Как сделать штатив для фотоаппарата, микроскоп, телескоп и веб-камеру из фотоаппарата своими руками - kupihome.ru

Как сделать штатив для фотоаппарата, микроскоп, телескоп и веб-камеру из фотоаппарата своими руками

Мой самодельный микроскоп из веб-камеры

Как сделать микроскоп из веб-камеры

Если разобрать подходящую (с настраиваемым фокусом) веб-камеру, то можно снять объектив и перевернуть его. В этом случае камера превращается в . микроскоп!

Я использовал вот такую камеру Vimicro USB Camera (на чипсете VC0345 с сенсором OmniVision OV7670) с объективом из двух линз:

Так как в кабеле камеры были добавлены провода для микрофона, что вызывало неудобства в использовании, то я отпаял штатный кабель и припаял другой USB-кабель:

В качестве предметного столика для наблюдения объектов на просвет я использую матовое стекло:

Стекло установлено на пластиковую трубку, а снизу я освещаю его белыми светодиодами фонарика:

Такой микроскоп представляет собой микроскоп проходящего света и позволяет наблюдать интересующий объект в проходящем свете в светлом поле. В результате получается теневое изображение объекта.

Главная проблема заключается в удержании веб-камеры на нужном расстоянии от наблюдаемого объекта, поэтому я делаю много кадров и выбираю лучший:

Для этого я использую написанную мной программу CamScope:

Увеличение моего самодельного цифрового микроскопа

Визуальное (геометрическое) увеличение показывает во сколько раз наблюдаемый объект на экране компьютера больше, чем в натуральную величину. Для оценки этого параметра можно использовать, например, расстояние между штрихами штангенциркуля. Это увеличение зависит от используемого монитора и определяется произведением увеличения объектива на собственное увеличение камеры.
Собственное увеличение камеры определяется отношением размера картинки на экране (например, диагонали) на размер светоприемной матрицы.

Для моего микроскопа на экране ноутбука расстояние между соседними штрихами штангенциркуля (1 миллиметр) составляет 9 сантиметров:

Таким образом, увеличение моего самодельного микроскопа составляет 90 крат .

Оптическое увеличение микроскопа определяется апертурным числом объектива. Апертурное число $F$ (англ. F-number, optical speed — оптическая скорость) прямо пропорционально фокусному расстоянию объектива $f$ и обратно пропорционально диаметру $D$ его входного зрачка: $F = < f over D >$. Эта величина теоретически (из-за волновой природы света) не может превысить 1500 раз.

Для определения линейных размеров предметов в увеличенном виде я определил, что расстояние между штрихами штангенциркуля (1 мм) на снимке составляет 365 пикселей:

Пиксели ЖК-дисплеев

С помощью такой «модифицированной» камеры я получил вот такие изображения пикселей LCD-панели ноутбука:

Слева показано, что при наведении объектива камеры область монитора с белым цветом светятся все три группы субпикселей — красные (R), зеленые (G) и синие (B).
При этом сам пиксель имеет квадратную форму, хотя субпиксели являются прямоугольными, а длина стороны пикселя составляет около 0,25 мм.
На левом изображении видно, что ширина промежутка между красными и синими пикселями больше, чем между синими и зелеными и между зелеными и красными. Но изображение перевернуто, т.е. истинный порядок следования субпикселей RGB. Это подтверждается тестом.
Справа показано, что для создания желтого цвета пикселя светятся только красные (R) и зеленые (G) субпиксели.

А вот изображение субпикселей монитора другого ноутбука при свечении белым цветом вместе с фрагментом символа:

А вот такую картинку я получил для белого цвета на экране телефона Nokia 2710 Navigation Edition:

Вот такая интересная форма у пикселей ЖК-телевизора (воспроизводится голубой цвет):

Поваренная соль

Песок

Глина

Биологические объекты

Слюна

Слюна является одним из популярных объектов наблюдения под микроскопом. Как утверждается, по слюне можно выполнять диагностику.

Волос

Комар

Перо птицы

Видна структура пера — стержень, несущий бородки, которые держат бородочки.

Семя колокольчика

Семена колокольчика очень маленькие — масса одного семечка около 0,2 миллиграмма.

Лист винограда

Тычинка и пестик цветка

Ость колоска ржи

Как видно на снимке, ость имеет зазубрины.

