Порівняння Levenhuk 40L NG vs Levenhuk Rainbow 50L Plus

Загальне призначення мікроскопа.

У наш час зустрічається 4 основних варіанти призначення: дитячі, навчальні, лабораторні і спеціалізовані мікроскопи. При цьому різні варіанти цілком можуть поєднуватися в одній моделі – наприклад, найбільш прості і недорогі навчальні мікроскопи цілком можуть позиціонуватися також як дитячі, а лабораторні можуть мати особливу спеціалізацію. А ось докладний опис різних варіантів призначення:

— Дитячий. Найбільш прості і недорогі мікроскопи, призначені насамперед для дітей, які роблять свої перші кроки в природничих науках (а також для інших невимогливих користувачів, яким не потрібен особливо прогресивний функціонал). Відповідно, в подібних пристроях відсутні спеціальні функції на зразок блокування фокуса, освітлення по Келлеру, відеовиходів (для цифрових і оптико-цифрових моделей), тринокуляра з можливістю підключення камери тощо. Крім того, корпус може виконуватися в яскравих кольорах, а в якості матеріалу корпусу зазвичай використовується пластик. Проте, багато дитячих мікроскопів оснащуються револьверними головками для швидкого переналаштування кратності, а загальна кратність збільшення цілком може перевищувати 600х «з коробки» і 1000х в топовій комплектації.

— Навчальний. Мікроскопи, що добре підходять для застосування в навчальних цілях; іноді таке призначення н...авіть прямо вказується виробником. Конкретний функціонал подібних моделей досить різноманітний, тип також може бути різним (як біологічним, так і стереоскопічним). В цілому ж пристрої цієї спеціалізації займають проміжне положення між простими і недорогими дитячими мікроскопами і прогресивними лабораторним обладнанням. При цьому існує чимало моделей, що мають комбіноване призначення – «дитячий/навчальний» або «навчальний/лабораторний». Перший різновид простий і недорогий, в освітніх цілях він підійде в основному для школи; другий варіант, в свою чергу, може стати в нагоді навіть на університетському факультеті природничих наук.

— Лабораторний. Найбільш прогресивний різновид сучасних мікроскопів, розрахований на повноцінні лабораторні дослідження та інші серйозні завдання. Відповідно, подібні моделі коштують недешево, проте дають якісне зображення і в цілому мають найбільш широкий функціонал (хоча конкретний набір можливостей, зрозуміло, може бути різним). Серед можливостей, що зустрічаються в лабораторних мікроскопах – рухомий столик, встановлення світлофільтрів, 2 типи освітлення (нижнє і верхнє), освітлення по Келлеру, придатність для спеціальних методів мікроскопії (флуоресцентна, фазоконтрастная) тощо.

— Спеціалізований. Мікроскопи специфічної конструкції і призначення, які так чи інакше відрізняються від більш традиційних моделей. Ці відмінності можуть бути різними; відповідно, різниться і конкретна спеціалізація. Так, останнім часом досить значну популярність отримали портативні моделі для смартфонів: за допомогою спеціальної прищіпки такий прилад кріпиться прямо навпроти основної камери, і роль окуляра виконує екран гаджета. Інший популярний різновид – компактні цифрові мікроскопи без власних екранів, що підключаються до ПК або ноутбуків по USB, а то і до смартфонів по Wi-Fi (в тому числі і через Інтернет). Також сюди входить професійне обладнання з досить вузькою спеціалізацією: стереоскопи зі спеціальними кріпленнями для зубного протезування, для пайки мікросхем тощо; мікроскопи для металургійних досліджень; пристрої на штативі з виносною штангою, призначені для огляду окремих ділянок на великих предметах; порівняльні мікроскопи для балістичних і трасологічних досліджень в криміналістиці тощо.

Діапазон кратностей збільшення, забезпечуваний приладом — від мінімальної до максимальної.

Кратність мікроскопа вираховується за формулою «кратність окуляра помножити на кратність об'єктива». Наприклад, 20х об'єктив з 10х окуляром дадуть кратність 10*20 = 200х. Сучасні мікроскопи можуть оснащуватися револьверними головками на кілька об'єктивів, зум-об'єктивами (див. нижче) і змінними окулярами — так що в більшості моделей кратність можна регулювати. Це дозволяє підлаштовувати пристрій під різні ситуації: коли потрібно розглянути дрібні деталі, використовується високий ступінь збільшення, а ось для розширення поля зору кратність потрібно зменшувати.

