсора КОН-3, но в результате разочаровался в этом методе. Во-первых - сам конденсор достаточно убогий и имеет кучу аберраций, а во-вторых, под объективы с разными апертурами, диаметр вставок приходится подбирать разный. Кроме того, освещение достаточно крупных непрозрачных или почти непрозрачных кристаллов оставляло желать сильно лучшего. Так что идею соорудить копию вышеописанных вариантов обвеса на конденсор я отмёл и решил попробовать обойтись вообще без конденсора - "чем меньше стекла, тем меньше аберраций"))
Тут ведь главное что - если хотя бы приблизительно понять принцип работы устройства, подобие можно состряпать много из чего, при этом некоторые иногда получают результаты намного превосходящие те, которые может обеспечить серийно выпускающаяся продукция.
Опустив держатель конденсора, я расположил на нём вверх ногами осветитель Белых - самый старый свой прототип его (пост 142 по ссылке: https://www.myabrasive.ru/forum/viewtop ... &start=140 ), и он оказался очень удачным по размерам и соотношениям их. На него я стал класть самодельные светофильтры - пока что из толстой пластиковой обложки для ксерокопий (с одной стороны она матовая) - такие легко можно купить в канцтоварах (кстати, их же я применяю для... притирки заточных брусков и камней, укладывая на твёрдый притир, когда использую очень грубые фракции зерна в суспензии). Светофильтр делаю сплошным - центр не вырезаю, так как у фильтров для освещения по Рейнбергу, центральная часть должна быть существенно менее пропускающей свет, нежели внешний круг, как бы разделённый на сегменты, окрашенные по-разному. Для тёмного поля я у такого фильтра ещё и зачернял центральную часть (хотя для тёмного поля можно как раз её и вырезать) а для освещения по Рейнбергу я её оставлял как есть. В качестве же "центральной вставки, дающей фон" в моём случае выступает либо обычный микроскопный синий светофильтр, с матовой одной стороной, который я кладу на окошко осветителя в основании микроскопа, либо любой другой светофильтр по вкусу. не все из них матовые, но оставшаяся нетронутой центральная часть верхнего "окрашивающего" фильтра тоже имеет матовость, так что всё работает как надо. Сначала я думал, что интенсивности освещения для фона без конденсора будет совершенно недостаточно, но мне хватило - там у меня 3w светодиод. И в принципе, я убедился, что и при апертуре 0.14 и при апертуре 0.42 достаточно иметь возможность регулировать интенсивность света только в осветителе Белых, для установления нормального баланса освещённости фона и краёв.

Ну и теперь первый пример (другие будут позже, на днях):
Объект съёмки - кожица листа пекинской капусты на предметном стекле. Микрофото с объективом Mitutoyo M Plan Apo 20x0.42 с Raynox DCR-150 в качестве тубусной линзы. Стэкинг 12 кадров.

ИзображениеChinese cabbage under a microscope. Optical staining - Rheinberg illumination

Этот объект в обычном проходящем свете - абсолютно уныл и скучен. Бело-серый и плоский (даже при стэкинге, если, конечно, не сделать косое освещение). Теперь я его раскрасил, применив синий светофильтр в центре и красно-жёлтый (к оттенкам есть претензии, но это следствие несовершенства окраски - я пока красил тупо маркерами), окрашивающий. Получил и достаточно контрастное окрашивание деталей и объёмность изображения. Меня результат порадовал.
Позднее покажу другие примеры, в т.ч. с довольно толстыми объектами - там тоже всё получилось удовлетворительно.

Аватара пользователя
oldTor
Сообщения: 1775
Зарегистрирован: 08 сен 2015, 13:28
Контактная информация:

Оптическое окрашивание – освещение по Рейнбергу / Rheinberg illumination

Сообщение oldTor » 28 мар 2022, 22:44 #2

Как и обещал, продолжаю приводить примеры - теперь с объективом Mitutoyo M Plan Apo 5х0.14 снят очень толстый объект - миллиметра три толщиной, срез мякоти грейпфрута. Стэкинг несколько кадров, HDR
Я полагал, что при такой толщине объекта вряд ли что-то получится, однако получилось. Специально старался сделать максимальную яркость, но при этом, разумеется, не доводя до "выбитого белого".
ИзображениеGrapefruit pulp. Photomicrography. Rheinberg illumination, HDR

Аватара пользователя
oldTor
Сообщения: 1775
Зарегистрирован: 08 сен 2015, 13:28
Контактная информация:

Оптическое окрашивание – освещение по Рейнбергу / Rheinberg illumination

Сообщение oldTor » 30 мар 2022, 11:06 #3

Ещё полезные ссылки в тему самодельного тёмного поля, освещения по Рейнбергу, косого темнопольного освещения, кольцевого освещения своими руками:
http://www.microscopy-uk.org.uk/mag/ind ... trast.html
http://www.forum.shvedun.ru/viewtopic.php?f=6&t=7190

Аватара пользователя
oldTor
Сообщения: 1775
Зарегистрирован: 08 сен 2015, 13:28
Контактная информация:

Оптическое окрашивание – освещение по Рейнбергу / Rheinberg illumination

Сообщение oldTor » 02 апр 2022, 11:38 #4

Пара снимков, объект съёмки один, просто разные участки его и стэкинг разного количества кадров - 44 и 35 соответственно. Поперечный срез помидора черри. С объективом Mitutoyo M Plan Apo 20x0.42 с Raynox DCR-150 в качестве тубусной линзы.
Оптическое окрашивание по Рейнбергу - в первом случае в тёмном поле, во втором - с синим центральным светофильтром + HDR.

