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Natura Mediterraneo
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 Discussione  |
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Hortus palmarum
Utente V.I.P.
Città: Milano
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 Inserito il - 22 settembre 2013 : 11:21:38
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Per pura curiosità di mezzanotte ieri ho effettuato uno scatto in campo chiaro ad un vetrino micrometrico con un obiettivo 100x ad apertura 1,3 senza utilizzare l'olio (quindi l'immagine è da buttare), ma volevo addormentarmi fantasticando sul limite di risoluzione teorica valido per i microscopi ottici, che per definizione è di circa 0,2 micrometri ...
Fra l'altro al momento il mio condensatore migliore ha un'apertura massima pari a 0,9/1,2 ma conto di aggiungerne anche uno di apertura 1,4 (nel mio caso necessario per obiettivi di apertura superiore a 1,2).
Osservate l'immagine sottostante: i 10 micrometri corrispondono allo spazio fra una tacca e l'altra (che per correttezza dovrebbero essere calcolati non fra gli spazi bianchi, bensì per esempio tra la fine della tacca nera precedente e la fine di quella successiva). Ingrandendo l'immagine sul mio notebook ho notato che 1 micrometro corrisponde a 40 pixel, pertanto 0,2 micrometri corrisponderebbero a 8 pixel, sempre che il mio vetrino micrometrico sia adeguatamente tarato.
Credo che sia possibile distinguere la distanza di due punti anche in uno spazio più piccolo di 8 pixel, INGRANDENDO l'IMMAGINE (non questa, ma quella originale). Si otterrebbero anche migliori risultati con un'illuminazione obliqua, che accresce il potere risolutivo degli obiettivi, tecnica che molti utilizzano per fotografare le diatomee non disponendo per esempio del contrasto interferenziale.
Secondo questo ragionamento, avendo a disposizione un ottimo microscopio ottico e una reflex digitale a pieno formato altrettanto valida (che quindi supera di gran lunga la nostra capacità visiva), il limite di risoluzione teorico allora può essere rivisto.
Vediamo se siete bravi: è corretta questa ipotesi?
La prossima volta uso l'olio  .
Ciao,
Stefano
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Modificato da - Hortus palmarum in Data 22 settembre 2013 11:27:19
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geppe
Moderatore
Città: lesmo
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Inserito il - 22 settembre 2013 : 11:33:06
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non ho capito bene il tuo discorso.
come fai a giudicare la risoluzione con un vetrino con reticolo passo 10 micron ?
le righe sono distanti tra loro.
osserva due righe vicine per davvero, e vedrai come si mischiano i pixel  .
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Giuseppe
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greenalga
Utente Senior
Città: r. calabria
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Inserito il - 22 settembre 2013 : 11:53:31
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Stefano,
prendi una bella diatomea e fai delle prove via via abbassando la lunghezza d'onda della luce (se non hai il condensatore 1,40 divertiti con gli obbiettivi a secco).....vedrai come la risoluzione aumenta incredibilmente...
arturo |
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escocat
Utente Super
Città: Messina
Prov.: Messina
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Inserito il - 22 settembre 2013 : 11:53:33
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E già. L'operazione che hai effettuato serve solo a tarare il regolo micrometrico da apporre sulle immagini, non a testare la risoluzione raggiunta. Dubito pure che in obliqua si aumenti la risoluzione. Si ottengono immagini più godibili in rilievo e ombre, ma la risoluzione credo che sarà penalizzata. Infatti nei limiti teorici della risoluzione conta molto la diffrazione, che per sua natura necessita di una luce quanto mai diretta e trasmessa. Tutte le altre "luci" aggiungono perturbazioni secondarie (per esempio i fenomeni di albedo in episcopia). Altra cosa è invece la tecnica dell'"ultramicroscopia" in campo oscuro: si puoi vedere "cose" anche più piccole dei limiti teorici di 1/5 di micron, ma ciò che "vedi" in effetti sono solo i "lampi di luce" emessi da questi oggetti, e non gli oggetti stessi. E' come se io fossi a 10 km da te e puntassi una torcia verso di te; tu vedresti solo la luce della torcia, non me. |
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Hortus palmarum
Utente V.I.P.
