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DIY感覚で顕微鏡写真撮影
簡単安価な方法

使用顕微鏡
生物顕微鏡[BH-2]
OLYMPUS
[BH-2(BHS) - 100W型]

[注意]
また撮影に伴う事故・損害
はすべて自己責任です

■説明■
このコーナは顕微鏡写真を簡易に作成する手順です。レベルは高校生〜趣味レベルの社会人を想定しています。設備の少ない研究者にも多少は参考になると思います。               

フイルム時代の顕微鏡写真撮影は職人技でしたが、デジカメを利用すれば誰でも撮影できます。


当社販売顕微鏡標本の掲載写真は、手製撮影装置(コンピュータ制御)を利用しています。手製部品(購入出来ない部品)を使用する為、こちらにの撮影方法は掲載してません。

顕微鏡専用デジカメ「DP71」より性能が落ちますが、対物5x,10x,20,40xの範囲なら問題有りません。こちらで紹介する撮影方法で2000枚撮影したら腰が痛くなり、座った状態で撮影できる方法が必要になり、パソコン画面からカメラを全コントロールできる装置を作りました。

撮影枚数が少ない場合はこちらの撮影で問題ありませんが、写真の精度を求めたり、撮影量が多い場合は別の撮影方法を選択してください。

顕微鏡写真は難しい分野で、研究者の方の苦労されてます。



■こちらもご覧下さい■

■顕微鏡修理■
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顕微鏡プレパラート標本の販売
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■新品WindowsXPパソコン販売・再生WindowsXPパソコン販売■
WindowsXP/7パソコンの作成・販売
DIY感覚で新品WindowsXPノートパソコンを自分で作成



所在地
〒216-0033
川崎市宮前区宮崎3-6-18
株式会社マイクロサイバー
TEL:050-7537-8602
FAX:050-7537-8602
http://www.micro-cyber.com/

お問い合せはこちらから



■顕微鏡撮影アダブターの紹介■


今回使用したのは、アメリカAmScope社の上記マウントです
便宜的に左から@ABCとします

@がカメラマウント、Aが撮影レンズ(2x)付きアダブター(口径23.2mm)で、@は
ニコン
キャノン
ペンタックス
ソニー
ソニーNEX
がありますが(写真はCanon用 EOS,EOS-S)、ニコン・キャノン以外は入手が難しい様です




もともと中国製でAmScopeも中国から輸入しています
まとまったロットなら中国から輸入する方法もありますが
1個で輸入すると送料がかさみ国内業者から購入する方が安くなります

アメリカAmScopeの平行輸入業者がAmazonに出店していますので
Amazonでお求めになるのが一番簡単です
価格は1万8000円前後(為替に伴う変動があります)

私は同じものをヤフオクから入手し、約1万2000円(送料別)でした

顕微鏡の接眼に接続するなら、@Aの2個でOKです(口径23.2mm)

実体顕微鏡の接眼は30mmですので、@Aに加えBで口径を調整します

Cマウント取り付けの場合、CをCマウントにねじこみ、@ABを取り付けます

@Aは固定されますが、BCは固定されません
@Aで顕微鏡接眼に取り付けた場合、顕微鏡と@Aは固定されません
このため後述する工夫が必要です
固定出来ないとカメラが回転してしまい、撮影効率が落ちます








@Aを連結、Canon EOS 40Dに取り付けました
この状態で顕微鏡接眼レンズ部に取り付け出来ます
撮影レンズは2xが付いてます
EFマウント(EOS フイルム,EOS 1D,5D),EF-Sマウント(EOS デジタル)両方に対応しています






30mm口径接眼への取り付けはさらにBを取り付けます
上にかぶせてるだけで固定されてません






さらにCを取り付けるとCマウント取り付けが可能です
こちらもかぶせてるだけで固定されてません




ほとんど全ての顕微鏡に接続できます
左上と右が23.2mm(オリンパス),左下が30mm(ニコン)




■失敗■




Amazonで
KIPON製キャノンEFマウントレンズ-Cマウントアダプター
が販売されてますが、こちらはEOS EFレンズをCマウント化するアダブターです
私は誤り購入してしまいました、価格は4000円程度でした






