La mia attrezzatura per fotomicrografia - FP Nature and Landscape Photography

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La mia attrezzatura

per fotomicrografia



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diatomee
Diatomee


Introduzione

Mi capita sempre più spesso di essere contattato da appassionati che vogliono sapere come faccio a fotografare soggetti microscopici e con quale attrezzatura.
Ho deciso, quindi, di scrivere questo articolo (che per la verità mi frullava da tempo nella testa), per descrivere l'attrezzatura che uso per fare fotomicrografia. Penso che potrà essere utile a molti appassionati che desiderano cimentarsi in questa arte. In quest'altro articolo avevo già parlato delle tecniche di illuminazione che uso in fotomicrografia.

Prima di iniziare, però, voglio premettere una considerazione molto importante: la fotomicrografia, quella seria, è talmente complessa che non si può improvvisare. Non dico che è difficile, ma richiede tempo e dedizione, oltre al giusto equipaggiamento. Soprattutto all'inizio occorre risolvere una serie apparentemente infinita di problemi. Questi vanno dalla scelta del microscopio all'adattatore fotografico giusto, dalle corrette tecniche di illuminazione all'ottenimento di immagini decenti. Si tratta di un lavoro certosino e lungo. Raggiunta la configurazione ottimale, quanto meno quella buona per incominciare, ci si deve impegnare costantemente per migliorare i risultati. Quest'ultimo aspetto dura sostanzialmente tutta la vita, e penso che sia un bene poiché porta anche a migliorare il proprio approccio, oltre che ad acquisire un grosso bagaglio culturale che spazia dalla microscopia all'ottica, dalla meccanica di precisione alle tecniche di fai-da-te, dai concetti base della fotografia a quelli della post-produzione.

Ma proprio all'inizio sarebbe opportuno non farsi prendere troppo la mano, non correre e non pretendere di riuscire ad ottenere subito risultati eccezionali. All'inizio può andare bene un microscopio di fascia media, preferibilmente trinoculare, dotato di adattatore fotografico adatto alla fotocamera che si possiede.

Prossimamente accontenterò anche diversi miei lettori desiderosi di conoscere le tecniche e le procedure. Intanto parto con le prossime righe che descrivono la mia attrezzatura.



Il microscopio

E' il cuore dell'attrezzatura. I risultati che puoi aspettarti dipendono quasi esclusivamente dalle sue caratteristiche e dalla sua qualità. Ma ti metto subito in guardia: microscopi completi e di buona qualità costano tanto! E se poi la passione diminuisce, rimangono su un ripiano a prendere polvere o in un garage a prendere umidità!

Per acquistare il mio microscopio ho cercato di considerare un discreto compromesso tra qualità e completezza da una parte, e prezzo dall'altra. Tra le diverse scelte disponibili sul mercato, evitando per inesperienza quello dell'usato, ho scelto il modello Professional Series B3-223 ASC della Motic.
Fino ad alcuni anni fa questo modello era usato in istituti di ricerca, laboratori ospedalieri, università, ecc., soprattutto per lavori di routine. Successivamente è stato soppiantato da modelli dalle forme più "alla moda", così dalla serie "professionale" è retrocesso alla serie "per studenti".

La Motic è una società cinese che produce microscopi dal 1988. Non si tratta di una Casa che rimarchia microscopi costruiti da altre fabbriche, ma li produce nei propri stabilimenti. Negli stessi stabilimenti produce anche le linee economiche dei microscopi Zeiss.
A tal proposito c'è da dire che attualmente le migliori marche sono quattro e sono chiamate "le quattro sorelle": Zeiss, Leica, Olympus e Nikon. Molti pensano che la Motic possa essere considerata la quinta sorella.
Ottime occasioni si trovano sul mercato dell'usato e riguardano vecchi modelli di microscopio e accessori delle quattro sorelle o di marchi prestigiosi del passato: Leitz, Wild, Lomo, ecc.

Ritornando al mio microscopio devo ammettere che la qualità costruttiva è davvero notevole. Lo vedo dalle finiture e dai materiali, soprattutto facendo un confronto con microscopi dello stesso livello ma di altri marchi commerciali (non delle quattro sorelle).