Детальні рекомендації по оптимальним кратностям для різних завдань можна знайти в спеціальних джерелах. Тут же відзначимо, що багато виробників йдуть на хитрість і вказують максимальне значення кратності по ступеню збільшення, що досягається з додатковою лінзою Барлоу. Така лінза дійсно може дати серйозний приріст кратності, проте не факт, що зображення при цьому вийде якісним; докладніше див. «Комплектація».

Методи дослідження, застосовні в даній моделі мікроскопа.

– Світлого поля. Найбільш відомий і широко застосовуваний метод світлової мікроскопії. Об'єкт, що розглядаєтья, при таких дослідженнях поміщається на світлий фон, на якому він виглядає темнішим. Відзначимо, що для дослідження можуть використовуватися різні способи освітлення: прямий наскрізний, косий, відбитий. Перший варіант (коли світло від лампи або дзеркала під предметним столиком просвічує зразок наскрізь) оптимально підходить для дослідження прозорих зразків, ключові деталі яких темніше загального фону; характерні приклади — тонкі зрізи тваринних і рослинних тканин. Косе світло схоже за специфікою застосування, при цьому воно дає сірий фон і поступається прямому за ефективністю підсвічування, однак забезпечує більш рельєфне зображення. Що стосується відбитого світла, то воно в даному разі незамінне при розгляданні непрозорих предметів: зразків руд та інших матеріалів, напівпровідникових пластин тощо. У будь-якому випадразіку світлопольна мікроскопія добре виявляє перш за все деталі, які помітно відрізняються за світлопропусканням або показником заломлення від навколишнього фону (при наскрізному освітленні), або дають помітні відсвіти/тіні (при відбитому).

– Темного поля. Свого роду протилежність світлопольному дослідженню: предмет, що розглядається, або окремі його елементи виходять світлішими, ніж навколишній фон. Однак це не просто «негатив» зображення, а саме окремий метод зі своїми о...собливостями. Підсвічування при темнопольній мікроскопії зазвичай наскрізне, а здійснюється воно специфічним чином: середина променя світла перекривається блендою, а світловий «циліндр», проходячи через лінзу-конденсор, перетворюється в «пісочний годинник». При цьому в найвужчому місці такого «годинника» знаходиться препарат, а в сторону об'єктива світловий конус розширюється так, що не потрапляє в оптику. Таким чином, користувач бачить в мікроскоп тільки світло, розсіяне препаратом, і темний фон навколо. Подібний спосіб дослідження, крім іншого дає змогу виявляти «плавні» деталі, які не виділяються різко на навколишньому тлі і не видимі при світлопольному дослідженні. Серед варіантів застосування темнопольної мікроскопії – робота з незабарвленими біологічними препаратами (клітини, зразки тканин, мікроорганізми), а також дослідження деяких прозорих матеріалів на дрібні дефекти поверхні.

– Фазового контрасту. Метод, застосовуваний для дослідження прозорих і безбарвних предметів з неоднорідною структурою, застосовуваний тоді, коли цю неоднорідність не можна виявити більш традиційною світлопольною мікроскопією. Ідея даного методу полягає в тому, що при проходженні через структури з різними показниками заломлення світло отримує різні зміни по фазі. Ці зміни не видно в звичайну оптику, проте їх цілком можна зробити видимими за допомогою спеціального обладнання — а саме конденсора і об'єктива особливої конструкції. Відповідно, таке обладнання обов'язково входить до комплекту мікроскопа.