■接眼レンズ部から撮影■




接眼が二眼の場合、接眼レンズとカメラと干渉しない様に
粘着の弱い仮設テープをゴミヨケに取り付けます


仮設テープも長期間接着させると、はがし痕が残ります
早めに外して下さい
長期間この状態でご使用の場合「■テープ止めが無理な場合■」をご参考下さい






23.2mmのアダブターでカメラを取り付け
カメラと接眼の仮設テープで固定します
固定しないとカメラが動いてしまい作業がしずらい為です










カメラを次にセットします

撮影モードM(マニュアル)
液晶の明るさを少し上げます(ピント合わせの為)
撮影サイズを選びます、私はL(3888x2592)サイズとしました、A3に印刷できる画質です
撮影画像確認は2秒程度
連続使用するので、オートパワーオフは8分
光源の種類は色々ためしましたが自動が一番良く写りました

この設定はCanon EOS 40Dの場合で
お持ちのカメラに合わせ調整して下さい

3時間以上連続撮影すると
カメラ・顕微鏡とも熱が出てきますので時々電源を切り冷やします




ハロゲンランプをPHOTOの位置まで光量を増加させます
PHOTOより前ですと赤く写ります
PHOTOより後ろだと問題ありません(少し青が強くなる場合がありますが問題無い範囲です)

着色標本で、色が重要でない場合は適当でOK




光源の絞りは解放にします
光量が多い方と撮影では都合が良いからです




(方式A)光源光量が少ない場合(30W型電球・鏡の時)
コンデンサレンズはステージぎりぎりまで近寄せ
絞りも解放にします
ピントの合う範囲が狭くなる欠点がありますが
撮影速度を上げれるので手ぶれが少なくなります

(方式B)光源光量が多い場合(50〜100W型ハロゲン・LED光源の時)
コンデンサレンズを一番下に下げ
絞りを強めにします
標本が厚い場合でもピントの合う範囲が広がり撮影が楽です
ただ解像度は下がり、撮影速度も下がり手ぶれを起こす場合があります

方式Bを標準にし、暗い場合
コンデンサレンズを上、絞りを解放する様にします

何度かコンデンサ位置絞りを調整すると
標本に合った場所がみつかります(理論では無く実画像で確認します)




カメラは仮設テープで固定します
シャッター速度・シャッターボタンなどを触るので
固定が弱いと撮影位置がずれます

カメラは重いので接眼レンズ取り付け部が弱い場合、三脚でカメラを支えます




カメラの電源を入れます




丸いボタンを押し、液晶表示にします




撮影位置へ画面を移動します




画面拡大ボタンを押します
5倍->10倍->1倍
と中央の倍率が変わります






5倍か10倍でピントを合わせます
素材によりますが、5倍の方が使いやすい様です

対物レンズが10倍以下の場合、カメラの重さで
中央以外ピントが合わないので
カメラの底を持ち上げた状態で撮影します
お使いの顕微鏡・カメラにより、多少事情が違うと思いますので自分で工夫して下さい




もとの1倍に戻りました

大量撮影する方は
カメラから外部モニターに映像を出せばピント合わせが楽になります




撮影場所が決まったら
シャッターを半ボタン押し露出をはかります
上では1と3分の1絞りアンダーの為
シャッター速度を調整中央に寄せます




中央で1枚
アンダーで1枚、オーバーで1枚撮影します

露出は平均測光の為
アンダーかオーバーの方がよく撮れる時があります
またカメラは一般に反射光を撮影する様に設定されており
入射光(夜景の様な発光体を撮影する時)の場合誤差が出ます

重要な写真なら、ピントも再調整し
多めに撮影します

ここはデジカメの素晴らしさで
フイルム撮影だと現像が上がるまで確認出来ません
特にポジフイルム(スライド)の場合、写体露出
オーバー+0.5絞り、アンダー−2.0絞りしかフイルムの撮影レンジが無く
特にオーバー露出に弱く、ISO感度が100なら125〜150にセットし
アンダーぎみに撮影しますが、それでもオーバー露出になりNGがたくさんでます




こんな感じでイスに座って作業が出来き便利です


対物レンズは2x・4x・10x・20x・40xの5本ですが
2xはカメラより手前にピントが合い、撮影できませんでした
対物レンズによりピントが合わない場合ある様です
Cマウント経由の場合全対物レンズが使えました




撮影した写真です

中央部分はOKですが、周辺はすこしピンボケになります
撮影内蔵2xレンズの性能もありますが
カメラが重力で対物レンズの中央では無い位置を見ている影響もあります
少しカメラを手で上げるとピントの合う範囲が広がりました