Плесень

Я исследовал выросшую на моркови плесень:

Вот так она выглядит при рассмотрении в мой импровизированный микроскоп:

Кока-кола

Шероховатые поверхности

Матовое стекло

Линза Френеля

Расстояние между бороздками составляет около 0,3 мм.

Печатные платы и радиодетали

Надпись припоем на печатной плате

вид надписи без увеличения:

Если прижать камеру лицевой стороной (без объектива) к темной поверхности, то свет, проходящий с тыльной стороны, высвечивает на оптическом сенсоре проводники печатной платы камеры:

Для ослабления этого эффекта я постарался затемнить тыльную часть печатной платы камеры.

Продолжение следует

Как сделать микроскоп из веб камеры своими руками

Всем доброго времени суток дорогие друзья. В сегодняшней статье я бы с вами хотел поделиться очень интересной идеей самоделки своими руками. Думаю почти все слышали про настольные микроскопы, хорошие модели микроскопов стоят большие деньги, а те которые дешёвые по своим характеристикам очень и очень плохие, но стоят всё равно дорого. Но самоделка которую мы сегодня рассмотрим может решить данную проблему, ведь для ее изготовления будут необходимы только относительно доступные материалы, которые могут валяться без дела, либо же их можно купить за копейки.

В общем сегодня рассмотрим, как можно сделать очень простой настольный микроскоп своими руками. Примечательно, также ещё то, что в изготовлении данного микроскопа, не понадобятся дополнительные линзы и тому подобное. Ну и хватит длинных предисловий, погнали.

Читать еще:  Компания zte представила новый смартфон axon 9 pro

Для изготовления настольного микроскопа понадобятся:
-гофрированный картон
-веб камера для компьютера (важно чтобы у неё была функция подстройки фокусировки, поворотом объектива)
-большая металлическая гайка и болт
-светодиодный фонарик, плоского типа

Из инструментов также понадобится:
-канцелярский нож
-ножницы
-линейка
-карандаш
-термоклей
-суперклей
-а также ноутбук или компьютер для вывода изображения с веб камеры

И так, первым делом необходимо взять лист гофрированного картона, линейку и карандаш. Затем нужно с их помощью начертить деталь, похожую на рамку. После чего, вырезаем её с помощью канцелярского ножа.

Затем снова чертим и вырезаем ещё одну арочку, но теперь по меньше, а также небольшую картонную деталь. Всё должно получиться так, как показано на фото ниже:












По факту, вся оптическая и электронная часть микроскопа уже готова и данную веб камеру можно уже использовать в своих целях, но с корпусом всё же лучше, к тому же, без дополнительного освещения вряд-ли получится что-то рассмотреть.

Теперь можно продолжить далее:
Из всё того же гофрированного картона вырезаем ещё три детали. Два квадрата с вырезом по центру под болт и ещё одну длинную деталь, форму которой вы можете увидеть на фото ниже.

Затем надеваем все детали и гайку на болт, после чего приклеиваем на конец картонную заглушку. Всё необходимо делать так, как на фото ниже:






В самый низ микроскопа устанавливаем светодиодный фонарик, включаем его, подключаем веб камеру к компьютеру и всё! Микроскоп полностью готов и осталось только его протестировать. Для этого берём предмет, который хотите рассмотреть, кладём его на прозрачный пластик, настраиваем фокус и рассматриваем объект.

Конечно данный микроскоп не имеет сверх большое увеличение, но с его помощью можно рассмотреть очень тонкий волос, а также клетки (или это не клетки, если что поправьте в комментариях) растения и другие мелкие вещи, недоступные человеческому взгляду. В общем, как занимательная игрушка для ребенка или подростка подходит более чем. Я сам помню, как делал простой микроскоп из линзы от лазера, прикладывал к ней камеру телефона и любовался мелкими деталями мира и это было очень интересно.



Вот видео от автора с подробной сборкой и испытаниями данной самоделки:

Ну и всем спасибо за внимание и удачи в будущих проектах самодельщики!
Источник

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Делаем микрокамеру из веб-камеры

Попробую рассказать, как я сделал камеру для микроскопа из дешёвой веб-камеры Canyon CNR-WCAM820. Камера сделана на матрице 1/3″, 2МР. Эту камеру я выбрал, прежде всего из-за её удобной для переделки на коленках конструкции. При этом камера остаётся не поврежденной, можно всё вернуть назад и использовать как обычную веб-камеру.

