Введение в микрофотографию. Советы профессионала

02/17/2016 - 16:15
Введение в микрофотографию. Советы профессионала

Майкл Перес любит фотографировать крошечные предметы окружающего мира. Профессор в сфере биомедицины Рочестерского института технологий, Перес специализируется на фотографии таких сложных мелких деталей с помощью микроскопа. В этой статье он делится своим опытом.

Я начал интересоваться фотографией крошечных вещей еще 40 лет назад, когда учился в медицинском колледже. Я окунулся в этот увлекательный невидимый человеку мир, узнавая, как отличить при помощи светового микроскопа мышечные ткани от соединительных. Я был вовлечен в каждый новый предмет, занимался этим много лет, и продолжаю изумляться, как все взаимосвязано.

Я люблю фотографировать снежинки, цветы и другие объекты природы. Я начал делиться своими работами в Instagram в марте 2014 года, и был изумлен количеством последователей по всему миру, которым интересны мои изображения.

Вверху вы видите микрофотографический снимок снежинки размером примерно 1 мм. Снежинка снята при температуре -10°C. Этот тип снежинок называют звездным дендритом.

 

Поиск предмета

Поиск хорошего предмета начинается с любопытства к окружающему миру. С моей точки зрения, очень важно быть открытым к появлению потенциальных объектов. На днях, после прогулки с моей собакой, она вернулась домой покрытой колючками. Я очистил, насколько мог, а потом к одной из них пригляделся под микроскопом. Это был простой сорняк, но под микроскопом он оказался элегантным и сложным.

Цветок Hepatica микрофотография

Цветок Hepatica. Для освещения был использован оптоволоконный свет. Микрофотография включает тычинку и пестик цветка. На этом снимке они увеличены примерно в три раза.

 

Обнаружение и подготовка мелких объектов являет собой львиную долю успеха процесса. Поврежденные образцы или элементы артефактов будут выглядеть визуально иначе, чем целые объекты, важно не допустить, чтобы дефекты становились центром фотографии. Нахождение хороших образцов является первым приоритетом для моего типа съемки. Но нельзя сказать, что предметы для моих фотографий идеальны, это не так.

Есть две вещи, о которых я думаю, когда готовлю образец к съемке - это рассечение и изоляция, что из этого я буду применять, зависит от предмета и увеличения его изображения. Когда я фотографирую цветы, то обычно ножницами обрезаю лепестки для улучшения видимости структурных элементов.

Когда фотографирую организмы, живущие в воде, я стараюсь изолировать их в воде под покровным стеклом. Каждый предмет несет c собой уникальные проблемы и требует к себе разных подходов, чтобы стать достаточно мелким, плоским или тонким для фотографии.

Я также приобрел готовые биологические образцы, такие как сечения растений или тканей животных, такого рода образцы очень трудно приготовить без высокоточного оборудования.

 

Оборудование для микросъемки

При съемке микроскопических объектов ключевыми элементами моего оборудования являются микроскопы, опто-волоконный свет, зеркальный фотоаппарат, макрообъектив, макрокольца, макромех и штатив. Когда я фотографирую снежинки, цветы или другие найденные в природе предметы, я провожу много времени в гараже; всегда поддерживаю чистоту моего микроскопа, стекол и на готове кусок черного бархата для использования в качестве фона. У меня также есть много игл, крошечные кисти и ватные палочки, которые я использую для перемещения образцов и очистки площадки вокруг них.

Оптический микроскоп

Оптический микроскоп

 

Обычно для фотографии я использую встроенную подсветку микроскопа. Микроскопы с подсветкой весьма распространены, их легко найти в продаже. Они могут быть дорогими или относительно дешевыми: студенческий микроскоп может стоить в пределах 250 долларов, в то время как стоимость исследовательского высококлассного микроскопа может быть и 200 000 долларов. Довольно хорошего уровня среднего класса микроскоп можно найти за 5000 долларов.

