I'm improving my microscope photo setup aiming to the maximum quality either in getting good images or videos. In the beginning I noticed that to obtain a discreet result in taking simple shots is relatively easy, thanks to digital cameras, to obtain really good ones is "engaging"  so you come quick to the idea that is better to optimize everything, leaving no exclusions.  Your microscope is a  "serious" instrument, almost always aimed to a professional use. Who of us has a passion for amateur astronomy knows that we amateurs can count on a vaste  number of devices... who approaches microscopy knows that there is no amateur dedicated market, there is only a professional one, microscopy has not concentrated a budget on amateurs.  Between a good, modern research instrument and your microscope, bought on the ebay (probably used over twenty years), the differences are just in terms of cost and new paint....with a remarkable edge for your microscope because, at the end of the story, your instrument can perform an outstanding result. The only difference, and this regards both, are optics...this is an old rule and you can mount whatever opics you choose on your microscope. I began as everyone of you, like a kid I have lost my mind in simple observation of everything was possible to put on the microscope stage, there at home or in a close pond, but as every good amateur astronomy addict I soon began to experiment.  You all know the steps, the digital camera mounted in afocal on the eyepiece, a webcam used to take a clip, the image elaboration through softwares etc. Than you realize that everything your are attempting is rough on the binocular, you need a trinocular head to make a good job, a binocular is good only for direct observation but for photography a trino is a must...so you have to find one right away. On ebay you can find some used ones...go for the originals and question the vendor  about the good use of the object, mint aestethic helps, ask if the object looks bumped somewhere... look carefully to the item images, a serious vendor shows it in many different close-ups... anyway must be stated that the object is in a good working condition. Never trust if they  answer that they couldn't try it ....in my case the trino I bought was broken and this on ebay was not putted in any evidence. A lot of delusion when it arrived and I realized that part of the internal cell holding the prism was "fractured"...Looking through it l had a horrible double image with a vertical misalignment... it was the worst thing that could happen. But the item was a rare and expensive found, the biggest of the Nikon trinocular so I didn't lose my mind and took it to a well known and respected among Italy's optical craftsmen, Adriano Lolli so the broken part has been recreated making a fusion in a ceramic copy stamp of the original.  Looks awkward? No because the price of the new part was more than 1.500 dollars and the repairing job was perfectly executed...I've spent around 150 dollars even if had to go to abruzzi to  Coma di Adriano Lolli ...that is a moderate 100 km trip from Rome. With the trino you can mount your camera in a central position and split part of the beam to the camera so what you get is a direct vision through the eyepieces while the camera is taking images. On the Labophot I use a Canon EOS 300D, probably the first digital reflex ever, better known as the "digital rebel" a good and easy camera. A reflex doesn't go mounted in afocal so you need a special eyepiece that is a photo relay lens which projects straight to the camera chip...focus has to be achieved by varying the distance of the camera back and forth from the relay lens which has a field correction for photography purpose and in some case has to be coupled to dedicated objectives...like the Nikon CF series. Obviously the objectives that we find on internet  are of many brands...I'm very fond of water immersion ones, among all, those of Lomo are indeed remarkable for living protists, last but not least they are quite cheap...even the coupling with my Nikon CF relay lens looks good. Soon I had to face many problems...light was not enough, too dim to take a good shot of a moving protist, anything moving was blurred but even what was still had some sharpness problem.  So my issues were to avoid vibration and to gain more illumination. The solution has been to lock the reflex mirror in the open position three seconds before shooting and to syncronize a flash placed right behind the original halogen lamp modified holder.
This pratical solution is not mine, I've found it here Charles Krebs: link to the document  from Krebs I've had a lot of inspiring solutions...one, among many  worth of notice, is the use of a heavy-duty copy stand to mount the camera in vertical above the eyepiece, avoiding every contact between the microscope and the camera body... both eliminating another vibration source, and allowing a good solution for the video camera too.
All the "gear" around the camera has been assembled from parts found in photography shops and internet. The robust copy-stand was part of the assembling of a used Dhurst colour enlarger (bougth for 50 Euro)...  the attachment between the camera and copy-stand has been realized thank to an illumination dedicated "clamp" for photographic sets and a Manfrotto 180° tilting head...this last is connected to a fast release "National Geographic" dovetailed clamp. The last piece of the chain is a Manfrotto micrometric sled to achieve fine focus adjustment, this is a must, even for  video in afocal... to reach the minimum distance between lenses.