接眼部はもともと接眼レンズの様な軽量なものを取り付ける構造で
カメラを取り付ける構造ではなく(上下左右に緩みがある)
取り付けを補強しても限界があり様です

精密に撮影したい場合はCマウントから撮影する方が
良い様です(Cマウントだと垂直に重力がかかりゆがみが少なくなります)

Cマウントで撮影レンズ付きの顕微鏡なら
内蔵2xレンズを取り除き撮影すれば、良い結果が出るかもしれません

コンデンサを一番下まで下げ、コンデンサーの絞りを強くて
撮影すると(当然シャッター速度を下がるので手ぶれ問題が出ます)
ピント範囲が広がりますのでピンボケも少なくなります

色々問題はありますが
趣味用・学生クラスの方なら十分な画質と思います
撮影後は仮設テープを必ず取り除いて下さい






■テープ止めが無理な場合■


テープ固定では問題の有る方は
カメラ左ストラップにおもり(例では重いハンダ巻き線を使用)を付け重心を調整します




ヒモ(はりがね)の長さは左接眼レンズと干渉しない程度に
長さを調整します(写真でははりがねで固定))




右の接眼レンズは紛失しない様に
CマウントにCBのアダブターを付け、仮置きしました
テープ固定より多少不安定ですが後でテープ剥離が不要になります

カメラの底に三脚用ネジが有るので柔らかい金属を取り付け
接眼レンズ下の顕微鏡と干渉させ回転を抑える方法もあります

上下水道のエンビニ管を5cm程度切り、ドリルで3〜4か所穴をあけ
接眼レンズの取り付け部とカメラをエンビニ管とネジ(スクリューウネジ)で止める方法もあります
多少顕微鏡に傷が付きますがホールドは良くなると思います
同様の部品の販売も有りますが、簡単なので自作出来ます
ただしカメラを頻繁に取り外す事は出来なくなります

使用顕微鏡、カメラに合わせ良い方法を考えて下さい
手前に三脚を立てるとカメラ安定は良いですが、作業のじゃまになりました







■小型顕微鏡での撮影注意■



写真は他社のアダブターを100年前の顕微鏡に取り付けた例です
顕微鏡接眼の口径23.2mmは100年前から同じです
中学・高校の理科実験用顕微鏡の場合
対物レンズが上下する写真の顕微鏡と同じ構造(ラックアンドピニオン構造)です

この為接眼部に大きなカメラを設置すると
自然に対物レンズが下に下がりピントが合わなくなります
この場合軽量なカメラをご使用ください

また光源も電球か鏡(自然光)と光量も少なめです
窓の近くで太陽光を利用すると光量も大きいので撮影出来ます
直接太陽光を顕微鏡に入れると目を傷めます
白い壁などの反射光をご利用下さい

小型顕微鏡の対物レンズは視野がせまく
四隅が丸く欠ける場合があります






■Cマウントから撮影■

観察しながら撮影をする場合です
接眼部から撮影するより良い撮影画像が得られます


オリンパスPT鏡筒です






PT鏡筒に3.3xの撮影レンズを入れます






U-PMTV(x0.3),U-CMAD3を連結させます
たまたま中古で見つけたのがこのアダブターで
U-PMTVC(0.3x)有れば連結なしにPT鏡筒をCマウント化出来ます

PT鏡筒Cマウント変換市販アダブターも有ります






PT鏡筒に取り付け
ヘクスローブドライバーT15H
で絞めつけます

ヘクスローブドライバーはamazonで入手できます

ここを通常の+−ドラーバーでしめると、締め付け金具が破損します




Cマウント付きカメラを取り付けます
カメラは左右に回りやすく
回転を止める為仮設テープで固定しました

テープ固定で長期間ご使用の場合
アダブターBCにドリル穴をあけビスでAに固定する方法も有ります
但しカメラボデーは取り外しできなくなります

上下水道のエンビニ管を10cmほど切り
ビス穴を3〜4か所開、アダブターにかぶせてビス固定する方法もあります
口径の合う市販品は無いので自分で工夫する必要があります