Микроскоп увеличивает объекты с помощью двух объективов. Первый этап увеличения производится объективом и второй этап осуществляется окуляром. Объектив в микроскопе имеет то же фокусное расстояние, что и традиционные фотообъективы, используемые в зеркальной камере.

Для такого рода фотографии рабочие расстояния очень малы - типичный диапазон увеличения для светового микроскопа может быть 2x, 4x, 10x, 20x, 40x, 60x или даже 100x крат. Я выбираю объектив микроскопа в соответствии с требованиями увеличения для образца. Увеличение влияет на глубину резкости (ГРИП), так для большого толстого образца (0.5 см) выгодно небольшое увеличение, в то время как плоские предметы можно увеличить больше.

При использовании светового микроскопа можно делать фотографии с помощью смартфона или камеры с фиксированным объективом. Тогда объектив нужно разместить в окуляр микроскопа, на расстоянии примерно 1 см. Для этого можно взять, бумажку, которая находится на расстоянии в около 1 см от окуляра микроскопа. На бумаге будет видно очень маленькое пятно света — это и есть точка фокусировки объектива, куда он должен быть направлен. Для того, чтобы закрепить камеру не помешает иметь в наличии небольшой штатив. Также, как для технического фотографа, тканевая липкая лента (скотч) часто мой лучший друг, она защищает мой телефон от разных нежелательных элементов системы во время съемок.

Хотя смартфона или камеры с несъемным объективом может быть вполне достаточно, мне нравится использовать Nikon D300s или D800 на котором снимаю объектив и закрепляю фотоаппарат над окуляром микроскопа, используя для этого штатив. Я также использую макрокольца или макромех чтобы ограничить попадание окружающего света в камеру который создает засветки и понижает контраст изображения. Зеркальную камеру точно также нужно сфокусировать на маленькое пятно света, выходящее из окуляра микроскопа.

Чтобы получить микроскопическое изображение я подстраиваю сенсор своего фотоаппарата под окуляр микроскопа на расстояние, когда световое пятно выходящее из окуляра микроскопа будет достаточной площади, чтобы полностью покрыть сенсор, без следов окружности по краям кадра.

Проверить покрытие матрицы световым пятном можно проверить по LCD дисплею фотоаппарата, включив режим LiveView. Будьте осторожны, устанавливайте камеру таким образом, чтобы удерживать ее на безопасном расстоянии, иначе окуляр микроскопа можно повредить, подвинув его близко к сенсору .

Фотостудия для микросъемки в гараже

Фотостудия в гараже Майкла Переса

 

Освещение при микросъемке

В основном я использую микроскопы со встроенной подсветкой и еще добавляю опто-волоконное освещение. Когда я смотрю на образец впервые, я представляю его себе на фотографии и приступаю к работе.

Я делаю много крошечных коррективов в положение источника света, что в результате сильно влияет на результаты съемки. Некоторые из предметов для фотографии могут быть размером в один или два миллиметра, или даже меньше. На сколько фон нужно заполнить светом или как настроить правильный угол светового падения, — правильные решения нужно принять непосредственно перед началом съемки. Моя тактика в основном заключается в том, чтобы понять, как свет взаимодействует непосредственно с данным образцом. Три стиля освещения которые я использую чаще всего, — это Kohler, Darkfield и поляризованный свет.

 

Освещение Kohler

Когда я фотографирую подготовленное «тонкое сечение», например кальмара, я стараюсь создать нейтральное и равномерное заднее освещение, под названием Kohler. Этот тип освещения позволяет микроскописту максимизировать контраст и разрешение изображения, а также получить четкий контур предмета благодаря установке освещения позади образца.

 

кальмар Loligo микрофотография

На этой микрофотографии кальмар, незрелая особь из вида Loligo. Здесь он увеличен примерно в восемь раз. Это отобранный образец, который я купил. Его длинна примерно 1 мм.

 

Освещение Darkfield

Также я использую освещение Darkfield, которое позволяет объекту светиться на темном фоне, таким образом создается свечение, подобное астрономическому. Освещение Darkfield применяется при съемке прозрачных предметов, которые и просвечиваются отраженным светом.