— Флуоресцентний. Цей метод передбачає підсвічування спостережуваних об'єктів ультрафіолетом (тому також відомий як ультрафіолетова мікроскопія). Під дією такого освітлення ці об'єкти або їх окремі елементи починають світитися у видимому діапазоні, а фон залишається темним. При необхідності в препарат вводяться фарбувальні речовини, що поліпшують світність (характерний приклад — біологічні об'єкти, більшість з яких самі по собі флуоресціюють досить слабо). В окуляр мікроскопа зображення потрапляє через фільтр, який відсіває УФ-промені, але вільно пропускає світіння препарату.
Одна з головних особливостей флуоресцентної мікроскопії – висока роздільна здатність: вона дає змогу чітко бачити навіть дуже дрібні предмети, які недоступні погляду в звичайному видимому діапазоні. Фактично даний метод за роздільною здатністю знаходиться між оптичною та електронною мікроскопією; при цьому, на відміну від електронних і атомних мікроскопів, прилади з підтримкою УФ-методики дають змогу розглядати навіть «начинку» живих клітин і мікроорганізмів. А деякі спеціальні варіанти цієї методики дають змогу досягти вже не мікро-, а наноскопічних збільшень. Другий популярний спосіб застосування флуоресцентних досліджень – виявлення частинок, елементів, вкраплень тощо, які не видимі під звичайним світлом, але добре виділяються в ультрафіолеті. Характерний приклад – поверхня багатьох металів і сплавів.

— Зум-об'єктив. Об'єктив із змінною кратністю збільшення. Така оптика дозволяє плавно змінювати загальну кратність мікроскопа в певних межах, не змінюючи об'єктива/окуляра і навіть не відриваючись від спостережень. З іншого боку, зум-об'єктиви складніше і дорожче оптики з постійною кратністю. Тому вони застосовуються в основному в стереоскопічних мікроскопах (див. «Тип»): при ремонті, зборці та інших задачах, для яких застосовуються такі прилади, можливість плавного підстроювання кратності буває вкрай корисною.

— Кратність збільшення. Кратність збільшення, що забезпечується об'єктивом. Цей параметр поряд з кратністю окуляра впливає на загальний рівень збільшення приладу (див. вище). Нагадаємо, що чимало сучасних мікроскопів мають револьверні головки з декількома об'єктивами, що дає змогу підлаштовувати збільшення та ширину поля зору під ту чи іншу ситуацію; для таких моделей у цьому пункті вказується кратність всіх встановлених об'єктивів, наприклад, «4х, 10х, 40х». Також варто сказати, що інформація про кратність може містити також додаткове маркування, що повідомляє про особливості об'єктива. Так, буква s у дужках — наприклад, «40x(s)» — означає, що об'єктив доповнений пружинним механізмом, за рахунок чого знижується можливість роздавити препарат при наближенні впритул. Так звані іммерсійні об'єктиви, які «дивляться» на препарат через спеціальну рідину, маркуються за типом рідини, що використовується — «Oil» (наприклад, «10x...Oil») або «МІ» для спеціальної олії, «W» або «ВІ» для дистильованої води і «Glyc» або «ГІ» для гліцерину (останній застосовується переважно у флуоресцентній мікроскопії). А індекс PH (іноді із цифрою) означає фазовий об'єктив, призначений для відповідного методу дослідження; при цьому цифра на об'єктиві повинна відповідати позначенню на іншій деталі – фазовому конденсорі.

— Ахромат. Один з різновидів колірної корекції, застосовуваної в об'єктивах. Необхідність колірної корекції обумовлена тим, що світло різних кольорів по-різному заломлюється лінзами, і без додаткових заходів зображення в мікроскопі розпливалося б райдужними розводами. Ахроматика — один з найпростіших різновидів колірної корекції, в такій оптиці скориговані колірні спотворення по жовтому і зеленому кольору. Об'єктиви-ахромати відрізняються простотою конструкції і невисокою вартістю. Правда, якість зображення в них далека від ідеалу: чітке зображення такий об'єктив дає тільки в центрі картинки, ширина зони різкості становить близько третини від загальної ширини поля зору, а по краях зображення можуть з'являтися червоно-сині розводи. Втім, цього цілком достатньо для загального ознайомлення, початкового навчання, а нерідко — і для більш серйозних завдань.

— Планахромат. Покращений і допрацьований різновид ахроматичних об'єктивів (див. вище). У планахроматах передбачається додаткова корекція кривизни поля, завдяки чому область чітко видимого зображення в таких об'єктивах становить не менше 2/3 від загальної ширини поля зору, а нерідко — і більше. Саме такі об'єктиви рекомендуються для серйозного навчання та професійного застосування.