Città: Milano
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Inserito il - 22 settembre 2013 : 12:18:13
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| Messaggio originario di geppe:
non ho capito bene il tuo discorso.
come fai a giudicare la risoluzione con un vetrino con reticolo passo 10 micron ?
le righe sono distanti tra loro.
osserva due righe vicine per davvero, e vedrai come si mischiano i pixel .
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Bravo, hai evidenziato il problema numero uno. Una possibile soluzione è esaminare i dot delle diatomee su un vetrino test. |
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Hortus palmarum
Utente V.I.P.
Città: Milano
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Inserito il - 22 settembre 2013 : 12:24:30
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| Messaggio originario di greenalga:
Stefano,
prendi una bella diatomea e fai delle prove via via abbassando la lunghezza d'onda della luce (se non hai il condensatore 1,40 divertiti con gli obbiettivi a secco).....vedrai come la risoluzione aumenta incredibilmente...
arturo
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Ti riferisci all'utilizzo di un filtro blu? |
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Hortus palmarum
Utente V.I.P.
Città: Milano
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Inserito il - 22 settembre 2013 : 12:35:11
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| Messaggio originario di escocat:
E già. L'operazione che hai effettuato serve solo a tarare il regolo micrometrico da apporre sulle immagini, non a testare la risoluzione raggiunta. Dubito pure che in obliqua si aumenti la risoluzione. Si ottengono immagini più godibili in rilievo e ombre, ma la risoluzione credo che sarà penalizzata. Infatti nei limiti teorici della risoluzione conta molto la diffrazione, che per sua natura necessita di una luce quanto mai diretta e trasmessa. Tutte le altre "luci" aggiungono perturbazioni secondarie (per esempio i fenomeni di albedo in episcopia). Altra cosa è invece la tecnica dell'"ultramicroscopia" in campo oscuro: si puoi vedere "cose" anche più piccole dei limiti teorici di 1/5 di micron, ma ciò che "vedi" in effetti sono solo i "lampi di luce" emessi da questi oggetti, e non gli oggetti stessi. E' come se io fossi a 10 km da te e puntassi una torcia verso di te; tu vedresti solo la luce della torcia, non me.
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Al di là della metodologia errata, a nessuno è mai venuto in mente di testare il limite di risoluzione per capire se con un ottimo microscopio ed una reflex altrettanto valida sia possibile andare oltre quanto dichiarato dalle formule? Occorrerebbe un condensatore 1,4 ad immersione, un planapo 100x ad alta apertura ed una reflex a pieno formato da 22 Mpixel (o anche più).
La letteratura oculistica mondiale concorda sul fatto che l'occhio umano, in condizione di contrasto eccellenti, può distinguere alla distanza minima di messa a fuoco (20-30 cm) fino ad un massimo di dieci linee per millimetro, ovvero 250 dpi. Tale risoluzione spaziale cala enormemente con l'aumentare della distanza. Mentre è possibile stampare fotografie con più di 250 dpi...
(anche la risoluzione cromatica a 24 bit è nettamente superiore a quanto percepibile dai nostri occhi).
C'è da domandarsi se con l'attuale tecnologia fotografica e di stampa sia possibile "andare oltre" quanto dichiarato in merito al microscopio ottico.
Chi sa rispondere a questa domanda?
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Modificato da - Hortus palmarum in data 22 settembre 2013 12:38:08 |
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greenalga
Utente Senior
Città: r. calabria
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Inserito il - 22 settembre 2013 : 13:33:50
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| Messaggio originario di Hortus palmarum:
| Messaggio originario di greenalga:
Stefano,
prendi una bella diatomea e fai delle prove via via abbassando la lunghezza d'onda della luce (se non hai il condensatore 1,40 divertiti con gli obbiettivi a secco).....vedrai come la risoluzione aumenta incredibilmente...
arturo
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Ti riferisci all'utilizzo di un filtro blu?
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...giusto per passatempo io proverei con:
1 filtro verde
2 filtro blu
3 filtro blu scuro
4 led uv
Consiglio di utilizzare obliqua e fotocamera ( no occhi con led uv o blu scur).
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escocat
Utente Super
Città: Messina
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Inserito il - 22 settembre 2013 : 13:36:47
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IO.