Этот стиль освещения дает драматический вид; недостатком является то, что будет освещено все, включая вещи, которые вы не хотите подсвечивать, такие как грязь, царапины или пузырьки воздуха.

 

развитие человеческой кости микрофотография

Эта фотография была сделана из образца, который показывает развитие человеческой кости. Освещение Darkfield. Микрофотография показывает созревание костных клеток и губчатой кости, увеличение примерно в 75 раз.

 

Поляризованный свет

Когда я фотографирую образцы, которые при подсветке демонстрируют двойное лучепреломление, я использую поляризованный свет. При подсветке предмета поляризованным светом предмет может «раскладывать» свет на цвета радуги а может и не раскладывать.

Образцы, которые включают волоски, волокна, химические вещества, минералы, крылья некоторых насекомых, и многие синтетические объекты при воздействии поляризованного света будут выглядеть в радужных цветах.

Поляризованный свет используется для выявления в этих образцах внутренней информации, которую невозможно показать по-другому.

лекарство Foradil микрофотография

Эта фотография — лекарство Foradil компании Merck®, которое прописывают для лечения астмы. Микрофотография была сделана с использованием поляризованного света, она отображает кристаллы, которые были сформированы, как химические сгустки, высушенные в твердые таблетки, растворимые в горячей воде. Эта фотография также содержит край покровного стекла, которое я использовал при подготовке, его  толщина 15 мм. Цвета соответствуют различным химическим компонентам. Картинка увеличена примерно в 15 раз.

 

Фокусировка при микросъемке

Чтобы сфокусировать увеличенное изображение на моей зеркальной камере я снимаю объектив и проецирую изображение непосредственно на саму матрицу. Затем для фокусировки изображения используются элементы управления микроскопом. Навести резкость порой бывает сложно. Видоискатель зеркалки не сравнить по детализации с окуляром микроскопа, поэтому через видоискатель предметы выглядят немного грубее чем в реальности на фотографии. В конечном итоге я рассматриваю изображение уже в RAW файле.

Вам потребуется практика, чтобы понимать, как будет выглядеть изображение на фотографии. Также возможно фокусироваться в режиме LiveView. Это особенно полезно для точной фокусировки в тускло освещенной комнате.

Если вы используете смартфон, который расположен над окуляром микроскопа, то сфокусировать изображение, отображаемое на дисплее телефона, можно манипулируя ручку фокусировки микроскопа.

 

Обработка полученных фото

Одной из самых больших сложностей при обработке фотографии является создание контраста и структурного разграничения внутренних деталей, и я стараюсь делать тяжелую работу в течение съемок. Когда я фотографирую, то работаю медленно шаг за шагом, чтобы в конечном итоге достичь хороших результатов, используя оптику и свет.

Я очень осторожно обрабатываю изображения. В пост-обработке мне больше всего интересно управление тоном, установка белых или черных точек и удаление ненужной грязи. Я снимаю в RAW, открываю RAW файл в Photoshop, делаю акцент на структурных деталях, которые присутствуют, но часто не очень заметны в файле. На данном этапе я также выполняю незначительную ретушь и добавляю резкость. После небольшой корректировки тона в Photoshop, я применяю высокочастотный фильтр (high band pass filter) для улучшения резкости.

Я считаю, что фотографии не должны быть полностью безупречными. Совершенству нет предела, и думаю, что если фото слишком идеальное, то может показаться сгенерированным компьютером.

Моей целью в этой работе является показать, как создать научную фотографию в ненаучной обстановке, что позволит людям расширить знания о мире в котором мы живем. Мои фотографии на самом деле показывают реальные вещи и реальную жизнь, хотя эти области малозаметны и оказываюся вне фокуса.

 

Фото к статье: Майкл Перес

Истосник: http://www.popphoto.com/tips-pro-microscopic-photography


Понравилась статья? Поделись с друзьями.




Добавить комментарий