— Посадковий діаметр. Розмір різьби, що використовується для встановлення об'єктива. Більший посадковий діаметр, зазвичай, означає більшу ширину об'єктива, а значить — більш високу світлосилу і кращу якість зображення. З іншого боку, великий розмір позначається на габаритах, масі і вартості оптики. В сучасних мікроскопах в основному зустрічаються діаметри від 20 до 35 мм. Знаючи розмір різьби, можна купувати змінні або запасні об'єктиви для пристрою.

— Монокуляр. Окуляр з однією лінзою, в який можна дивитися тільки одним оком. З очевидних причин використовується тільки в біологічних мікроскопах (див. «Тип»). Перевагами монокулярів є насамперед менші розміри і вартість, ніж у інших різновидів; крім того, вони не вимагають підстроювання по міжзрачковій відстані. З іншого боку, постійно дивитися одним оком в окуляр втомлює, тому даний варіант слабо підходить для ситуацій, коли у мікроскоп доводиться заглядати часто і довго.

— Бінокуляр. Здвоєний окуляр, в який можна дивитися відразу обома очима. Зазначимо, що така оптика застосовується не тільки в стереомікроскопах, першопочатково призначених для розглядання предмета через два об'єктива (див. «Тип»), але і в біологічних мікроскопах з одним об'єктивом. Річ у тім, що дивитися в оптичний прилад двома очима значно зручніше, ніж одним, очі при цьому менше навантажуються і втома настає не так швидко. Тому для серйозних завдань, пов'язаних з частим використанням мікроскопа, оптимальним варіантом є бінокуляри (або тринокуляри, див. нижче). Коштує така оптика дорожче монокулярної, проте це компенсується зручністю використання.

— Тринокуляр. Різновид бінокуляра (див. відповідний пункт), доповнений третім оптичним каналом для спеціальної камери-відеоокуляра. Така камера, зазвичай, підключається до ПК або ноутбука; встановивши її в гніздо для третього ок...уляра, можна здійснювати фото - і відеозйомку, а також виводити зображення в реальному часі на екран комп'ютера. Одночасно з цим можна дивитися в мікроскоп і звичайним способом. Пристрої з тринокулярами дуже функціональні і універсальні, однак складні і коштують недешево.

— LCD-екран. Наявність у мікроскопа LCD-екрану, що замінює традиційний окуляр. До такого приладу не потрібно кожен раз нахилятися для перегляду зображення, що буває дуже зручно, якщо спостереження потрібно поєднувати з веденням записів та іншими подібними заняттями. Мікроскопи подібної конструкції зазвичай мають функцію фото - і відеозйомки, а також різні вбудовані інструменти — наприклад, масштабну сітку для оцінки розмірів видимих об'єктів, що виводиться прямо на екран. Крім того, зображення на екрані може бачити не тільки безпосередній користувач, але і всі, хто перебуває поруч; такі можливості бувають незамінні під час навчальних занять, консультацій, презентацій тощо. З іншого боку, подібні мікроскопи виходять громіздкими і дорогими.

— Кратність збільшення. Кратність збільшення, забезпечувана окуляром. Цей параметр, поряд з кратністю об'єктива, впливає на загальну кратність збільшення приладу (див. вище). Класичним варіантом для окулярів в мікроскопах вважається 10х, однак зустрічаються і більш високі значення. В комплект поставки може входити кілька окулярів, різної кратності — для зміни загального ступеня збільшення. Зустрічається позначення кратності з буквеним індексом, наприклад, WF10x. Це означає, що окуляр має розширене поле зору (WF — широке, EWF — екстра-широке, UWF — надшироке). – Нахил. Кут нахилу окуляра вказується щодо горизонталі — і лише в тих моделях, де окуляр не є вертикальним і не має регулювання за кутом нахилу (про те й інше див. нижче). Найбільш популярний варіант у подібних моделях – 45°, коли окуляр розташований, по суті, рівно посередині між строго вертикальним і горизонтальним положенням. Такий нахил досить зручний у різних ситуаціях — і якщо користувач сидить за столом, і якщо він стоячи нахиляється до мікроскопа, що стоїть на столі. Не такий популярний, але все ж дуже поширений варіант – 30°, що передбачає ближче до горизонталі положення окулярів; така конструкція оптимально підходить для роботи сидячи, але нахилятися до подібного приладу вже не дуже зручно. І навпаки, кут 60° відмінно підходить для роботи стоячи, але і тільки; тому цей варіант можна зустріти дуже рідко, буквально в поодиноких моделях.