ПРЕДУПРЕЖДАЮ! Всё ниже изложенное вы можете повторить на свой страх и риск, и я не несу никакой ответственности за испорченные вами вещи. При этом вы лишаетесь гарантии на веб камеру!

1. Разбираем камеру и выкручиваем всё ненужное (держатель и объектив)

2. Измеряем диаметр фланца объектива и из тонкого (1мм) алюминия вытачиваем кольцо такого же внешнего диаметра. Внутренний диаметр кольца равен диаметру оправы применяемой линзы редуктора фокуса. Я взял глазную линзу видоискателя старого фотоаппарата Зенит-Е. Эта линза плосковыпуклая одиночная. По стечению обстоятельств получилось, что она отлично подошла для моих апохроматов ЛОМО. Хроматизм увеличения компенсируется этой линзой довольно неплохо. Для ахроматов надо бы ахроматическую склейку, но и эта неплохо работает. Хотя хроматизм немного заметнее. Можно использовать первую (коллективную) линзу из окуляра 7х. Но тогда с конструкцией крепления придётся повозиться самому. 😀

3. Из фольгированного текстолита 1.5мм (не обязательно фольгированного, может быть другой прочный материал) я вырезал второе кольцо. Его внешний диаметр должен быть таким, чтобы входил во внутрь макрокольца (у меня М39) и прижимался вторым таким макрокольцом. А внутреннее отверстие под оправу нашей линзы редуктора. Оба кольца надо покрасить чёрной матовой краской.

4. Теперь собираем «бутерброд». На оправу линзы надеваем алюминиевое кольцо и прижимаем гайкой от линзы видеоискателя. Поверх гайки приклеиваем текстолитовое кольцо. Лучше бы прикрутить такой же гайкой, но к сожалению в Зените она одна.

5. Ставим полученный редуктор на место объектива камеры, перед этим одеваем на камеру одно макро кольцо, и собираем корпус камеры. Выпуклая сторона линзы должна смотреть наружу.

6. Для крепления камеры к микроскопу (Биолам, МБР, МБИ) надо изготовить переходник из двух длинных макроколец. Я использовал всего 1 набор колец М42 и 2 набора М39. Этого вполне хватает как для крепления этой камеры, так и для крепления зеркалок. Итак берутся два длинных кольца и склеиваются сторонами с внутренней резьбой друг к другу. Для надёжности я клеил эпоксидной смолой, оборачивая тонкой синтетической тканью. Такой переходник выдержит многое. Переходник думаю можно сделать вклеив тонкое макро кольцо в переднюю часть выпотрашенного объектива Гелиос-44. В этом случае появится возможность плавного изменения длины тубуса для достижения правильного положения камеры относительно объектива.

7. Для установки камеры на микроскоп снимаем тубус, скручиваем с него конусное крепление и прикручиваем к нашему переходнику. К другому концу переходника прикручиваем одно тонкое макро кольцо, на него ставим нашу камеру и прижимаем кольцом, которое надето у нас на камеру. Скручиваем, но не затягиваем до конца. После подключения камеры к компьютеру и запуску программы (я использую замечательную и бесплатную программу Micam-1.4), получаем изображение на экране монитора. (Перед этим надо микроскоп настроить на резкость с окуляром и поместить какой ни будь объект в центр поля зрения). Тогда двигая камеру в стороны центрируем изображение. Затягиваем. Резкость должна быть примерно в том же положении как и с окуляром. Если положение фокусировки сильно отличается, надо подобрать общую высоту трубы из макро колец.

Читать еще:  Обзор htc u play: характеристики, дизайн, камера смартфона

Всё, ставим препараты и наслаждаемся наблюдениями!

Как подключить камеру к микроскопу: способы переноса изображения

с микроскопа на цифровой носитель

Ежедневно консультируя клиентов по выбору микроскопа и сопутствующей техники, мы ведем учет основных вопросов. Анализ накопленной информации показал, что большинству пользователей микроскопов сложно ориентироваться в существующих способах получения цифровых изображений. Большое разнообразие переходников только запутывает, и даже при наличии всех нужных аксессуаров собрать фотоадаптер и подключить к нему фотоаппарат или специальную камеру бывает непросто. К счастью, это «белое пятно» легко устранимо. На сегодняшний день существует четыре основных способа сохранения изображения, построенного оптикой микроскопа.