The reflex  is remoted via a Canon cable as not to add further vibrations, note that there is no contact at all between microscope and camera, a photo bellow a little larger than the photo relay lens covers the edge maintaining a little air space thus avoiding dust and spare light. As I already mentioned, the mirror is lifted tree seconds before shooting... so everything is "still". The only thing that could be improved, so far, is focusing on the camera chip.
A lot of time I spent in  getting parfocality between the image through the eyepieces and the one on the chip...but is not over, they should have almost the same field of view. The aim is to reach a close resemblance between what you see and what you get... t's just a matter of distances, you have to find the better compromise.
This is accomplished by focusing carefully on an object through the eyepieces, and then moving the camera body up or down above the photo-eyepiece until the image is also in focus. This must be done with great accuracy, and it is hard to move the camera body in small enough increments, even with a good focusing rail between the camera and copy stand.

My trinocular head doesn't allow to lift the photo relay lens from its position... this has to be achieved with the aid of a spacer, I've used as shims those polyurethane disks that you find in the 25 or 50 DVD package, they are used as a spacer between cover and disks...they are soft, sissors sizeable and comes of different thicknes. I've used tree to reach the satisfying position
Una videocamera dedicata alla microscopia sarebbe l'ideale, nel mio caso però bisogna arrivare anche a porsi dei limiti ed utilizzare al meglio le risorse già disponibili. La Canon DV che utilizzo per i video sui protozoi, è un ottimo strumento con tutte le caratteristiche per staccarsi dalla media delle apparecchiature amatoriali pur restando un apparecchio dedicato a questo mercato e soprattutto era già in casa. Mentre la reflex ha bisogno di un flash per "congelare"  le immagini in movimento, la videocamera con la sola illuminazione del microscopio ed il proprio bilanciamento dei bianchi dovrebbe fare quasi i miracoli...quasi.
Con il camcorder si perde parecchia risoluzione, è d'altronde impossibile fare un confronto tra il sensore di una digitale fotografica che lavora a piena risoluzione ed il sensore della videocamera che è costretto generalmente al formato PAL che alla meglio arriva ai 720x576, va da sé che si perda  molta dell'informazione.
Il primo problema che ho affrontato nell'abbinarla al microscopio è stato posizionarla esattamente sull'oculare dandogli una serie di regolazioni fini indipendenti per portarla alla minima distanza possibile.  
Ho assemblato una serie di meccanismi dedicati alla fotografia in modo da poterla montare e smontare con un attacco a baionetta (è montata come un telescopio sulla slitta) infatti la devo montare e smontare velocemente per poter sostituire il nastro DV e riposizionarla senza che cambi tutto l'assetto. Praticamente la sollevo utilizzando il distanziatore dello stativo,poi  la sgancio dalla sede a baionetta e per rimontarla devo solo riposizionarla nella sede, bloccarla e riabbassare il distanziatore, se necessario, con la micrometrica arrivare a misura...meno di un minuto. La messa a fuoco avviene su di un monitor collegato all'output del camcorder. Tutti i comandi sono remotati con il telecomando già in dotazione.  Fin quì nulla di nuovo, dove ho lavorato parecchio è stato sulla ricerca dell'oculare per le riprese in afocale. Qui mi prendo il merito di aver usato una soluzione originale, infatti non è un oculare.
Su questo ho lavorato parecchio studiandole tutte.  
Non riuscivo ad eliminare dalle riprese video la vignettatura , quando riuscivo a migliorarla arrivavo ad una ripresa che comunque sullo sfondo presentava nel campo dei fantasmi, macchie dovute ad oggetti vicini al piano focale (polvere interna...sporco) .
Le riprese erano sufficienti a documentare l'evento in corso, ma qualitativamente piuttosto scadenti. Ho pensato ad un certo punto all'obbiettivo del diaproiettore, divergendo i raggi luminosi, poteva aiutarmi quantomeno ad allargare il campo utile e forse evitare l'effetto zona oscura. Sono stato fortunato, la ripresa in afocale utilizzando  l'obbiettivo di un ottimo Leica (montato sulla trinoculare alla rovescia,  con la lente esterna verso l'alto) è stata la miglior soluzione del problema.