– Регульований нахил. Можливість змінювати кут нахилу окуляра дає можливість підлаштовувати пристрій під конкретні ситуації. Так, для роботи, сидячи за столом, краще підходить невеликий нахил (близький до горизонталі), а якщо потрібно постійно нахилятися до мікроскопа — кут краще збільшити, піднявши окуляр ближче до вертикалі. Водночас регульований нахил ускладнює конструкцію приладу та збільшує її вартість, тому що на практиці реальна потреба у подібному функціоналі виникає не так часто. Також варто сказати, що для спрощення конструкції в деяких моделях похилим робиться весь встановлений на основі прилад – включаючи об'єктив і предметний столик. Однак такі пристрої мають інший недолік: нахил предметного столика прямо пов'язаний з нахилом окуляра, і якщо потрібно розмістити препарат строго горизонтально – то оптику неминуче доведеться встановити вертикально, без інших варіантів. Тому регульований нахил (в усіх варіантах) у час зустрічається досить рідко.

– Без нахилу. Ще більш рідкісний і специфічний варіант: окуляр і вся оптична система в таких моделях розташовані вертикально. У подібний мікроскоп не дуже зручно дивитися, навіть стоячи над робочим столом, а для сидячого становища такі моделі взагалі практично непридатні. З іншого боку, у цієї конструкції є і свої переваги. Насамперед вона виходить простішою і надійнішою, ніж у аналогах із похилим окуляром — завдяки відсутності додаткових дзеркал та призм; а предметний столик у таких пристроях завжди розташований горизонтально, що буває важливо при роботі з деякими препаратами.

— Посадковий діаметр. Номінальний діаметр окуляра, використовуваного в мікроскопі, а також діаметр отвору в тубусі, призначеного для встановлення окуляра. В сучасних мікроскопах використовується кілька стандартних діаметрів, зокрема, 23 і 27 мм. На практиці цей параметр необхідний насамперед у тому випадку, якщо планується купувати запасні або змінні окуляри до мікроскопа, або якщо у господарстві» вже є окуляр, і потрібно оцінити його сумісність з даною моделлю.

— Діоптрійна корекція. Діапазон діоптрійної корекції, передбачений в окулярі. Така корекція застосовується для того, щоб короткозора або далекозора людина могла дивитися в мікроскоп без окулярів або контактних лінз. У більшості моделей з даною функцією діапазон корекції становить близько 5 діоптрій в обидві сторони; це дає змогу використовувати мікроскоп при невисокому і середньому ступені короткозорості/далекозорості.

Дана особливість означає, що окуляр, яким оснащений мікроскоп, здатний повертатися навколо вертикальної осі — простіше кажучи, праворуч і ліворуч. Як правило, діапазон повороту становить повні 360°, але для повної гарантії цей момент краще уточнити окремо.

Поворотна головка окуляра не впливає на основні характеристики і можливості, однак забезпечує додаткову зручність для користувача: окуляр можна розгортати в оптимальне положення залежно від ситуації. Це може бути корисно, наприклад, коли два студента або лаборанта, що сидять поруч, використовують на двох один мікроскоп з препаратом — за необхідності кожен може повертати окуляр до себе, не рухаючи з місця весь прилад. Зворотна сторона цієї переваги – деяке ускладнення конструкції і збільшення її ціни.

Тип і/або розмір предметного столика, встановленого в мікроскопі. Нагадаємо, предметний столик – це поверхня, на якій розміщується досліджуваний препарат.

— Стаціонарний. Предметний столик, закріплений нерухомо; наведення на різкість в таких мікроскопах здійснюється за рахунок руху вгору-вниз тубуса з об'єктивом і окуляром. Такі системи прості і недорогі, проте наводити різкість, дивлячись в окуляр, що постійно рухається, не дуже зручно. Крім того, для прогресивних біологічних мікроскопів (див. «Тип») з бінокулярами і тринокулярами (див. «Окуляр») цей варіант слабо підходить ще й з деяких конструктивних причин. А ось абсолютна більшість стереомікроскопів оснащується саме стаціонарними столиками – це найбільш розумна конструкція з урахуванням специфіки застосування.