Далее мы подробно опишем, как это делается, а также обсудим преимущества и недостатки каждого способа. Начнем с самого простого.

Подключение смартфона

Развитие мобильных технологий в последнее десятилетие идет стремительными темпами: современные смартфоны оснащены уже достаточно качественными камерами, чтобы их можно было приспособить для микросъемки. Основная задача – соосно разместить объектив камеры смартфона и окуляр микроскопа. При этом вся конструкция должна обладать хорошей жесткостью, чтобы во время манипуляций с оптическим прибором смартфон не смещался, и изображение не исчезало из поля зрения.

На рынке Украины представлен только один достаточно качественный фотоадаптер от компании Konus, а именно Konus Adapter for Smartphone and Digital Camera. Он состоит из двух направляющих, крепления на окуляр либо окулярную трубку, площадки с переходником для установки смартфона и вспомогательной планки для устройств с большим объективом.

Направляющие и дополнительная планка выполнены из металла, а площадка с креплением смартфона – из качественного пластика. Направляющая большего размера позволяет регулировать положение смартфона по вертикали: амплитуда перемещения – 95 мм. С помощью меньшей направляющей настраивается положение смартфона в горизонтальной плоскости: диапазон перемещения – 75 мм.

У обеих направляющих есть фиксаторы положения, которые позволяют жестко зафиксировать площадку со смартфоном. Если вы снимите адаптер с микроскопа, а затем установите заново, то перенастраивать положение телефона не придется.

Площадка адаптера, на которую монтируется переходник для смартфона, имеет две прорези (см. рис. выше): они необходимы для регулировки расположения смартфона относительно окуляра. Проще говоря, вы можете либо вплотную придвинуть глазок камеры к окуляру, либо, наоборот, отодвинуть его. В нижней части переходника мы видим три отверстия: служат они для регулировки положения смартфона в зависимости от расположения глазка камеры на его корпусе.

Максимально допустимая диагональ смартфона – 5.5 дюйма: устройства с большей диагональю в адаптер просто не поместятся. Вес адаптера – 400 г, но учтите, что к этой цифре прибавится еще и вес смартфона. В итоге получим довольно увесистую конструкцию, которая может повлиять на устойчивость микроскопа.

Мы протестировали адаптер на двух смартфонах: у одного из них камера располагалась в верхней части задней крышки строго по центру; у второго – в самом углу корпуса. Нам удалось успешно установить оба девайса.

Вся эта конструкция – телефон с адаптером – устанавливается на окулярный тубус микроскопа (или в 3-й оптический порт). Крепление напоминает тиски, но не с прямыми «губками», а с изогнутыми: для простоты этот механизм будем называть хомутом. Максимальный диаметр хомута – 45 мм, а значит, адаптер подойдет к любому оптическому прибору.

«Губки» у хомута прорезинены и не царапают зажимаемую поверхность. Если у используемого микроскопа окуляр металлический – можете смело крепить адаптер на окуляр; если пластиковый – рекомендуем устанавливать адаптер на окулярную трубку.

Пожалуй, этой информации будет достаточно, чтобы вы смогли пользоваться данным адаптером. Переходим к следующему способу получения картинки с микроскопа.

Подключение фотоаппарата-«мыльницы»

Подключение цифровой «мыльницы» аналогично подключению смартфона: можно воспользоваться предыдущим адаптером либо его более простой модификацией – Konus Digicam. Так как у нас под рукой уже есть Konus Adapter for Smartphone, им и воспользуемся.

Снимаем с площадки переходник для смартфона и крепим «мыльницу». Как правило, у большинства компактных цифровиков в нижней части корпуса есть отверстие с резьбой под стандартный фотовинт. С его помощью фиксируем фотоаппарат на переходнике и надеваем конструкцию на микроскоп.

Подключение специальной цифровой микрокамеры

Если вам нужно не только получить картинку, но и произвести какие-либо измерения, сохранить изображение на компьютере, то без цифровой микрокамеры не обойтись. Она может поставляться как с оптическим блоком, так и без него. Точное название оптического блока – гома́л, или гома́ль.

