Сравнение Levenhuk 40L NG vs Levenhuk Rainbow 50L Plus

Общее назначение микроскопа.

В наше время встречается 4 основных варианта назначения: детские, учебные, лабораторные и специализированные микроскопы. При этом разные варианты вполне могут сочетаться в одной модели — к примеру, наиболее простые и недорогие учебные микроскопы вполне могут позиционироваться также как детские, а лабораторные могут иметь особую специализацию. А вот подробное описание разных вариантов назначения:

— Детский. Наиболее простые и недорогие микроскопы, предназначенные прежде всего для детей, которые делают свои первые шаги в естественных науках (а также для других нетребовательных пользователей, которым не нужен особо продвинутый функционал). Соответственно, в подобных устройствах отсутствуют специальные функции вроде блокировки фокуса, освещения по Келлеру, видеовыходов (для цифровых и оптико-цифровых моделей), тринокуляра с возможностью подключения камеры, и т. п. Кроме того, корпус может выполняться в ярких цветах, а в качестве материала корпуса обычно используется пластик. Тем не менее, многие детские микроскопы оснащаются револьверными головками для быстрой перенастройки кратности, а общая кратность увеличения вполне может превышать 600х «из коробки» и 1000х в топовой комплектации.

— Учебный. Микроскопы, хорошо подходящие для применения в учебных целях; иногда такое назначение даже...прямо указывается производителем. Конкретный функционал подобных моделей достаточно разнообразен, тип также может быть разными (как биологическим, так и стереоскопическим). В целом же устройства этой специализации занимают промежуточное положение между простыми и недорогими детскими микроскопами и продвинутым лабораторным оборудованием. При этом существует немало моделей, имеющих комбинированное назначение — «детский/учебный» или «учебный/лабораторный». Первая разновидность проста и недорога, в образовательных целях она подойдет в основном для школы; второй вариант, в свою очередь, может пригодиться даже на университетском факультете естественных наук.

— Лабораторный. Наиболее продвинутая разновидность современных микроскопов, рассчитанная на полноценные лабораторные исследования и другие серьезные задачи. Соответственно, подобные модели стоят недешево, однако дают качественное изображение и в целом имеют наиболее обширный функционал (хотя конкретный набор возможностей, разумеется, может быть разным). Среди возможностей, встречающихся в лабораторных микроскопах — подвижный столик, установка светофильтров, 2 типа освещения (нижнее и верхнее), освещение по Келлеру, пригодность для специальных методов микроскопии (флуоресцентная, фазоконтрастная) и т.п.

— Специализированный. Микроскопы специфической конструкции и назначения, так или иначе отличающиеся от более традиционных моделей. Эти отличия могут быть разными; соответственно, различается и конкретная специализация. Так, в последнее время довольно значительную популярность получили портативные модели для смартфонов: при помощи специальной прищепки такой прибор крепится прямо на напротив основной камеры, и роль окуляра выполняет экран гаджета. Другая популярная разновидность — компактные цифровые микроскопы без собственных экранов, подключаемые к ПК или ноутбукам по USB, а то и по к смартфонам по Wi-Fi (в том числе и через Интернет). Также сюда входит профессиональное оборудование с достаточно узкой специализацией: стереоскопы со специальными креплениями для зубного протезирования, для пайки микросхем и т. п.; микроскопы для металлургических исследований; устройства на штативе с выносной штангой, предназначенные для осмотра отдельных участков на обширных предметах; сравнительные микроскопы для баллистических и трассологических исследований в криминалистике; и др.

Диапазон кратностей увеличения, обеспечиваемый прибором — от минимальной до максимальной.

Кратность микроскопа высчитывается по формуле «кратность окуляра умножить на кратность объектива». Например, 20х объектив с 10х окуляром дадут кратность 10*20 = 200х. Современные микроскопы могут оснащаться револьверными головками на несколько объективов, зум-объективами (см. ниже) и сменными окулярами — так что в большинстве моделей кратность можно регулировать. Это позволяет подстраивать устройство под разные ситуации: когда нужно рассмотреть мелкие детали, используется высокая степень увеличения, а вот для расширения поля зрения кратность нужно уменьшать.

Подробные рекомендации по оптимальным кратностям для разных задач можно найти в специальных источниках. Здесь же отметим, что многие производители идут на хитрость и указывают максимальное значение кратности по степени увеличения, достигаемой с дополнительной линзой Барлоу. Такая линза действительно может дать серьёзный прирост кратности, однако не факт, что изображение при этом получится качественным; подробнее см. «Комплектация».

Методы исследования, применимые в данной модели микроскопа.

— Светлого поля. Наиболее известный и широко применяемый метод световой микроскопии. Рассматриваемый объект при таких исследованиях помещается на светлый фон, на котором он выглядит более темным. Отметим, что для исследования могут использоваться разные способы освещения: прямой сквозной, косой, отраженный. Первый вариант (когда свет от лампы или зеркала под предметным столиком просвечивает образец насквозь) оптимально подходит для исследования прозрачных образцов, ключевые детали которых темнее общего фона; характерные примеры — тонкие срезы животных и растительных тканей. Косой свет схож по специфике применения, при этом он дает серый фон и уступает прямому по эффективности подсветки, однако обеспечивает более рельефное изображение. Что касается отраженного света, то он в данном случае незаменим при рассматривании непрозрачных предметов: образцов руд и других материалов, полупроводниковых пластин и т. п. В любом случае светлопольная микроскопия хорошо выявляет прежде всего детали, которые заметно отличаются по светопропусканию или показателю преломления от окружающего фона (при сквозном освещении), либо дают заметные отсветы/тени (при отраженном).

— Темного поля. Своего рода противоположность светлопольному исследованию: рассматриваемый предмет или отдельные его элементы получаются более светлыми, чем окружающий фон. Однако это не просто «негатив» изображения, а именно отдельный метод со своим...и особенностями. Подсветка при темнопольной микроскопии обычно сквозная, а осуществляется она специфическим образом: середина луча света перекрывается блендой, а световой «цилиндр», проходя через линзу-конденсор, превращается в «песочные часы». При этом в самом узком месте таких «часов» находится препарат, а в сторону объектива световой конус расширяется так, что не попадает в оптику. Таким образом, пользователь видит в микроскоп только свет, рассеянный препаратом, и темный фон вокруг. Подобный способ исследования, помимо прочего позволяет выявлять «плавные» детали, которые не выделяются резко на окружающем фоне и не видны при светлопольном исследовании. Среди вариантов применения темнопольной микроскопии — работа с неокрашенными биологическими препаратами (клетки, образцы тканей, микроорганизмы), а также исследование некоторых прозрачных материалов на мелкие дефекты поверхности.

— Фазового контраста. Метод, применяемый для исследования прозрачных и бесцветных предметов с неоднородной структурой, применяемый тогда, когда эту неоднородность нельзя выявить более традиционной светлопольной микроскопией. Идея данного метода состоит в том, что при прохождении через структуры с разными показателями преломления свет получает разные изменения по фазе. Эти изменения не видны в обычную оптику, однако их вполне можно сделать видимыми при помощи специального оборудования — а именно конденсора и объектива особой конструкции. Соответственно, такое оборудование обязательно входит в комплект поставки микроскопа.

— Флуоресцентный. Этот метод предусматривает подсветку наблюдаемых объектов ультрафиолетом (поэтому также известен как ультрафиолетовая микроскопия). Под действием такого освещения которого эти объекты или их отдельные элементы начинаю светиться в видимом диапазоне, а фон остается темным. При необходимости в препарат вводятся окрашивающие вещества, улучшающие светимость (характерный пример — биологические объекты, большинство из которых сами по себе флуоресцируют довольно слабо). В окуляр микроскопа изображение попадает через фильтр, который отсеивает УФ-лучи, но свободно пропускает свечение препарата.
Одна из главных особенностей флуоресцентной микроскопии — высокое разрешение: она позволяет четко видеть даже очень мелкие предметы, которые недоступны взгляду в обычном видимом диапазоне. Фактически данный метод по разрешению находится между оптической и электронной микроскопией; при этом, в отличие от электронных и атомных микроскопов, приборы с поддержкой УФ-методики позволяют рассматривать даже «начинку» живых клеток и микроорганизмов. А некоторые специальные варианты этой методики позволяют добиться уже не микро-, а наноскопических увеличений. Второй популярный способ применения флуоресцентных исследований — выявление частиц, элементов, вкраплений и т. п., которые не видны под обычным светом, но хорошо выделяются в ультрафиолете. Характерный пример — поверхность многих металлов и сплавов.

— Зум-объектив. Объектив с переменной кратностью увеличения. Такая оптика позволяет плавно изменять общую кратность микроскопа в определённых пределах, не меняя объектива/окуляра и даже не отрываясь от наблюдений. С другой стороны, зум-объективы сложнее и дороже оптики с постоянной кратностью. Поэтому применяются они в основном в стереоскопических микроскопах (см. «Тип»): при ремонте, сборке и других задачах, для которых применяются такие приборы, возможность плавной подстройки кратности бывает крайне полезной.

— Кратность увеличения. Кратность увеличения, обеспечиваемая объективом. Этот параметр, наряду с кратностью окуляра, влияет на общую степень увеличения прибора (см. выше). Напомним, что немало современных микроскопов имеют револьверные головки с несколькими объективами, что позволяет подстраивать увеличение и ширину поля зрения под ту или иную ситуацию; для таких моделей в данном пункте указывается кратность всех установленных объективов, например, «4х, 10х, 40х». Также стоит сказать, что информация о кратности может содержать также дополнительную маркировку, сообщающую об особенностях объектива. Так, буква s в скобках — например, «40x(s)» — означает, что объектив дополнен пружинным механизмом, за счет чего снижается вероятность раздавить препарат при приближении вплотную. Так называемые иммерсионные объективы, которые «смотрят» на препарат через специальную жидкость, маркируются по типу используемой жидкости — «Oil» (наприм...ер, «10x Oil») или «МИ» для специального масла, «W» или «ВИ» для дистиллированной воды и «Glyc» или «ГИ» для глицерина (последний применяется в основном во флуоресцентной микроскопии). А индекс PH (иногда с цифрой) означает фазовый объектив, предназначенный для соответствующего метода исследования; при этом цифра на объективе должна соответствовать обозначению на другой детали — фазовом конденсоре.

— Ахромат. Одна из разновидностей цветовой коррекции, применяемой в объективах. Необходимость цветовой коррекции обусловлена тем, что свет разных цветов по-разному преломляется линзами, и без дополнительных мер изображение в микроскопе расплывалось бы радужными разводами. Ахроматика — одна из простейших разновидностей цветовой коррекции, в такой оптике скорректированы цветовые искажения по жёлтому и зелёному цвету. Объективы-ахроматы отличаются простотой конструкции и невысокой стоимостью. Правда, качество изображения в них далеко от идеала: чёткое изображение такой объектив даёт только в центре картинки, ширина зоны резкости составляет около трети от общей ширины поля зрения, а по краям изображения могут появляться красно-синие разводы. Впрочем, этого вполне достаточно для общего ознакомления, начального обучения, а нередко — и для более серьёзных задач.

— Планахромат. Улучшенная и доработанная разновидность ахроматических объективов (см. выше). В планахроматах предусматривается дополнительная коррекция кривизны поля, благодаря чему область чётко видимого изображения в таких объективах составляет не менее 2/3 от общей ширины поля зрения, а нередко — и более. Именно такие объективы рекомендуются для серьёзной учёбы и профессионального применения.

— Посадочный диаметр. Размер резьбы, используемой для установки объектива. Больший посадочный диаметр, как правило, означает большую ширину объектива, а значит — более высокую светосилу и лучшее качество изображения. С другой стороны, крупный размер сказывается на габаритах, весе и стоимости оптики. В современных микроскопах в основном встречаются диаметры от 20 до 35 мм. Зная размер резьбы, можно приобретать сменные или запасные объективы для устройства.

— Монокуляр. Окуляр с одной линзой, в который можно смотреть только одним глазом. По очевидным причинам используется только в биологических микроскопах (см. «Тип»). Преимуществами монокуляров являются прежде всего меньшие размеры и стоимость, чем у других разновидностей; кроме того, они не требуют подстройки по межзрачковому расстоянию. С другой стороны, постоянно смотреть в окуляр одним глазом утомительно, поэтому данный вариант слабо подходит для ситуаций, когда в микроскоп приходится заглядывать часто и подолгу.

— Бинокуляр. Сдвоенный окуляр, в который можно смотреть сразу обоими глазами. Отметим, что такая оптика применяется не только в стереомикроскопах, изначально предназначенных для рассматривания предмета через два объектива (см. «Тип»), но и в биологических микроскопах с одним объективом. Дело в том, что смотреть в оптический прибор двумя глазами значительно удобнее, чем одним, глаза при этом меньше нагружаются и усталость наступает не так быстро. Поэтому для серьёзных задач, связанных с частым использованием микроскопа, оптимальным вариантом являются бинокуляры (или тринокуляры, см. ниже). Обходится такая оптика дороже монокулярной, однако это компенсируется удобством использования.

— Тринокуляр. Разновидность бинокуляра (см. соответствующий пункт), дополненная третьим оптическим каналом для специальной камеры-видеоокуляра. Такая камера, как пр...авило, подключается к ПК или ноутбуку; установив её в гнездо для третьего окуляра, можно осуществлять фото- и видеосъёмку, а также выводить изображение в реальном времени на экран компьютера. Одновременно с этим можно смотреть в микроскоп и обычным способом. Устройства с тринокулярами весьма функциональны и универсальны, однако сложны и стоят недёшево.

— LCD-экран. Наличие у микроскопа LCD-экрана, заменяющего традиционный окуляр. К такому прибору не нужно всякий раз наклоняться для просмотра изображения, что бывает очень удобно, если наблюдения нужно совмещать с ведением записей и другими подобными занятиями. Микроскопы подобной конструкции обычно имеют функцию фото- и видеосъёмки, а также различные встроенные инструменты — например, масштабную сетку для оценки размеров видимых объектов, выводящуюся прямо на экран. Кроме того, изображение на экране может видеть не только непосредственный пользователь, но и все, кто находится рядом; такие возможности бывают незаменимы во время учебных занятий, консультаций, презентаций и т. п. С другой стороны, подобные микроскопы получаются громоздкими и дорогими.

— Кратность увеличения. Кратность увеличения, обеспечиваемая окуляром. Этот параметр, наряду с кратностью объектива, влияет на общую кратность увеличения прибора (см. выше). Классическим вариантом для окуляров в микроскопах считается 10х, однако встречаются и более высокие значения. В комплект поставки может входить несколько окуляров, разной кратности — для изменения общей степени увеличения. Встречается обозначение кратности с буквенным индексом, например, WF10x. Это означает, что окуляр имеет расширенное поле зрения (WF — широкое, EWF — экстра-широкое, UWF — сверхширокое).

— Наклон. Угол наклона окуляра указывается относительно горизонтали — и только в тех моделях, где окуляр не является вертикальным и не имеет регулировки по углу наклона (о том и другом см. ниже). Наиболее популярный вариант в подобных моделях — 45°, когда окуляр расположен, по сути, ровно посредине между строго вертикальным и строго горизонтальным положением. Такой наклон достаточно удобен в разных ситуациях — и если пользователь сидит за столом, и если он стоя наклоняется к стоящему на столе микроскопу. Не такой популярный, но все же весьма распространенный вариант — 30°, предполагающий более близкое к горизонтали положение окуляров; такая конструкция оптимально подходит для работы сидя, но вот наклоняться к подобному прибору уже не очень удобно. И наоборот, угол в 60° отлично подходит для работы стоя, но и только; поэтому данный вариант можно встретить очень редко, буквально в единичных моделях.

— Регулируемый наклон. Возможность изменять угол наклона окуляра позволяет подстраивать прибор под конкретные ситуации. Так, для работы сидя за столом лучше подходит небольшой наклон (близкий к горизонтали), а если нужно постоянно наклоняться к микроскопу — угол лучше увеличить, подняв окуляр ближе к вертикали. В то же время регулируемый наклон усложняет конструкцию прибора и увеличивает ее стоимость, притом что на практике реальная потребность в подобном функционале возникает не так часто. Также стоит сказать, что для упрощения конструкции в некоторых моделях наклонным делается весь установленный на основании прибор — включая объектив и предметный столик. Однако такие устройства имеют другой недостаток: наклон предметного столика прямо связан с наклоном окуляра, и если нужно разместить препарат строго горизонтально — то оптику неизбежно придется установить вертикально, без других вариантов. Поэтому регулируемый наклон (во всех вариантах) в наше время встречается достаточно редко.

— Без наклона. Еще более редкий и специфический вариант: окуляр и вся оптическая система в таких моделях расположены строго вертикально. В подобный микроскоп не очень удобно смотреть, даже стоя над рабочим столом, а для сидячего положения такие модели и вовсе практически непригодны. С другой стороны, у этой конструкции есть и свои преимущества. Прежде всего она получается более простой и надежной, чем в аналогах с наклонным окуляром — благодаря отсутствию дополнительных зеркал и призм; а предметный столик в таких устройствах всегда расположен строго горизонтально, что бывает немаловажно при работе с некоторыми препаратами.

— Посадочный диаметр. Номинальный диаметр окуляра, используемого в микроскопе, а также диаметр отверстия в тубусе, предназначенного для установки окуляра. В современных микроскопах используется несколько стандартных диаметров, в частности, 23 и 27 мм. На практике данный параметр необходим прежде всего в том случае, если планируется приобретать запасные или сменные окуляры к микроскопу, либо если «в хозяйстве» уже имеется окуляр, и нужно оценить его совместимость с данной моделью.

— Диоптрическая коррекция. Диапазон диоптрической коррекции, предусмотренный в окуляре. Такая коррекция применяется для того, чтобы близорукий или дальнозоркий человек мог смотреть в микроскоп без очков или контактных линз. В большинстве моделей с данной функцией диапазон коррекции составляет порядка 5 диоптрий в обе стороны; это позволяет использовать микроскоп при невысокой и средней степени близорукости/дальнозоркости.

Данная особенность означает, что окуляр, которым оснащен микроскоп, способен поворачиваться вокруг вертикальной оси — проще говоря, направо и налево. Как правило, диапазон поворота составляет полные 360°, но для полной гарантии этот момент лучше уточнить отдельно.

Поворотная головка окуляра не влияет на основные характеристики и возможности, однако обеспечивает дополнительное удобство для пользователя: окуляр можно разворачивать в оптимальное положение в зависимости от ситуации. Это может быть полезно, к примеру, когда два сидящих рядом студента или лаборанта используют на двоих один микроскоп с препаратом — по необходимости каждый может поворачивать окуляр к себе, не двигая с места весь прибор. Обратная сторона этого преимущества — некоторое усложнение конструкции и увеличение ее цены.

Тип и/или размер предметного столика, установленного в микроскопе. Напомним, предметный столик — это поверхность, на которой размещается исследуемый препарат.

— Стационарный. Предметный столик, закреплённый неподвижно; наведение на резкость в таких микроскопах осуществляется за счёт движения вверх-вниз тубуса с объективом и окуляром. Такие системы просты и недороги, однако наводить резкость, глядя в постоянно движущийся окуляр, не очень удобно. Кроме того, для продвинутых биологических микроскопов (см. «Тип») с бинокулярами и тринокулярами (см. «Окуляр») данный вариант слабо подходит ещё и по некоторым конструктивным причинам. А вот абсолютное большинство стереомикроскопов оснащается именно стационарными столиками — это наиболее разумная конструкция с учётом специфики применения.