Sopra l'oculare del dia Laica in posizione

          Qui sotto il link al primo video "pulito"
Un grazie agli amici di MICROCOSMO per avermi aiutato ad  approfondire argomenti  inerenti alla microscopia, senza il loro aiuto non avrei potuto affrontare questo viaggio con la stessa sicurezza ed entusiasmo.
Per ora è tutto, ampliamenti futuri in vista e soprattutto la mia attuale esperienza con l' ILLUMINAZIONE e LED
Here on the left the Labophot modified lamp holder on which I have removed the back part and on the right the flash in position behind the modified piece. I even had to remove the cooling shield behind the halogen
Descriverò più avanti gli ulteriori sviluppi in ambito fotografico. Ora mi soffermerò un poco sull'abbinamento della videocamera al microscopio.
left: the flash behind the microscope in working position -  right: Canon EOS 300D in  Labophot best focus position
My remote shutter releaser
T  H  I  R  D  P  L  A  N  E  T
Il "nuovo" Nikon OPTIPHOT...assemblato da due stand acquistati d'occasione su ebay, è completo...il porta lampada esterno acquistato  separatamente è stato rifornito con un'alogena nuovissima e un secondo condensatore per il contrasto di fase che avevo acquistato un paio di anni fa ha completato, con i vari obbiettivi  non utilizzati sul LABOPHOT (peraltro ormai in setup fotografico "quasi" permanente) la dotazione di base.
La luminosità è davvero notevole rispetto al Labophot, che a volte mi aveva fatto sognare di poter usufruire (particolarmente nel contrasto di fase) di grandi quantità "extra" di luce...da qui l'idea poi abbandonata di passare ad un impianto alogeno esterno con fibre ottiche (francamente parecchio costoso). Ho completata da poco anche l'illuminazione a LED che mi riservo di illustrarvi su queste pagine a breve. Grande assente al momento è una seconda trinoculare per usarlo in fotografia...ma ci stò lavorando.

Recentemente di questo strumento ho scritto:
Avendo voglia di provarlo per controllarne che la centratura e l'ottica nella base fosse a posto, ho deciso di utilizzare come fonte di luce un diaproiettore che giaceva da un pezzo a raccogliere polvere in uno scatolone.
Inizialmente ho fatto qualche prova, la lampada è lontana all'interno del cabinet, quindi ho dovuto aprire tutto il diaframma di collimazione del fascio luminoso nella base, con un allagamento completo del campo visivo, inoltre la luminosità del diaproiettore è molto intensa. e quindi oltre l'abbaglio rimaneva un campo illuminato comunque ridotto.
La soluzione è stata quella di provocare una rifrazione interponendo tra il dia ed il microscopio un disco di plastica semitrasparente satinato con una certa opacità....la luce viene diffusa uniformemente e all'interno del campo visivo ho avuto un illuminazione uniforme, le immagini sono buone e luminose agli alti ingrandimenti in modo spettacolare ma troppo luminose....fastidiose ai bassi, allora ho pensato ad una soluzione che probabilmente potrebbe diventare definitiva per il futuro setup fotografico dell'OPTIPHOT.....se invece del disco satinato mettessi un ellisse satinata a 45° (grosso modo è un pò il concetto del secondario nel telescopio newtoniano) potrei non solo deviare parte del fascio a 90° verso il basso ma utilizzarlo anche per posizionarci sopra il flash a 90° e sfruttando l'altra "faccia" ottenere la riflessione necessaria per "congelare" i miei protozoi....ora farò i miei esperimenti e poi vi farò sapere....magari potrebbe essere una soluzione non solo per me.
Led Seoul  P4  MTE  245  Lumens
Non è il primo approccio all'illuminazione con il LED...ho già provato con successo, il primo è stato il Luxeon K2, ma la potenza del diodo era ancora un po "bassina" e alla fine ho ripristinato il sistema con l'illuminazione nativa. Ora altra storia...i nuovi LED sono potentissimi ed il Seoul P4 un gran "performer", scalda molto e quindi l'ho montato su una barretta di alluminio incollandolo con il cianoacrilato e poi la barretta a sua volta è stata incollata ad un dissipatore di calore di un processore (sempre di alluminio)...la spesa è stata davvero contenuta...il LED meno di 20 Euro spedizione compresa ed il dissipatore era una parte usata che ho pagato 1 Euro. Per alimentarlo ho usato un alimentatore stabilizzato in corrente continua che avevo già acquistato per il Luxeon
Last update 02/11/2010