Stefano, il limite teorico/ideale per la microscopia ottica è 1/5 di micron, fissato in luce verde, trasmessa e campo chiaro. E non si va oltre, purtroppo.
MA....
....stiamo parlando delle condizioni standard, non di tecniche spinte o botte di c... ehm...situazioni istantanee particolarmente favorevoli che provengono dalla concomitanza di molteplici e inafferrabili eventi che accadono nello spazio tempo così minuscolo.
Greenalga ha già citato la luce blu. Con una luce molto blu si potrebbe arrivare anche a 1/6-1/7 di micron, meglio ancora sarebbero gli ultravioletti su un sensore adatto, ma addio colori. Figurati che il mio sogno è sempre stato un microscopio a raggi X, ma non ne trovo a meno di 1000€...
Parlavo di situazioni istantanee favorevoli, e mi riferivo alla L.O.C., tecnica con la quale ho raggiunto 1/5 di micron senza immersione, con un obiettivo di apertura 0,8... ma si tratta di un altro tipo di risoluzione. Infatti gli oggetti ripresi erano spine puntiformi su una spora e ciò che vedevo non erano le spine, ma l'immagine di diffrazione delle stesse, una sorta di eco del big bang (spine di fondo...) questo per dirti che, occasionalmente, la visione va al di là dei propri limiti.
La fotografia non c'entra nulla, nè il sensore (a parte il giusto campionamento). Se la risoluzione non viaggia sul treno ottico, non arriva nemmeno sulla foto. Nulla che non sia già nell'informazione ottica può schiantarsi sulla foto. Puoi avere tutte le camere che vuoi, supersensibili e ultramegapixel, ma se la risoluzione limite è sparpagliata su un'area grande e si diffonde a macchia confusamente su molteplici pixel non vedrai nulla. Se l'ottica non è buona, puoi fare i miracoli ma non supererai mai il mezzo micron. Se l'ottica è superlativa ma la camera fa schifo o non è correttamente campionata... avrai ancora mezzo micron di risoluzione. E se tutto è OK e tu non sai usarlo, avrai sempre mezzo micron di risoluzione.
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gippo
Utente Senior
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Inserito il - 22 settembre 2013 : 14:48:49
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E' una domanda che volevo porvi da tempo...
ma se con l'illuminazione laterale si ha, come acenna Hortus...e come già letto in altri vostri post una risoluzione superiore a quella con incidenza a 90° allora gli obiettivi hanno una risoluzione effettivamente superiore che non viene sfruttata???
Domanda due: perchè nessuno trova una soluzione??? (intendo grandi brand)
Non mi citate l'esempio del D.I.C. esteticamente eccezionale ma di valore scientifico quasi nullo |
Chi si accontenta gode...e sono c...occi suoi! |
Modificato da - gippo in data 22 settembre 2013 14:50:15 |
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escocat
Utente Super
Città: Messina
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Inserito il - 22 settembre 2013 : 15:12:44
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Di solito si fa confusione tra nitidezza (incisione) e risoluzione. Una foto può essere incisa ma non risoluta. La luce obliqua aumenta l'incisione, perchè il contrasto generale si avvantaggia di ombre e zone sovraesposte. Ma la risoluzione non credo che ne goda, visto che è legata ai particolari ultrafini. Il re degli obiettivi 100x in doppia immersione e luce trasmessa in campo chiaro con apertura 1,45 mostrerà, nelle migliori condizioni e per una coassenza favorevole di tutte le avversità, la risoluzione di 1/5 di micron. Se usato in luce obliqua non credo...
Prima dicevo che la fotografia non può "inventare" un aumento della risoluzione, ma ad essere corretti non è proprio così. Se la nostra ottica mostra un particolare di 1/5 di micron di un certo colore (per es. rosso 231, voi sapete che i colori dell'immagine sono descritti da tre grandezze RGB Red Green e Blue che sono numeri da 0 a 255) e però i suoi immediati dintorni hanno un colore molto vicino (per es. rosso 215) allora il nostro occhio non sarà in grado di rivelarlo. Si tratta di una informazione "latente", nascosta nell'immagine. C'è ma non si vede. Tempo fa mi sono divertito a creare un softtware che manipola i colori applicando una trasformata sinusoidale con lunghezze d'onda molto inclinate, in modo che la differenza tra due colori "vicini" venisse amplificata. E così quel particolare diventava rosso su sfondo giallo, per esempio. E' chiaro che tutta l'immagine andava a farsi f... strabenedire, sembrava un quadro di pop art, irriconoscibile, ma un crop molto piccolo centrato sul quel particolare lo evidenziava molto bene.