縦に長い装置になりました




通常は接眼レンズで観察します






撮影するため光路をCマウント側に変更します




観察する光量は、自分が見やすい光量ですが
撮影光量はPHOTOの位置です




光源が暗い場合、光源の絞りを解放にします




コンデンサーは観察してた位置のままとします
撮影結果が悪い時コンデンサ位置絞りを調整します




カメラの電源を入れます




液晶画面表示にします




液晶表示を5xでピントを合わせます
シャッターを半ボタン押し露出をはかります
シャッター速度を調整中央に寄せます




Cマウント経由で撮影した写真です
接眼部から撮影するより良い画像が得られました
また顕微鏡コンデンサの絞りを強くしので周辺のボケも少なくなりました

ボケの原因は内蔵2xレンズですので、Cマウント+撮影レンズ搭載顕微鏡なら
内蔵2xレンズを外して下さい、鮮明に写ります








観察しながら撮影する場合
視野の中で撮影される範囲を知る必要があります

2xの対物と10倍接眼でスケールの目盛をみると10mmの円でした
カメラ側から見ると横6mm,縦4mmです
視野の中央が撮影範囲になります

対物レンズと視野は
対物2x:視野6.0mmx4.0mm(6000μm x 4000μm)
対物4x:視野3.0mmx2.0mm(3000μm x 2000μm)
対物10x:視野1.2mmx0.8mm(1200μm x 800μm)
対物20x:視野0.6mmx0.4mm(600μm x 400μm)
対物40x:視野0.3mmx0.2mm(300μm x 200μm)

視野以外に接眼で観察した画像と
Cマウントで撮影した画像は上下逆になります
接眼の画像はプリズムで90度半転させた為です

また接眼レンズのピントとカメラピントが一致しません
接眼レンズかCマウント撮影レンズのどちらかで補正出来ると便利ですが
このアダブターでは調整が出来ません
撮影時に再度ピント合わせが必要です




観察視野と撮影視野は上の写真の様になります(対物2xの例)
Canon EOS 40D の撮影素子は22.2mmx14.8mm(APS-Cサイズ)なので
35mmフルサイズ(36mmx24mm)カメラでも四辺が欠けないと思われます

視野の違い(円と四角)、再ピント合わせが必要、上下逆、カメラが高い位置に有るので立たないと撮影できない
など不便な所も有り
たくさん撮影する方はカメラから外部モニターに映像を出し撮影をした方が良い様です

結局(慣れるまで使い込む時間が無く)
カメラの液晶画面で撮影位置を直接調整しました

観察と撮影を同時に行う場合もう少し工夫が必要です

特に上下が逆になるので
接眼レンズで観測してる状態で撮影位置決めるのは難しい様です
顕微鏡写真は芸術写真では無いのですが人の目では
下が重い(つまり暗いか空きが少ない)
構図にしないと不安定な感じを受けます

撮影量の多い方はカメラからモニター(Canon EOS 40D の場合 黄色い端子のTVモニタ出力が可能)出力を行い
モニターで観察すると効率が上がります

3時間程度連続撮影すると
顕微鏡(BH-2 100Wハロゲン),EOS 40Dともに発熱して来ます

3時間程度で30分程度電源を落とし冷やすか
発熱の低い機材を使わないと長時間の連続撮影は無理です

プレパラートも熱の影響が出ますので
生体撮影では顕微鏡の熱で生体を殺してしまう事になります





■オリンパスDP71による撮影■



修理で店舗に偶然有った,
顕微鏡写真専用デジカメDP71で撮影しました
価格は顕微鏡とセットで約300万円、撮影装置単体で約150万円します

趣味・学生用ではありません
プロ機材です




顕微鏡の一番上がカメラです
Cマウントに接続して使用します




プレビューはモニターで行い
撮影もマウスクリックで完了、撮影写真は名前を変更後
HDに格納されます、とても便利



撮影画面-1
鮮明に撮影できます



撮影画像-2
細胞壁も良く見えます、対物5x




撮影画像-3
撮影画像-2と同じ標本を対物10xで撮影




撮影画像-4
撮影画像-2と同じ標本を対物20xで撮影
鮮明に撮影できました






■撮影サイズの一括変更■

撮影サイズはPhoShop等で加工しますが
単純にサイズ調整ですと以下ソフトが便利です


Canon EOS 40D Lサイズは、3888x2592ドットとA3サイズに印刷できる巨大な大きさです
印刷に向いた画質ですが
ホームページ掲載・論文掲載には大きすぎます
また撮影サイズも2500KB〜45000KB(2.5MB〜4.5MB)と巨大です
そこで、このソフトで一括変換させます




640x480ドット(画質80%)に変換ですと(ホームページ掲載用)
サイズは25KB〜80KB




800x600ドット(画質100%)に変換ですと(論文などで利用)
サイズは270KB〜450KB




1024x768ドット(画質100%)に変換ですと(高画質でノートパソコン表示用)
サイズは700KB〜900KB


必要なサイズに変換して、ご使用下さい




以上

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