Микроскоп из вебкамеры

[Atom001]

Здравствуйте!
На досуге решил собрать маленький микроскоп из вебкамеры. Схема простая: вебкамера (предварительно нужно снять родную линзу) - цилиндр из картона (для подгонки под фокусное расстояние окуляра) - окуляр от телескопа на 9 мм - стёклышко с объектом исследования - лампочка.
Вот что можно увидеть в такой "микроскоп":

(Оффтоп)

На фото легко можно разглядеть контуры клеток, а если посмотреть внимательнее, то и ядра. Поэтому, какой-никакой, но это всё-таки микроскоп. Но эти белые ёжики всё портят. Почему появляется такое свечение? Оно вызвано некачественным оборудованием (камерой, окуляром)? Или это так влияют какие-то другие факторы? Почему нет цветов (лук покрашен йодом)? На фото также видны спектры, значит это всё из-за окуляра? Можно ли как-нибудь исправить ситуацию и превратить "микроскоп" в микроскоп?

[rockclimber]

Atom001 в сообщении #1036912 писал(а):

Но эти белые ёжики всё портят. Почему появляется такое свечение?

Посмотрите гистограмму ваших фото в любом графическом редакторе. Похоже, у вас пересвеченное изображение, то есть выдержку поменьше надо сделать.
Как вы кстати фото сделали? Я видел как-то ролик на ютубе, там разобрали веб-камеру, поставили объектив задом наперед и собрали обратно. Если вы также делали, то надо искать способы программного управления параметрами съемки. И от направления света зависит. И с фокусировкой непонятно, не похоже, что у вас камера сфокусировалась на объекте съемки.
Попробуйте для начала что-то более однородное по яркости посмотреть, лист бумаги, например.
Ах, да, есть для сравнения кадр с той же камеры, но сделанный до переделки? Просто чтобы качество оценить. А то может это предел для нее.

[Atom001]

rockclimber в сообщении #1036934 писал(а):

Посмотрите гистограмму ваших фото в любом графическом редакторе.

Честно говоря, я не могу определить по гистограмме, ярко это или нет (по мне так, вроде бы, яркость средняя - так как пик количества пикселей находится по середине оси яркости). Поэтому приложу скриншот из фотошопа.

rockclimber в сообщении #1036934 писал(а):

Похоже, у вас пересвеченное изображение, то есть выдержку поменьше надо сделать.
Как вы кстати фото сделали?

Фотографию я делал через программу Arcade Deluxe (она родная Windows-овская). Там выдержку никак не настроить. Может быть стоит поискать более сильные программы для работы с вебкамерой?

rockclimber в сообщении #1036934 писал(а):

Я видел как-то ролик на ютубе, там разобрали веб-камеру, поставили объектив задом наперед и собрали обратно. Если вы также делали, то надо искать способы программного управления параметрами съемки.

Нет. Моя камера не позволяет так делать (там объектив неравномерный по форме, поэтому встаёт только одним образом). Я взял камеру снял объектив и прикрепил обычный окуляр от телескопа. Но сначала всё было расплывчато, поэтому я сделал трубочку-переходник из картона. И всё сфокусировалось. Также окуляр я могу двигать вперёд-назад для донастройки.

rockclimber в сообщении #1036934 писал(а):

И от направления света зависит.

Вся система находится на одной горизонтальной линии (камера - окуляр - предмет - лампочка).

rockclimber в сообщении #1036934 писал(а):

И с фокусировкой непонятно, не похоже, что у вас камера сфокусировалась на объекте съемки.

Самофокусом она вряд ли обладает, потому что самая простая и дешёвая (она мне досталась в подарок, когда интернет подключал). А я старался максимально точно настроить окуляр (как я уже говорил, я его сделал подвижным) на фокус, точнее не получается.
Так выглядит камера:

(Оффтоп)

rockclimber в сообщении #1036934 писал(а):

Попробуйте для начала что-то более однородное по яркости посмотреть, лист бумаги, например.

С бумагой вообще ничего не видно почти. Непонятно как сфокусироваться. Вроде бы промелькивают кадры с максимальным фокусом, но там волокна видно очень невзрачно (по сравнению с тем, что видно в нормальный оптический микроскоп).

rockclimber в сообщении #1036934 писал(а):

Ах, да, есть для сравнения кадр с той же камеры, но сделанный до переделки? Просто чтобы качество оценить. А то может это предел для нее.

