放大,放大,再放大!

来源:果壳网   2015-10-26 16:06:55

显微镜下万花筒般的色彩,或许只有外太空星系能够与之相媲美。图为显微镜下的晶体图像。

显微镜下万花筒般的色彩,或许只有外太空星系能够与之相媲美。图为显微镜下的晶体图像。

你或许认为,用显微镜来拍摄照片比操作一般的单反相机要复杂许多。的确,显微镜种类繁多,构造精密,功能也要多于任何一款数码单反相机,想要驾驭它,得先熟知它的操作原理,其次,懂得如何准备观测样本也很重要。不过,显微摄影其实也没有那么复杂。

玩具显微镜是激发儿童求知欲的法宝,当年我就是通过它爱上了科学。9 岁时我得到了我的第一台显微镜,作为一个无可救药的小极客,我对它一见钟情,用它观察了好几年池塘里的微生物。初中毕业时,我拥有了一台专业显微镜——从此,便踏上了走向超级极客的不归路。在大学里当了 15 年的学徒以后,我终于成了一名生物研究员。在工作中,我会用到许多显微镜,其中包括各式电子显微镜。显微镜最妙不可言的地方在于,它所展示的世界绝大多数的人都不曾见过,有的显微镜大得需要整整一个房间才能放得下——我已然来到了极客的天堂。

像太白粉颗粒、木头甚至头发这样再寻常不过的东西,在显微镜的偏振光下,经过一种叫 “波片”(wave plate)的特殊滤镜的处理,都会展现出不寻常的画面。专业的显微镜操作员能够通过图像里的颜色,总结出关于样品分子结构的重要信息;法医学家同样也用显微镜来识别犯罪现场遗留下来的毛发等细微证物;我则利用显微镜来解剖脑细胞,并研究脑细胞之间是如何形成连接的。

这张白松的剖面图显示了水分子如何通过筛板(图中星状物质)在木材细胞间流动。虽然并非每个人都能懂得其中原理,但这并不影响人们去欣赏它的美。它是我在 18 岁的时候制作的。

这张白松的剖面图显示了水分子如何通过筛板(图中星状物质)在木材细胞间流动。虽然并非每个人都能懂得其中原理,但这并不影响人们去欣赏它的美。它是我在 18 岁的时候制作的。


显微镜分为两大类——体视显微镜(也叫体视镜、解剖镜 [ 下图左 ])和光学显微镜(通常简称为显微镜 [ 下图右 ])。用体视镜观察物体时,可将图像放大 2~50 倍;体视镜的物镜与被观测物体间的距离大,方便解剖作业,因此解剖小型生物、观测电子产品和首饰时,一般都用体视镜。光学显微镜的放大率则达 10~2000 倍,是识别病菌时的有力武器。另外,光学显微镜也可以用来研究细胞(或其他体积非常非常微小的物体)的结构。

体视镜(左)和光学显微镜(右)。光学显微镜多用透射光源,观测的多是透明标本;而体视镜(解剖镜)大部分时候用上部打光,看的是不透明的、相对大的、立体的东西。

体视镜(左)和光学显微镜(右)。光学显微镜多用透射光源,观测的多是透明标本;而体视镜(解剖镜)大部分时候用上部打光,看的是不透明的、相对大的、立体的东西。


拍照时,相机需要连接在显微镜上。通常,相机是连接在显微镜额外的三目头上的,但其实任意一个目镜接口都可以连相机。大多数显微镜经销商都会有转接附件出售,不过,你也可以自己动手,用电工胶布和普通的相机近摄接圈做一个。一台不错的、可拍照的二手显微镜,价格一般 500 美元左右;取决于配件以及镜片的质量,贵的也能上万。我在阿尔伯塔大学做研究用的光学显微镜(见下图▼)价格超过 6.5 万美元,显微镜能有的配置它都配齐了。

图为我的妻子与一台奥林巴斯倒置显微镜的合影。1985 年前后,我就是用这台显微镜在阿尔伯塔大学观测记录无脊椎动物脑细胞发出的电信号。这台显微镜配有一台奥林巴斯 OM-4 35mm 的单反相机机身,以及一台可以制作低速影片的弱光摄像机。【编辑吐槽:看照片完全不觉得显微镜是构图的核心……】

图为我的妻子与一台奥林巴斯倒置显微镜的合影。1985 年前后,我就是用这台显微镜在阿尔伯塔大学观测记录无脊椎动物脑细胞发出的电信号。这台显微镜配有一台奥林巴斯 OM-4 35mm 的单反相机机身,以及一台可以制作低速影片的弱光摄像机。【编辑吐槽:看照片完全不觉得显微镜是构图的核心……】


▼ 用体视镜拍摄的鳟鱼,刚刚孵化出来,卵黄囊还没有吸收完。

2010 年尼康显微摄影比赛优秀奖作品。

2010 年尼康显微摄影比赛优秀奖作品。


▼ 苍蝇的脸。摄影师从不同角度拍摄了上百张苍蝇的脸,然后在计算机上合成出了这张照片,景深和细节都非常出众。

2005 年尼康显微摄影比赛冠军,摄影 Charles Krebs(来源:thedailybeast.com)

2005 年尼康显微摄影比赛冠军,摄影 Charles Krebs(来源:thedailybeast.com)


▼ 硅藻,单细胞水生藻类,外壳为硅,质地坚硬,形状各异 。此图放大率约为 1000 倍。

摄影 Robert Berdan

摄影 Robert Berdan


▼ 工业玻璃中的气泡。这张照片拍摄于 1981 年,早期的显微摄影多以化合物为主,而如今的摄影师们更喜欢拍摄生物。

摄影 David Gnizak(来源:thedailybeast.com)

摄影 David Gnizak(来源:thedailybeast.com)


想要买到一台好的二手显微镜,你必须懂货,还得了解显微镜的操作。为了不花冤枉钱,我建议你找一个行家帮你挑选。一台新的专业光学显微镜至少需要 1500 美元。体视显微镜要稍微便宜一些,也更容易操作。好的显微镜牌子有尼康、奥林巴斯、蔡司和莱兹。如果你只是想先用着玩玩儿,Edmund Scientific 也有一些不错的入门级显微镜。还有,别忘了去书店或者图书馆找找关于显微镜学的书。


▼ 某种癌症药物。这幅图像极了造型大师保罗·克利(Paul Klee)的作品,在色彩、形式和空间方面显示出独特的魅力。

1996 年尼康显微摄影比赛第一名,摄影 Lars Bech(来源:thedailybeast.com)

1996 年尼康显微摄影比赛第一名,摄影 Lars Bech(来源:thedailybeast.com)

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路人甲

我大神又出新帖,必赞!

 

1F 昨天 20:32回复
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