Il Motic B3-223 è un microscopio biologico trinoculare con testa del tipo Siedentopf, equipaggiata con due oculari Wide Field 10X/20mm. Nella testa Siedentopf la distanza interpupillare (cioè tra i due oculari) si regola facendo ruotare i tubi portaoculari (la rotazione in un senso li allontana, nell'altro senso li avvicina), come nei binocoli, senza modificare la lunghezza del percorso ottico, al contrario delle teste a slitta, dove l'allontanamento o l'avvicinamento dei due oculari comporta rispettivamente l'allungamento o l'accorciamento del cammino ottico!

ASC è l'acronimo di Achromatic Super Contrast: si tratta di obiettivi acromatici ad alto contrasto. Qualcuno pensa che sia una trovata commerciale per indicare semplici obiettivi semi planari, ma posso garantire che il contrasto è davvero eccezionale. La correzione della curvatura ai bordi del campo è discreta ma certamente inferiore a quella degli obiettivi planari; in compenso, però, il contrasto è superiore.
Il microscopio è dotato di torretta rotante porta-obiettivi a cinque posti. Attualmente possiedo i seguenti obiettivi, tutti con attacco RMS:

  1. ASC 4X/0.10 - 160/-
  2. ASC 10X/0.25 - 160/0.17
  3. Plan 20X/0.40 - 160/0.17
  4. ASC 40X/0.65 - 160/0.17
  5. ASC 100X/1.25 Oil - 160/0.17

Con questi obiettivi, sebbene non eccelsi, cerco di ottenere il massimo possibile.

schema microscopio

Il condensatore è un semplice Abbe con diaframma di apertura a iride (a sei lamelle) e porta filtri da 32 mm. Il condensatore può essere focheggiato e centrato.

Il sistema di illuminazione di serie consta di una lampadina alogena da 20W - 12V, un filtro anticalore azzurro, il collettore (cioè un sistema di lenti) e il diaframma di campo a iride (a 12 lamelle), con porta filtri da 45 mm. Recentemente ho modificato il sistema di illuminazione sostituendo la lampadina alogena con una lampadina LED da 3W - 12V (stesso attacco G4). L'illuminazione si può regolare con un dimmer. La lampadina LED non si riscalda molto e, quindi, ho rimosso il filtro anticalore. Il LED, inoltre,
Con questa modifica ho più luce a disposizione e i risultati fotografici sono migliorati di molto, grazie anche al più ridotto spettro di emissione del LED rispetto all'alogena.

Sul terzo tubo della testa è montato un adattatore fotografico, autocostruito con raccordi idraulici. All'estremità superiore dell'adattatore vi è un attacco per reflex M42x1, ricavato da un vecchio obiettivo russo, e un anello adattatore per il sistema EOS. All'interno dell'adattatore autocostruito ho posizionato un oculare Wide Field 10X/20mm (identico ai due oculari che uso in visuale). L'oculare aggiunge un ulteriore ingrandimento all'immagine proiettata sul sensore della macchina fotografica. La reflex viene montata senza obiettivo. Tra reflex e adattatore vi è un set di tubi di prolunga. Il sistema appena descritto sfrutta il cosiddetto "metodo per proiezione".

adattatore su microscopio


Sull'adattatore monto la mia reflex Canon EOS 5D Mark II. L'adattatore è strutturato in modo che l'oculare sia alla giusta distanza dal microscopio e che il sensore della fotocamera sia alla giusta distanza dall'oculare. In questo modo quando metto a fuoco con gli occhi so con certezza che l'immagine è a fuoco anche sul sensore. Il sistema non produce alcuna vignettatura.

Il microscopio è predisposto per la cosiddetta illuminazione in campo chiaro di Köhler. Dispone infatti (vedi sopra) del condensatore centrabile e focheggiabile e del diaframma di campo. In questo modo con opportune regolazioni ottengo una illuminazione uniforme su tutto il campo, focalizzo il fascio di luce sul piano del soggetto e sfrutto per intero il potere risolvente di ogni obiettivo (la regolazione va fatta per ogni obiettivo).
Per le diverse tecniche di illuminazione che uso in fotomicrografia ti invito a leggere quest'altro articolo.

