Бинокулярный микроскоп и стереомикроскоп: почему два окуляра не всегда дают объём
Два окуляра есть и у лабораторного микроскопа, и у стереоскопического, и в быту оба называют бинокулярами. Из-за этого возникает путаница при покупке: человек ищет прибор для пайки или осмотра минералов, а получает модель для мазков крови, в которой объект виден плоским и на расстоянии миллиметра от объектива.
Два окуляра сами по себе объёма не дают. Всё зависит от того, сколько объективов смотрит на объект. Разберём устройство обоих типов и подскажем, какой нужен для каких задач.
Как устроен бинокулярный лабораторный микроскоп
У этого прибора один объектив. Он строит одно изображение, а призменный блок в насадке делит световой пучок пополам и направляет в два окуляра. Оба глаза видят одну и ту же картинку с одной точки. Мозгу не из чего строить объём, и изображение остаётся плоским.
Зачем тогда два окуляра? Ради удобства. Смотреть двумя глазами естественнее: не нужно зажмуривать второй глаз или учиться его игнорировать, глазные мышцы напрягаются меньше, работать можно часами. Монокулярные модели остались в основном в учебном сегменте.
Изображение в таком приборе перевёрнутое: препарат сдвигают вправо, а картинка уходит влево. Для просмотра стёкол это не мешает, а вот работать под ним инструментом практически невозможно.
Как устроен стереомикроскоп
В стереомикроскопе к объекту ведут два отдельных оптических канала, по одному на каждый глаз. Каналы смотрят на объект под небольшим углом друг к другу, примерно так же, как глаза смотрят на предмет в руках. Правый и левый глаз получают слегка разные изображения, и мозг складывает их в объёмную картину с ощущением глубины.
Существуют две конструкции. В схеме Грену два самостоятельных объектива наклонены навстречу друг другу. Она компактна и недорога. В схеме с общим главным объективом оба канала идут параллельно через одну большую линзу. Такая схема модульна: между объективом и насадкой можно ставить осветители, делители луча, фотовыходы.
Изображение в стереомикроскопе прямое, не перевёрнутое. Пинцет, паяльник или игла движутся в поле зрения так же, как в руке.
Сравнение по основным параметрам
- Увеличение. У лабораторного прибора от 40 до 1000 крат, меняется ступенями при повороте револьвера. У стереоскопического обычно от 5 до 100 крат, часто с плавной регулировкой.
- Рабочее расстояние. У лабораторного от десятков миллиметров на малых объективах до долей миллиметра на больших. У стереоскопического от нескольких сантиметров до двадцати и более: под объективом помещаются руки и инструмент.
- Глубина резкости. У лабораторного на больших увеличениях она составляет микрометры, и объект должен быть плоским. У стереоскопического достигает миллиметров, и рельефный предмет виден резко целиком.
- Освещение. Лабораторный рассчитан в первую очередь на проходящий свет сквозь тонкий препарат. Стереоскопический на отражённый свет от поверхности, проходящий используется как дополнение.
- Объекты. Для лабораторного это срезы, мазки, тонкие шлифы на предметном стекле. Для стереоскопического это предметы как есть: насекомые, платы, детали, минералы, ювелирные изделия.
Для каких задач нужен бинокулярный лабораторный прибор
Всё, что требует увидеть клетки и их детали, относится к его области: клиническая диагностика, гистология и цитология, микробиология, ботаника и зоология на клеточном уровне, контроль воды и пищевых продуктов. Объект предварительно превращают в тонкий прозрачный препарат.
Отдельная ветвь включает приборы отражённого света для металлографии и контроля микроэлектроники. У них тоже один объектив и бинокулярная насадка, а объект представляет собой плоский полированный шлиф или пластину.
Подобрать бинокулярный микроскоп для лаборатории можно в компании Арстек, где помогут выбрать как рутинную, так и исследовательскую модель; среди брендов есть Olympus, Leica, Nikon и Zeiss.
Для каких задач нужен стереомикроскоп
Его выбирают, когда объект нельзя или не нужно резать и когда под увеличением приходится что-то делать руками. Пайка и ремонт электроники, сборка мелких механизмов, ювелирное дело, препарирование, сортировка семян и образцов грунта, осмотр изломов и сварных швов, реставрация, криминалистика.
В биологических лабораториях стереомикроскоп стоит рядом с лабораторным. На нём отбирают материал, готовят препарат, рассматривают организм целиком, а затем переносят фрагмент на стекло и изучают клетки уже на большом увеличении.
Почему нельзя обойтись одним прибором
Стереомикроскоп не заменит лабораторный из-за разрешения. Его объективы имеют малую апертуру, и детали мельче нескольких микрометров он не различает, какое бы увеличение ни было выставлено. Бактерии и строение клеточного ядра ему недоступны.
Лабораторный прибор не заменит стереоскопический из-за малого рабочего расстояния и глубины резкости. Объёмный предмет под объектив 40х просто не поместится, а на объективе 4х будет виден тонкий резкий слой и перевёрнутая плоская картинка.
Диапазоны увеличений у них частично пересекаются в районе от 40 до 100 крат, но изображение принципиально разное. Поэтому вопрос ставят не «какой лучше», а «что и как нужно рассмотреть».
Как не ошибиться при заказе
В описаниях товаров слова «бинокулярный», «стереоскопический» и «бинокулярный стереоскопический» иногда употребляют вперемешку. Надёжнее ориентироваться на признаки, которые видны на фотографии и в характеристиках.
- Револьвер с несколькими объективами разной длины и столик с зажимами для стекла указывают на лабораторный прибор.
- Один крупный объективный блок, рукоятка плавного изменения увеличения и свободное пространство над столом указывают на стереомикроскоп.
- Общее увеличение в сотни крат и наличие объектива 100х указывают на лабораторный прибор.
- Рабочее расстояние в десятки миллиметров, указанное для прибора в целом, а не для одного малого объектива, указывает на стереоскопический.
Если сомнения остаются, опишите продавцу объект и действие: «смотреть мазки на стекле» или «паять под увеличением». По такой формулировке тип прибора, как правило, определяется без труда.
Тринокулярные варианты обоих типов
И лабораторные, и стереоскопические приборы выпускают с третьим выходом для камеры. У лабораторного камера получает то же изображение, что и глаза. У стереоскопического камера обычно получает изображение по одному оптическому каналу, поэтому снимок получается плоским, хотя в окулярах оператор видит объём. Для объёмной съёмки существуют специальные системы с двумя камерами, но встречаются они редко.
Дата публикации: 31/08/2023