Quindi, in certi casi molto particolari, l'uso di filtri in post-produzione può evidenziare risoluzioni che sono "trasparenti" a prima vista. |
Modificato da - escocat in data 22 settembre 2013 15:13:52 |
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GerardoC
Utente Junior
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Prov.: Potenza
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Inserito il - 22 settembre 2013 : 18:32:05
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| Messaggio originario di Hortus palmarum:
[....] Secondo questo ragionamento, avendo a disposizione un ottimo microscopio ottico e una reflex digitale a pieno formato altrettanto valida (che quindi supera di gran lunga la nostra capacità visiva), il limite di risoluzione teorico allora può essere rivisto.
Vediamo se siete bravi: è corretta questa ipotesi?.
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Come ti ho già detto altrove, naturalmente no.
Il limite teorico di risoluzione del microscopio ottico non deriva dall'acuità visiva dell'occhio, né tantomeno dalla risoluzione del sistema di rilevamento fotografico, ma dipende solo dalla lunghezza d'onda della luce utilizzata e dall'apertura numerica massima possibile compatibilmente con l'indice di rifrazione del mezzo attraverso cui si propaga la luce. In sostanza per arrivare a 0,266 µm ti serve un microscopio con sistema ottico in olio APO con AN = 1.5 e una lunghezza d'onda della luce blu a 400 nm (0,2 è un limite già ottimistico). Certo, se tu potessi usare un sistema di illuminazione e di rilevamento fotografico a luce ultravioletta, diciamo a 200 nm, a parità di sistema ottico potresti avere circa 0,13 µm di risoluzione. Ma, per quanto il sistema di focalizzazione della luce sia a lenti, non utilizzando più la luce che puoi vedere "con gli occhi" avrei qualche dubbio che sia ancora possibile parlare di microscopia "ottica". |
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Hortus palmarum
Utente V.I.P.
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Inserito il - 22 settembre 2013 : 19:14:51
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Bravissimi! 10 e lode.
La discussione è nata quando ieri pomeriggio un mio vicino di casa è venuto a farmi visita e, osservando qualche vetrino al microscopio, ha notato come alcuni particolari visti piccolissimi tramite gli oculari diventavano invece più visibili ingrandendo le fotografie ottenute.
In realtà, stabilito che non si può sfuggire ai principi fisici, lo spazio fra due punti o due linee più vicini di 0,2 #956;m non si distinguerà neppure ingrandendo la migliore delle foto, come giustamente fate notare. Ingrandimento e risoluzione non vanno di pari passo.
Però è altrettanto vero che se accostiamo un ottimo microscopio, un'ottima reflex ed un ottimo microscopista possiamo avvicinarci a quel fatidico limite.
Non mi interessa fotografare due dot distanti 0,2 #956;m in una diatomea, sono più artista che scienziato, ma se qualcuno vorrà farlo osserverò con interesse la sua foto
Avanti, chi inizia per primo? |
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escocat
Utente Super
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Inserito il - 22 settembre 2013 : 21:12:18
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E che ci vuole?
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Ecco queste sono esempi di foto risolute ma non incise. La risoluzione è una grandezza fisica legata ad un sistema ottico, e la sua controparte teorica (ideale) si può esprimere con una misura che segue una legge.