ИзображениеMicroworld

ИзображениеSurrealism

Аватара пользователя
LyapaDara
Сообщения: 1177
Зарегистрирован: 12 июн 2015, 20:53
Контактная информация:

Оптическое окрашивание – освещение по Рейнбергу / Rheinberg illumination

Сообщение LyapaDara » 02 апр 2022, 12:26 #5

То есть срез реально не гладкий, а имеет рельеф?

Аватара пользователя
oldTor
Сообщения: 1775
Зарегистрирован: 08 сен 2015, 13:28
Контактная информация:

Оптическое окрашивание – освещение по Рейнбергу / Rheinberg illumination

Сообщение oldTor » 02 апр 2022, 12:32 #6

Срез-то гладкий. Но "материал", во-первых, имеет свою шероховатость не малую, в силу структуры, а во-вторых - разные его фрагменты "усыхают" после среза с разной скоростью, а при существенной толщине среза это имеет большое влияние на изменения его шероховатости. К тому же я не готовил препарат "как положено" - он мало того, что толстый (что я делал спецом для как раз-таки получения "естественного рельефа"), так ещё и я его не обезвоживал, просто клал в каплю глицерина, а глицерин хоть и "консервирует" / фиксирует в какой-то степени, но всё равно высыхание/увядание протекает, пусть и значительно медленнее, чем в капле воды или "насухую". Да, кроме того, это же срез без покровного стекла. И по длинной стороне кадра тут около миллиметра, может чуть меньше.

Аватара пользователя
oldTor
Сообщения: 1775
Зарегистрирован: 08 сен 2015, 13:28
Контактная информация:

Оптическое окрашивание – освещение по Рейнбергу / Rheinberg illumination

Сообщение oldTor » 04 май 2022, 20:23 #7

Мыльные пузыри. Освещение по Рейнбергу. Cнято с объективом Mitutoyo M Plan Apo 5x0.14 с Raynox DCR-150 в качестве тубусной линзы, на штативе микроскопа МББ-1А.

ИзображениеSoap bubbles. Rheinberg illumination

Снято одним кадром. Надо сказать, было непросто - под светом они быстрее лопаются, перемещаются и вообще. Не говоря уж о том, чтобы подгадать, когда получишь плоскость верхнего слоя для кадра с довольно малой ГРИП, при том, что любое движение даже микровинта, провоцирует новые изменения в объекте))
Но - получилось. А унылую и скучную бело-серую картину удалось сделать интереснее с помощью оптического окрашивания.

Аватара пользователя
oldTor
Сообщения: 1775
Зарегистрирован: 08 сен 2015, 13:28
Контактная информация:

Оптическое окрашивание – освещение по Рейнбергу / Rheinberg illumination

Сообщение oldTor » 19 ноя 2022, 23:39 #8

Давненько я не пользовался объективом Nikon CFI E Plan 10х0.25, а тут что-то захотелось. Снял лук. Попробовал сделать комбинацию косого освещения и освещения по Рейнбергу. "Центральная вставка" с красным сетофильтром и "кольцевая", с помощью которой делался эффект косого освещения - с жёлтым. В целом получилось, что хотелось, хотя и не идеально.

ИзображениеOnion. Oblique lighting & Rheinberg illumination

"Вставки" в кавычках, потому как это имитация освещения по Рейнбергу, но иначе, чем в предыдущих работах показывал:
конденсор остался на месте (ОИ-14), так как без него не хватало интенсивности в красном, а "кольцевая" - в данном случае было применено светодиодное кольцо, известное в народе, как "Ангельские глазки"- купленное на али - вообще-то оно для автомобильных фар, вот такое:
https://aliexpress.ru/item/100500365385 ... 1665600261

У кольца есть свой пластиковый фильтр, который я закрывал жёлтой матовой плёнкой. Это, к слову, помимо нужной мне окраски, дало ещё и эффект "скрадывания" синего блика от этих светодиодов - они далеко не супер по параметрам, и покупались в основном для проверки некоторых практически "геометрических" аспектов - такое кольцо куда проще приблизить сильнее снизу к предметному столику (а значит и к предметному стеклу), что позволило мне и с объективами апертурой больше 0.42 получить безлинзовое тёмное поле. Ну а тут вот малые габариты этого кольца позволили более дозированно его сдвинуть и наклонить, для получения эффекта косого освещения.

Аватара пользователя
oldTor
Сообщения: 1775
Зарегистрирован: 08 сен 2015, 13:28
Контактная информация:

Оптическое окрашивание – освещение по Рейнбергу / Rheinberg illumination

Сообщение oldTor » 29 янв 2024, 21:26 #9

Клетки томата черри. Масштаб съёмки 20,8:1. Безлинзовое освещение по Рейнбергу. Микрофото с объективом Mitutoyo M Plan Apo 20x0.42 с Raynox DCR-150 в качестве тубусной линзы на штативе микроскопа МББ-1А. Стэкинг 70 кадров, HDR

ИзображениеCherry tomato cells. Rheinberg illumination. HDR


Вернуться в «Оптика и фото»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость