Сравнение Optima Explorer 40x-400x vs Levenhuk LabZZ M101

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».

— 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.

Верхняя подсветка представляет собой систему освещения, свет от которой направлен сверху вниз.

В обычных (не инвертированных) микроскопах такая подсветка направлена от объектива к предметному столику. Предназначается она в основном для того, чтобы рассматривать непрозрачные объекты в отраженном свете. Отметим также, что верхняя подсветка весьма популярна в стереоскопических моделях — это связано с особенностями конструкции и применения.

Что касается инвертированных микроскопов, то в них верхняя и нижняя подсветка фактически «меняются местами». Соответственно, данная функция предназначается для сквозного освещения препаратов, через отверстие в предметном столике.

Особенности конструкции конденсора, установленного в микроскопе.

Конденсор является частью системы подсветки в биологических микроскопах (см. «Тип»). Это оптическая система, особым образом обрабатывающая поступающий на препаратное стекло поток света. Для разных ситуаций могут потребоваться разные способы такой обработки; соответственно, в микроскопах могут применяться разные виды конденсоров. Тем не менее, самым популярным в наше время является простейший конденсор Аббе. Он обеспечивает концентрацию пучка света и равномерное его распределение по полю зрения. Изначально такое приспособление предназначено для исследований методом светлого поля, однако может применяться и для фазоконтрастных наблюдений. Конденсор Аббе мможет оснащаться ирисовой апертурной диафрагмой — с её помощью можно снизить яркость освещения — а также цветными светофильтрами.

Другие, более специфические виды конденсоров (например, фазовый или тёмного поля) обычно приобретаются по отдельности и в стандартное оснащение микроскопа включаются редко.

В характеристиках конденсора может указываться N.A. — размер апертуры (действующего отверстия) в миллиметрах, например, N.A.=1,2. Это довольно специфический параметр; достаточно сказать, что он подбирается производителем под комплектные объективы и на выбор микроскопа принципиально не влияет.

Способы питания, предусмотренные в микроскопе. Даже оптическим моделям может потребоваться источник энергии для работы подсветки (см. выше), а для других разновидностей питание является практически обязательным. Некоторые модели могут поддерживать несколько типов питания.

— Сеть 230 В. Подключение к обычной розетке на 230 В. Достаточно удобный и практичный вариант, слабо подходящий разве что для портативных моделей (см. выше).

— USB порт. Питание от разъёма USB часто встречается в цифровых микроскопах (см. «Принцип работы»): устройство запитывается от того же разъёма, через который подключается к компьютеру или другому внешнему экрану. А в оптических моделях подобное питание может предусматриваться в дополнение к вышеописанной сети 230 В . Отметим, что USB-порты, помимо прочего, встречаются также в ноутбуках и других портативных устройствах, что позволяет применять такие микроскопы даже при отсутствии розеток поблизости. Это особенно удобно в случае портативных приборов (см. выше).

— Аккумулятор. Питание от собственного встроенного аккумулятора, в некоторых случаях — несъёмного. Данный вариант делает микроскоп полностью автономным и позволяет применять его даже при полном отсутствии поблизости внешних источников питания. С другой стороны, этот момент актуален в основном для портативных моделей, и то лишь в отдельных случаях, а встроенная батарея заметно сказывается на весе, габаритах и цене устройства. Поэтому чисто аккумуляторные микроскопы в...стречаются крайне редко, чаще такой способ питания предусматривается в дополнение к сети 230 В или USB (см. выше) — как запасной на случай проблем с внешним питанием.

— Батарейки. Ещё одна разновидность автономного питания, наряду с описанными выше аккумуляторами. Наличие батарейного отсека обходится дешевле встроенного аккумулятора, однако сами батарейки приходится приобретать отдельно — причём либо регулярно покупать одноразовые элементы, либо выложить довольно крупную сумму за аккумуляторы и зарядное устройство к ним. Кроме того, качество батареек сильно зависит от конкретной марки, и далеко не всякие элементы могут нормально «завести» микроскоп и обеспечить приемлемое время автономной работы. Поэтому такое питание, как и аккумуляторное, в чистом виде встречается редко, чаще оно дополняет подключение к сети 230 В или USB.