L'incisione (o nitidezza), invece, è più un fattore "psicologico" che fisico e riguarda l'impatto visivo che una mente artistica prova di fronte ad una foto: una foto è incisa se appare ben disegnata, con i contorni netti, senza troppi veli o nebbie, non offuscata o sfocata, con differenze di colore ben marcate ed un contrasto sufficiente. Come la risoluzione, anche l'incisione dipende da mille fattori, non ultimi la quantità di liquido sotto il coprivetrino o la sua torbidità, la qualità dell'olio da immersione ecc. Tuttavia è possibile legare il fattore psicologico dell'incisione ad una grandezza fisica inequivocabile del sistema ottico. Se per ciascun obiettivo in commercio moltiplichiamo per dieci il numero di apertura e dividiamo il risultato per la potenza (ingrandimento) otteniamo questa scala (in ordine decrescente di valori):
10/0,4 4
20/0,8 4
40/1,4 3,5
10/0,25 2,5
20/0,4 2
60/1,2 2
40/0,65 1,6
100/1,45 1,45
60/0,8 1,3
100/1,25 1,25
100/0,8 0,8
Ciò vuol dire che - a parità di ogni altra variabile, è molto più probabile ottenere una foto incisa con un 20x/0,8 anzichè con un 100x/1,45.
L'incisione è molto legata al campionamento: sparpagliare la macchia di diffrazione del potere risolutivo su 1-2 pixel rende una foto molto più nitida che allargare questa macchia su 10 pixel o più. Invece, in entrambi i casi, la risoluzione può essere la stessa.
P.S. A guardarle meglio queste due foto, come incisione, non sono poi tanto malvagie. |
Modificato da - escocat in data 22 settembre 2013 21:23:16 |
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Hortus palmarum
Utente V.I.P.
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Inserito il - 22 settembre 2013 : 23:52:52
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| Nelle tue foto non mi sembra che i dots siano risolti, intendi allora riferirti allo spazio fra le striature? Sicuro che sia di 0,2 micrometri? Perché nell'ultimo post auspicavo a questo tipo di foto In ogni caso le tue diatomee sembra che galleggino sul fondo dell'oceano, hai utilizzato il filtro blu, vero? |
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escocat
Utente Super
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Inserito il - 23 settembre 2013 : 09:48:06
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Si, mi interessava di più focalizzare gli spazi tra le costole della gabbia toracica. Volevo vedere qualche traccia di enfisema...sai, con tutte le sigarette che fumo queste poveracce sono intossicate, vedi come sono scheletriche? Pure io mi ridurrò così?
0,20 o 0,25 che sei pignolo! Non sono nemmeno in immersione. Con questo obiettivo 0,25 micron sono un regalo insperato, anche se devo dire che questa tecnica mi fa spesso di questi regali.
No, nessun filtro blu. E' uscita fuori così, al naturale. Evidentemente la luce obliqua circolare ha diffuso soprattutto nel blu, perchè il campo oscuro si è mangiato le altre radiazioni. |
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Hortus palmarum
Utente V.I.P.
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Inserito il - 23 settembre 2013 : 13:31:33
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| Messaggio originario di escocat:
Si, mi interessava di più focalizzare gli spazi tra le costole della gabbia toracica. Volevo vedere qualche traccia di enfisema...sai, con tutte le sigarette che fumo queste poveracce sono intossicate, vedi come sono scheletriche? Pure io mi ridurrò così?
0,20 o 0,25 che sei pignolo! Non sono nemmeno in immersione. Con questo obiettivo 0,25 micron sono un regalo insperato, anche se devo dire che questa tecnica mi fa spesso di questi regali.
No, nessun filtro blu. E' uscita fuori così, al naturale. Evidentemente la luce obliqua circolare ha diffuso soprattutto nel blu, perchè il campo oscuro si è mangiato le altre radiazioni.
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Eh eh eh! Smetti di fumare che è meglio  .
Che origine hanno quelle belle diatomee? 
E' che ci tenevo a vedere due dots distanti 02, micrometri e fotografati al microscopio ottico (cercherò allora in rete).