Сейчас сделал фото и понял: качество ужаснейшее!
Вот фото с вебкамеры:

(Оффтоп)

Для сравнения, фото со смартфона без вспышки:

(Оффтоп)

Видимо, не получится из этой камеры хорошего микроскопа.

[rockclimber]

Atom001 в сообщении #1036968 писал(а):

Честно говоря, я не могу определить по гистограмме, ярко это или нет (по мне так, вроде бы, яркость средняя - так как пик количества пикселей находится по середине оси яркости). Поэтому приложу скриншот из фотошопа.

Определить вы не можете, потому что фотошоп нелицензионный Видите, правый край упирается в вертикальную ось, а у самого края еще и пик? У правильно экспонированного снимка диаграмма плавно сходит к нулю по краям.

Atom001 в сообщении #1036968 писал(а):

Сейчас сделал фото и понял: качество ужаснейшее!

Дааааа... Боюсь, с этой камерой вы немногого доьбетесь.

Atom001 в сообщении #1036968 писал(а):

Вся система находится на одной горизонтальной линии (камера - окуляр - предмет - лампочка).

На просвет то есть? Попробуйте отраженный свет, источник возьмите поярче, прямой солнечный свет по соотношению "цена - качество" лучше всего.

-- 14.07.2015, 17:33 --

Atom001 в сообщении #1036968 писал(а):

Фотографию я делал через программу Arcade Deluxe (она родная Windows-овская). Там выдержку никак не настроить. Может быть стоит поискать более сильные программы для работы с вебкамерой?

Про программы вообще без понятия. Проще наверно регулировать поток падающего света.

[Atom001]

rockclimber в сообщении #1036976 писал(а):

Видите, правый край упирается в вертикальную ось, а у самого края еще и пик? У правильно экспонированного снимка диаграмма плавно сходит к нулю по краям.

Спасибо, буду знать.

rockclimber в сообщении #1036976 писал(а):

Дааааа... Боюсь, с этой камерой вы немногого доьбетесь.

Ну вот (фотки в оффтопе). Потанцевал с бубном. Я думаю это самое лучшее, что можно выжать из данной камеры.

(Оффтоп)

rockclimber в сообщении #1036976 писал(а):

На просвет то есть? Попробуйте отраженный свет, источник возьмите поярче, прямой солнечный свет по соотношению "цена - качество" лучше всего.

Да, на просвет. Сейчас у меня ночь, поэтому поиграю со светом завтра днём и напишу, к чему пришёл.


Так как я вспомнил про , то сразу же решил подставить к его камере мой телескоповский окуляр и посмотреть, что будет. Качество, я полагаю, отличное. Но увеличение гораздо меньше, чем у вебкамеры.

(Оффтоп)

Фотографии большие, поэтому даю просто ссылки
http://upyourpic.org/images/201507/tokqszayee.jpg
http://upyourpic.org/images/201507/6a725c8uy9.jpg

А это я взял 25 мм окуляр.
http://upyourpic.org/images/201507/g2lv3vh9at.jpg
http://upyourpic.org/images/201507/pj18syybs1.jpg
http://upyourpic.org/images/201507/7bzig6i6xn.jpg

-- 14.07.2015, 21:48 --

rockclimber в сообщении #1036976 писал(а):

Про программы вообще без понятия. Проще наверно регулировать поток падающего света.

Я ещё завтра поэкспериментирую со светом.

-- 14.07.2015, 21:51 --

Я вот что ещё заметил. Если в камеру бьёт сильный свет от лампы, то по изображению бегут тёмные полосы. Это почему происходит?

[Dmitriy40]

Про ёжиков. Мне кажется первые фотки искажены "комой", вероятно из-за несоосности объектива и оси фотоматрицы. Точнее из-за непараллельности их осей. Обеспечить параллельность с использованием картона непросто, материал недостаточно жесткий. Попробуйте при фотографировании легонько прикасаться пальцем к краю корпуса объектива с разных сторон - даже небольшое смещение (поворот) объектива может убрать эти вот ёжики. Или сделать их ещё больше.

[Atom001]

Dmitriy40
Да. То, о чём Вы говорите, действительно имеет место быть. Ёжики (классный термин!) чувствуют, когда я прикасаюсь к покоящейся системе. Буду пробовать как-то жёстко скреплять части прибора, потому что пока микроскоп ещё сырой, собранный на коленке.
Ещё ведь и препарат был приготовлен на скорую руку, даже местами не прокрашен оказался. Попробую аккуратно всё сделать, может быть и удастся что-нибудь по-лучше из этой вебкамеры выжать.