— Подвижный. В микроскопах этого типа вся оптическая система неподвижно закреплена на штативе, а предметный столик может перемещаться вверх-вниз для наведения оптики на резкость. Такая конструкция встречается исключительно в биологических микроскопах (см. «Тип»). Она несколько сложнее и дороже, чем при неподвижном столике, но в то же время значительно удобнее: при наведении на резкость окуляр не двигается, что позволяет с комфортом подстраивать изображение, не отрываясь от наблюдения. Кроме того, именно подвижный столик является наиболее подходящим для продвинутых приборов с бинокулярами и тринокулярами (см. «Окуляр»), практически все подобные...микроскопы имеют подобное оснащение.

Что касается размеров предметного столика, то они могут варьироваться от 75х75 мм до 240х200 мм и даже более. Здесь при выборе стоит учитывать планируемые размеры исследуемых препаратов.

Тип подсветки предметного столика, используемой в микроскопе.

— Светодиодная (LED). Наиболее продвинутая на сегодняшний день разновидность подсветки. Светодиоды дают яркий свет белого цвета с холодной окраской, оптимальный для работы с прозрачными образцами. Такие источники света можно оснащать регуляторами яркости. Кроме того, LED-подсветка чрезвычайно экономична в плане потребления энергии и практически не вырабатывает излишнего тепла. Всё это делает данный вариант подходящим даже для наиболее продвинутых микроскопов.

— Галогенная. До появления светодиодов подобная подсветка была основным вариантом, применявшимся в биологических микроскопах (см. «Тип») среднего и профессионального уровней. Галогенные лампы обеспечивают мощный поток света, при этом яркость подсветки, как правило, можно регулировать; спектр свечения получается достаточно удобным для наблюдений, а нагрев относительно невелик (хотя и больше, чем в светодиодах). По экономичности энергопотребления такое освещение уступает светодиодному, однако превосходит лампы накаливания.

— Лампа накаливания. Наиболее простая и недорогая разновидность подсветки. Собственно, именно невысокая стоимость является основным преимуществом подобных систем. А вот недостатков у ламп накаливания немало. Во-первых, они дают тёплый оттенок свечения, искажающий цветопередачу; для несложных задач это не критично, но вот в серьёзных исследованиях недопустимо. Во-вторых, лампа сильно нагревается, что...может отрицательно повлиять на препарат. В-третьих, такое освещение потребляет довольно много энергии. Как следствие, лампы накаливания встречаются исключительно в недорогих микроскопах начального уровня, и даже среди них они постепенно выходят из употребления.

— Зеркальная. Освещение при помощи зеркала, отражающего свет от окна, потолочной лампы или другого внешнего источника освещения. Из достоинств этого варианта можно назвать простоту, невысокую стоимость, компактность и полную независимость от источников энергии. С другой стороны, подобный микроскоп зависит от внешнего освещения, а настройка зеркала требует определённых навыков и с непривычки может оказаться довольно непростым делом. Поэтому в чистом виде зеркальные системы используются сравнительно редко, однако зеркало может предусматриваться как дополнение к другому источнику освещения, например, галогенной лампе.

Нижняя подсветка представляет собой систему освещения, свет от которой направлен снизу вверх.

В обычных (не инвертированных) микроскопах такая подсветка направлена в сторону объектива через отверстие в предметном столике. Именно подобное освещение используется для классической микроскопии светлого поля с использованием сквозного освещения; в свете этого нижнее расположение подсветки является традиционным для биологических микроскопов и предусматривается в большинстве подобных моделей. А вот наличие этой функции в «стереоскопах» не характерно, хотя тоже встречается.

В свою очередь, в инвертированных микроскопах верхняя и нижняя подсветка фактически «меняются местами». Соответственно, в таких моделях данная функция предназначается для рассматривая препаратов (в основном непрозрачных) в отраженном свете, а поток света направлен от объектива на препарат.