Oświetlenie przy mikroskopowaniu

---

Przysłona irysowa przy kondensorze nie służy do regulowania jasności obrazu.

Dlaczego oświetlenie jest ważne

Tworzenie obrazu w mikroskopie jest złożonym procesem fizycznym w którym światło oddziaływuje z obiektem i następnie po przejściu przez układ optyczny tworzy jego powiększony obraz. Nie będę wykładał tutaj teorii z której wynika potrzeba takiego a nie innego ustawiania oświetlenia w mikroskopie dla uzyskania optymalnych efetków. Przedstawię tylko praktyczną stronę, zwrócę uwagi na bardziej i mniej typowe problemy i sposoby radzenia sobie z nimi.

Czy warto się nauczyć (co może męczyć :) ) właściwego ustawianiem oświetlenia? To zależy. Zawsze lepsze oświetlenie czyni obserwację łatwiejszą i mniej męczącą (bo zwiększa kontrast i rozróżnialność szczegółów). W mojej ocenie komfort obserwacji jest już wystarczającym powodem aby poświęcić godzinę, czy dwie, aby nauczyć się raz na całe życie odpowiedniego ustawiania oświetlenia przy mikroskopowaniu.

Sprawa oświetlenie staje się krytyczna w dwóch sytuacjach. Po pierwsze w mikrofotografii, ponieważ każda odchyłka od optimum oświetlenia jest zauważalna na fotografii. Po drugie przy obserwacji krytycznej, tj. na granicy możliwości rozdzielczych mikroskopu lub na trudnych, mało kontrastowych obiektach. Wtedy oświetlenie decyduje o samej możliwości dostrzeżenia (lub nie) podlegających obserwacji szczegółów obiektu. Z taką sytuacją mamy często doczynienia w mikologii. Np. aby móc ocenić urzeźbienie zarodników i wykonać ich dokładne pomiary, musimy obserwować w rozdzielczości przynajmniej 0.5 µm, tj. użyć najsilniejszego obiektywu i to w odpowiedni sposób.

Jak właściwie oświetlać?

Istnieje wiele sposobów oświetlenia i związanych z nimi systemów optycznych. Np. do obserwacji w świetle przechodzącym, odbitym, spolaryzowanym, w kontraście fazowym lub interferencyjnym. Można prowadzić obserwacje w ciemnym lub jasnym polu, przy oświetleniu centralnym i bocznym. Niektóre z tych technik, dostępnych amatorowi, są omówione w osobnych artykułach. To co najpier wszystkim należy poznać to ustawianie oświetlenia dla "normalnej" obserwacji dostępnej w typowych mikroskopach - jest to obserwacja w świetle przechodzącym, w jasnym polu. Zresztą z takim rodzajem obserwacji mamy doczynienia w 95% przypadków w praktyce amatorskiej i w rutynowej diagnostyce.

To na ile możemy spełnić poniżej przedstawione postulaty optymalnego oświetlenia, zależy w zasadniczej mierze od sprzętu jakim dysponujemy. Aby móc ustawić oświetlenie musisz wiedzieć gdzie w Twoim mikroskopie znajdują się regulacje następujących elementów: oświetlacz, przysłona polowa, przysłona aperturowa, kondensor z jego centrowaniem i ogniskowaniem, ogniskowanie obrazu przedmiotu, okular. Konieczne jest abyś sprawdził które z tych elementów są w Twoim mikroskopie - uproszczone rozwiązania mogą np. nie zawierać przysłony polowej. Źródło światłą (żarnik żarówki) może być przesłonięty matówką. Skorzystaj z artykułu o budowie mikroskopu.

Na zakończenie wstępu chcę zwrócić uwagę na motto: przysłona irysowa przy kondensorze nie służy do regulowania jasności obrazu. Służy ona do regulowania rozdzielczości, kontrastu i głębi ostrości obrazu.

Ustawianie sub-optymalnego oświetlenia w mikroskopach z uproszczonym układem oświetlającym

Mikroskop z lusterkiem ale bez zewnętrznej lampy mikroskopowej nie daje możliwości ustawienia optymalnego oświetlenia. Przy okazji zauważę, że w połączeniu z kondensorem używa się wyłącznie płaskiej strony lusterka. Strona wklęsła służy do oświetlenia preparatu wyłącznie przy wymontowanym kondensorze.

Mikroskopy z kondensorem ale z uproszczonym układem oświetlającym (bez przysłony polowej) i trwale włączoną matówką nie dają możliwości ustawienia optymalnego oświetlenia wg Koehlera. Tego typu konstrukcje spotyka się często wśród współczesnych mikroskopów studenckich (np. PZO Studar) i generalnie w tanich modelach mikroskopów.

Wyżej wymienione układy oświetlenia, o ile kondensor posiada przysłonę irysową, pozwalają jednak do pewnego stopnia sterować najważniejszym parametrem - wielkością apertury. Zobacz procedurę ustawiania oświetlenia dla uproszczonych mikroskopów.

Ustawianie optymalnego oświetlenia w mikroskopach z pełnym układem oświetlającym

W szczególności jeśli dysponujesz mikroskopem z lusterkiem i kondensorem i do tego odpowiednią zewnętrzną lampą mikroskopową z kolektorem i przysłoną jesteśmy w stanie ustawić optymalne oświetlenie wg Koehlera.

Współczesne mikroskopy badawcze mają z reguły wszystkie elementy potrzebne do ustawienia optymalnego oświetlenia wg Koehlara. Z reguły układ oświetlający jest w nich wbudowany na stałe w korpus mikroskopu (tzw. wewnętrzny oświetlacz). Przykładem jest np. mikroskop PZO Biolar.

Zobacz procedurę ustawiania oświetlenia wg Koehlara. Biegłe opanowanie ustawień tego systemu jest podstawą dla prawidłowej, niemęczącej obserwacji. Ustawienie oświetlenie wg Koehlera jest też punktem wyjścia do stosowania, opisanych w osobnych artykułach, bardziej wyrafinowanych metod obserwacji i uzyskiwania kontrastu.

Innym systemem optymalnego oświetlenia jest tzw. metoda krytyczna (Abbego). Z uwagi jednak na pewne braki - głównie nierównomierne oświetlenie pola widzenia - nie jest godna polecenia w praktycznych zastosowaniach, a szczególnie przy mikrofotografii.