— Рухомий. У мікроскопах цього типу вся оптична система нерухомо закріплена на штативі, а предметний столик може переміщатися вгору-вниз для наведення оптики на різкість. Така конструкція зустрічається виключно в біологічних мікроскопах (див. «Тип»). Вона трохи складніше і дорожче, ніж при нерухомому столику, але в той же час значно зручніше: при наведенні на різкість окуляр не рухається, що дає змогу з комфортом підлаштовувати зображення, не відриваючись від спостереження. Крім того, саме рухомий столик є найбільш підходящим для прогресивних приладів з бінокулярами і тринокулярами (див. «Окуляр»), практично всі подібні мікроскопи мають подібне обладнання....

Що стосується розмірів предметного столика, то вони можуть варіюватися від 75х75 мм до 240х200 мм і навіть більше. Тут при виборі варто враховувати плановані розміри досліджуваних препаратів.

Тип підсвічування предметного столика, використовуваної в мікроскопі.

— Світлодіодна (LED). Найбільш прогресивна на сьогоднішній день різновид підсвічування. Світлодіоди дають яскраве світло білого кольору з холодною забарвленням, оптимальний для роботи з прозорими зразками. Такі джерела світла можна оснащувати регуляторами яскравості. Крім того, LED-підсвічування надзвичайно економна в плані споживання енергії і практично не виробляє зайвого тепла. Все це робить даний варіант підходить навіть для найбільш прогресивних мікроскопів.

— Галогенна. До появи світлодіодів подібна підсвічування була основним варіантом, що застосовувалися в біологічних мікроскопах (див. «Тип») середнього та професійного рівнів. Галогенні лампи забезпечують потужний потік світла, при цьому яскравість підсвічування, зазвичай, можна регулювати; спектр світіння виходить досить зручним для спостережень, а нагрівання відносно невеликий (хоча й більше, ніж у світлодіодах). По економічності енергоспоживання таке освітлення поступається світлодіодному, однак перевершує лампи розжарювання.

— Лампа розжарювання. Найбільш проста і недорога різновид підсвічування. Власне, саме невисока вартість є основною перевагою таких систем. А от недоліків у ламп розжарювання чимало. По-перше, вони дають теплий відтінок світіння, що спотворює передачу кольору; для нескладних завдань це не критично, але в серйозних дослідженнях неприпустимо. По-друге, лампа сильно нагрівається, що може негативно в...плинути на препарат. По-третє, таке освітлення споживає досить багато енергії. Як наслідок, лампи розжарювання зустрічаються виключно в недорогих мікроскопах початкового рівня, і навіть серед них вони поступово виходять з ужитку.

— Дзеркальна. Освітлення за допомогою дзеркала, що відображає світло від вікна, стельової лампи або іншого зовнішнього джерела освітлення. З переваг цього варіанта можна назвати простоту, невисоку вартість, компактність і повну незалежність від джерел енергії. З іншого боку, подібний мікроскоп залежить від зовнішнього освітлення, а налаштування дзеркала вимагає певних навичок і з незвички може виявитися досить непростою справою. Тому в чистому вигляді дзеркальні системи використовуються порівняно рідко, однак дзеркало може передбачатися як доповнення до іншого джерела освітлення, наприклад, галогенній лампі.

Нижня підсвічування являє собою систему освітлення, світло від якої спрямований знизу вгору.

У звичайних (не інвертованих) мікроскопах таке підсвічування спрямована в бік об'єктива через отвір в предметному столику. Саме подібне освітлення використовується для класичної мікроскопії світлого поля з використанням наскрізного освітлення; в світлі цього нижнє розташування підсвічування є традиційним для біологічних мікроскопів і передбачається в більшості подібних моделей. А ось наявність цієї функції в "стереоскопах" не характерно, хоча теж зустрічається.

У свою чергу, в інвертованих мікроскопах верхня і нижня підсвічування фактично «міняються місцями». Відповідно, в таких моделях дана функція призначається для розглядаючи препаратів (в основному непрозорих) у відбитому світлі, а потік світла спрямований від об'єкта на препарат.