cianobatteri e alghe
Cianobatteri e alghe unicellulari



Ingrandimenti in visuale e rapporti di riproduzione

In un microscopio l'ingrandimento è dato dal prodotto tra l'ingrandimento dell'oculare e quello dell'obiettivo. Ti ricordo, però, che in visuale si osserva un'immagine virtuale, mentre sul sensore arriva un'immagine reale. L'immagine virtuale che vedono i nostri occhi è "visivamente" più ingrandita di quella reale che si forma sul sensore. C'è una differenza notevole tra l'ingrandimento che otteniamo mentre osserviamo e le dimensioni che assumono le stesse immagini sul sensore.
Per essere ancora più precisi ecco una tabella che riassume un po' di dati:
OBIETTIVO
OCULARE PER IL VISUALEINGRANDIMENTO IN
VISUALE
OCULARE
DI PROIEZIONE
RAPPORTO DI RIPRODUZIONE
IN
FOTOGRAFIA (approssimato)
4 X
10 X
40 X
10 X
15:1
10 X
10 X
100 X
10 X
37:1
20 X
10 X
200 X
10 X
73:1
40 X
10 X
400 X
10 X
150:1
100 X
10 X
1000 X
10 X
348:1
Ovviamente la tabella è stata redatta considerando solo l'attrezzatura di cui dispongo.
In ogni caso puoi constatare che già con l'obiettivo che ingrandisce di meno (il 4X, che fornisce in visuale 40X) ottengo il notevole rapporto di riproduzione di 15:1.

Osservando la tabella puoi notare lo strano comportamento dell'obiettivo 100X. Essendo i rapporti di riproduzione direttamente proporzionali agli ingrandimenti degli obiettivi, dovremmo aspettarci un R.R. di circa 370:1 (dieci volte più grande di quello fornito dall'obiettivo 10X). In pratica il 100X si comporta come un 94X. Strano!

A proposito di rapporti di riproduzione puoi leggere anche questo articolo sui confini della macrofotografia.

molluschi e crostacei
Animali microscopici



La postazione

Qualcuno mi ha chiesto se monto e smonto l'attrezzatura ogni volta che faccio fotomicrografia. Rispondo così: il microscopio è uno strumento complesso e delicato; può anche essere piuttosto pesante (il mio pesa circa 8 kg). Montare, regolare e poi smontare comporta una grande perdita di tempo, inoltre la fotomicrografia richiede spesso lunghe e impegnative sessioni. Per questi motivi non smonto mai il microscopio. L'unica cosa che smonto è la macchina fotografica quando mi serve per altri generi fotografici (ne ho solo una!).

Posso fare fotomicrografia nel mio piccolo laboratorio (qui un articolo), oppure nel mio studio, dove tengo il PC.
Per spostare comodamente il microscopio ho costruito una piccola postazione mobile. Si tratta di un mobiletto interamente in legno, con ripiani e cassetti, e con rotelle.

Quando fotografo in laboratorio collego la reflex a un monitor esterno (7" 4K HDMI Neewer, mod. F100) che mi consente di verificare il campo inquadrato dalla macchina. Imposto i parametri di scatto direttamente sulla macchina e scatto usando un telecomando wireless.

Invece, quando fotografo in studio collego la macchina al PC, col mouse imposto i parametri di scatto e scatto le foto direttamente dal PC.

postazione per fotomicrografia



Il laboratorio e la preparazione dei soggetti

Alcuni soggetti possono essere messi direttamente sotto le lenti del microscopio e fotografati. Pensa, per esempio, ai microrganismi acquatici vivi. Altri soggetti necessitano di una piccola preparazione preliminare. Per finire, ci sono soggetti che abbisognano di procedure preparatorie lunghe, difficili e complesse (veri e propri protocolli di tecnica microscopica: fissazione, rischiaramento, colorazione, montaggio, ecc.).

In ogni caso ti servono necessariamente degli accessori. Non possono mancare i vetrini portaoggetti e i vetrini coprioggetti, contagocce, pinzette, forbici, bisturi...
Poiché sono un microscopista e adotto tecniche di microscopia specifiche, ho realizzato un piccolo laboratorio; piccolo ma completo: vetreria chimica, sostegni, fissativi, coloranti e altre sostanze chimiche.
Ma non è il caso di approfondire simili concetti in questa sede!


Vuoi vedere altri immagini che ho realizzato con il microscopio? Vai al portfolio.


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SU QUESTO LAVORO

Categoria:
Tecniche e Backstage

Tema:
Natura

Note:
Qui trovi un elenco quasi completo delle attrezzature di cui dispongo.

Quando ho scritto l'articolo:
Maggio 2021
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