Per la C.O.L. utilizzi un disco opaco autocostruito? (cerchietto nero di circa 5-7 mm inferiore rispetto al portafiltri, il cui diametro effettivo è da testare su ogni microscopio come sappiamo)
Stavo cercando un disco C.O.L. originale Zeiss per il mio microscopio, ma non mi sembra che siano in catalogo (forse la reputano una tecnica troppo spartana o poco remunerativa). Mi confermate che non esistono dischi industriali C.O.L. in commercio? (Su EBAY circolano filtri solo per l'obliqua non circolare)
Fino ad oggi ho fatto delle prove con una monetina posta sulla lente di campo anche se preferisco visivamente il DIC o il contrasto di fase... in ogni caso vorrei mettere qualcosa di più serio nel portafiltri del condensatore: in rete esistono diversi link che spiegano come costruire un disco, il discorso è che per il perimetro esterno trasparente non vorrei mettere mastro adesivo o plasticacce varie (per evitare aberrazioni), se proprio tale dispositivo non esiste in vendita almeno mi piacerebbe reperire un disco in "serio" vetro trasparente da 32mm su cui incollare poi il cerchietto nero. Ma dove lo trovo tale disco?!? Help |
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escocat
Utente Super
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Inserito il - 23 settembre 2013 : 14:21:11
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Che origine hanno quelle belle diatomee?
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E chi se lo ricorda? Forse qualche vile pozzanghera o un vaso al Gran Camposanto...
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Per la C.O.L. utilizzi un disco opaco autocostruito? (cerchietto nero di circa 5-7 mm inferiore rispetto al portafiltri, il cui diametro effettivo è da testare su ogni microscopio come sappiamo)
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No. Ho fatto proprio come te:--> |
Fino ad oggi ho fatto delle prove con una monetina posta sulla lente di campo
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(forse la reputano una tecnica troppo spartana o poco remunerativa)
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CHECCOOSAAAAA?!. 
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... in ogni caso vorrei mettere qualcosa di più serio nel portafiltri del condensatore: in rete esistono diversi link che spiegano come costruire un disco, il discorso è che per il perimetro esterno trasparente non vorrei mettere mastro adesivo o plasticacce varie (per evitare aberrazioni), se proprio tale dispositivo non esiste in vendita almeno mi piacerebbe reperire un disco in "serio" vetro trasparente da 32mm su cui incollare poi il cerchietto nero. Ma dove lo trovo tale disco?!? Help
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Io ho ritagliato un cerchio largo quanto il portafiltri da un foglio A4 traslucido per stampanti e ci ho impizzato sopra un 5 centesimi di euro. Spesa totale: 5 centesimi di euro. Come vedi non ci sono aberrazioni.
Il trucco sta nel violentare un obiettivo di grande potenza (sopra i 60x) e costringerlo a lavorare in campo oscuro come se fosse un 40x, facendo evaporare quasi tutto il liquido e senza usare un coprivetrino. Ecco come nasce la L.O.C.
| Messaggio originario di escocat:
Naturalmente l'obiettivo deve essere a grandissima distanza di lavoro e oo/0.
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Bravo Esco!
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Modificato da - escocat in data 23 settembre 2013 14:26:47 |
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Hortus palmarum
Utente V.I.P.
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Inserito il - 23 settembre 2013 : 18:45:16
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No non no, sullo Zeiss nuovo non voglio accrocchi E poi la monetina da 5 centesimi mi serve per il salvadanaio  Quindi piuttosto mi faccio intagliare dei vetri trasparenti circolari su misura appena trovo chi esegue il lavoro e poi vedo di incollarci qualcosa sopra.
Domanda (parlo di COL e non della tua LOC, anche perché ho una miriade di vetrini permanenti di diatomee da fotografare dotati ovviamente di coprioggetto): alcuni consigliano un cerchio interno OPACO, altri completamente NERO. Garantiscono due effetti visivi diversi oppure è meglio quello totally black?!?
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escocat
Utente Super
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Inserito il - 23 settembre 2013 : 20:13:32
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Mi fa piacere che hai afferrato la differenza tra la COL e la mia LOC, ci tengo alla mia creatura. La COL è una tecnica specialistica prevista nei progetti di strumenti di un certo livello, invece la LOC non esiste nella letteratura microscopica, è una pura trasgressione.
Nero o opaco che cosa  |
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Hortus palmarum
Utente V.I.P.
Città: Milano
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Inserito il - 23 settembre 2013 : 22:04:19
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nero oppure opaco riferito al cerchio interno scuro del filtro per la COL, la parte cioè occupata dalla tua monetina
Se tu hai inventato la LOC allora il mio terzo microscopio (cinese) è di marca SSIEZ |
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