[statistonline]

А что за препараты вы брали? Это лук? У меня лук выглядел немного иначе в таком же, собранном из веб-камеры микроскопе.
В качестве источника могу посоветовать вытащить из любого фонарика диодный массив, подцепить к любому заряднику от сотовой и разместить под препаратом. Хотя мне изначально повезло, собирал на базе биологического микроскопа без оптики.
Гистограмма в фотошопе действительно пересвечена. Но и поправляется там же, движком. Кривая должна напоминать в результате гауссовский колокол.
Кстати, удивительно, но соотношение цена-качество явно на стороне у подобных микроскопов, если учитывать, что хорошую веб-камеру можно купить примерно за 800-1200 руб., а биологический микроскоп (учебный) будет где-то под 4000-5000 руб.

[Atom001]

statistonline в сообщении #1037005 писал(а):

А что за препараты вы брали? Это лук? У меня лук выглядел немного иначе в таком же, собранном из веб-камеры микроскопе.

Да, это лук. А что именно выглядело иначе?

statistonline в сообщении #1037005 писал(а):

В качестве источника могу посоветовать вытащить из любого фонарика диодный массив, подцепить к любому заряднику от сотовой и разместить под препаратом.

Я как раз и хотел сам собрать на светодиодах подсветку (потому что знаю, что во многих учебных микроскопах используются именно светодиоды), но после тщетных поисков по закромам, пришёл к выводу, что у меня нет ни одного белого светодиода, только цветные и RGB (из них белый никак не сделать). Поэтому теперь попозже обзаведусь белыми светодиодами и соберу подсветку.

statistonline в сообщении #1037005 писал(а):

Но и поправляется там же, движком.

Но от этого ёжики не исчезнут, только яркость картинки поубавится. Нужно изначально свет грамотно поставить.

statistonline в сообщении #1037005 писал(а):

Кривая должна напоминать в результате гауссовский колокол.

Буду к этому стремиться.

statistonline в сообщении #1037005 писал(а):

Кстати, удивительно, но соотношение цена-качество явно на стороне у подобных микроскопов, если учитывать, что хорошую веб-камеру можно купить примерно за 800-1200 руб., а биологический микроскоп (учебный) будет где-то под 4000-5000 руб.

Для камеры ещё штатив нужно будет подобрать. Потом ещё надо придумать как закреплять образцы. Да и всё-равно увеличение маловато по сравнению с хорошими учебными микроскопами (хотя я не в курсе сколько они стоят). Так что лучше, наверное, купить готовый аппарат.

[statistonline]

Atom001 в сообщении #1037011 писал(а):

А что именно выглядело иначе?

Клетки выглядели более вытянутыми и прилегали друг к другу плотнее. Не могу здесь выложить их, микроскоп отдал на кафедру биофизики знакомым в медвузе. Не знаю, может дело в разных сортах лука? Но это неважно, фотографии у вас выглядят в любом случае неплохо.

[Atom001]

statistonline в сообщении #1037017 писал(а):

Клетки выглядели более вытянутыми и прилегали друг к другу плотнее.

Я так и подумал. Может дело и в сорте, а может и во внешних условиях (выращивания).

[Atom001]

Я ещё поигрался с установкой, но ничего лучшего не получил.
Вот ещё несколько снимков самого лучшего качества для данной камеры.

(Оффтоп)

Пучок речной тины




Шкурка с шишки ели




Волос человеческий


Шкурка со сливы






Гофрированная бумага

[miflin]

Atom001
Для улучшения качества изображения поэкспериментируйте ещё в таком плане.
1. Попробуйте развернуть объектив на 180 градусов.
В зрительной трубе, например, это сильно влияет на качество.
2. В трубке установите кольца для гашения бликов от стенок.

Ну, и нужно помнить, что окуляр и объектив у вас "не заточены друг под друга"
в плане устранения различного рода аберраций, в частности, сферической,
которая создает туман. Тут уж ничего не поделаешь. Разве что попробовать
пожертвовать светосилой и установить диафрагму...

[Atom001]

miflin
Спасибо за подсказки! Попробую сделать то, что Вы написали.

[Xey]

А зачем здесь окуляр? Он лишний , если вывернуть объектив камеры, оставив только матрицу.