Комплект цифровой камеры SIGETA UCMOS 5100 (слева направо):
тушка камеры с креплением С-Mount, оптический блок (гомал), переходники с 23.2 мм на 30 и 30.5 мм

Гомал – отрицательный оптический элемент, который используется вместо окуляра для микрофотографии. Бывают гомалы с различным фокусным расстоянием, с фиксированным или переменным увеличением и т.д.; самые распространенные дают увеличение порядка 10 крат. При съемке гомал необходим для устранения дефектов изображения, но при визуальных наблюдениях им не пользуются.

Читать еще:  Настольный электролобзик: виды, область применения, как выбрать

Итак, в тушку камеры (С-Mount резьба) вы вкручиваете комплектный гомал с ответной частью резьбы и вставляете «носик» камеры либо вместо окуляра, либо в фотоканал. Переходники под разные диаметры у большинства камер есть в комплекте. У классического биологического микроскопа внутренний диаметр окулярной трубки составляет 23.2 мм, у стереомикроскопа – 30 мм или 30.5 мм.

Если вы приобрели камеру без оптического блока, то вам, скорее всего, не повезло: очень немногие микроскопы (обычно премиум-сегмента) имеют ответную часть для C-Mount резьбы на комплектном фотоадаптере. Существуют два способа решения этой проблемы.

  1. Докупить гомал, соединить его с камерой и установить на нужное место.
  2. Найти переходник, у которого с одной стороны будет C-Mount резьба, с другой – трубка ø 23 мм.

С первым вариантом проблем возникнуть не должно, а вот второй бывает сложен в реализации.

Вероятно, у вас уже возник вопрос: какое увеличение я получу, если оптического блока нет? Выходит, кратность равна увеличению объектива микроcкопа и только? Не все так просто: в данной ситуации использовать понятие увеличение не совсем корректно, лучше говорить о масштабе изображения. Он равен отношению линейного размера изображения к линейному размеру предмета, и изменять его можно как в большую, так и в меньшую сторону при помощи экстендеров – удлинительных колец, которые накручиваются на Т-адаптер.

Надеюсь, из вышесказанного вы сделали вывод о том, что покупать камеру без оптического блока – не самая лучшая идея.

Подключение зеркального фотоаппарата

Если у вас есть зеркальный фотоаппарат, вы можете подключить его к микроскопу! Понадобятся две вещи: Т-кольцо (к примеру, такое) и Т-адаптер.

Т-кольцо нужно выбирать с учетом марки фотоаппарата, так как узел крепления объектива к тушке камеры (байонет) у разных производителей имеет различную конфигурацию. Одной своей стороной кольцо крепится к байонету тушки фотоаппарата, а с другой имеется метрическая резьба М42 с шагом 0.75 мм. Здесь нужно быть внимательным и не ошибиться, так как встречаются переходники с шагом резьбы в 1 мм. Обязательно уточняйте этот момент у продавца!

Т-адаптер с одной стороны имеет ответную часть под резьбу М42, а с другой – просто трубку с диаметром 23.2 мм.

Итак, нужно взять фотоаппарат, снять с него объектив и установить на байонет Т-кольцо. Затем вкрутить в кольцо Т-адаптер и установить его вместо окуляра или в отдельный оптический порт (для тринокулярного микроскопа). При таком способе установки понятие увеличение снова заменяется масштабом изображения.

Об удобствах и неудобствах каждого способа

Максимально удобный способ

Наиболее удобным способом получения картинки с микроскопа оказался первый вариант со смартфоном. Смартфон есть у каждого, а адаптер при хорошем качестве изготовления имеет вполне доступную стоимость. Кроме того, если переходник используется с одним и тем же гаджетом, нет смысла его перенастраивать: один раз настроил, и впоследствии довольно оперативно можно его подключать.

Сгенерированная микроскопом картинка будет видна на дисплее телефона: вы сможете движениями пальцев по экрану изменять масштаб изображения, поворачивать его и применять стандартные фильтры. Полученные снимки можно будет по wi-fi сбросить коллеге или пересохранить на другом носителе для последующего редактирования на ПК.

Максимальное качество изображения

Если для решения ваших задач требуется хорошее качество изображения, вам стоит выбрать последний вариант – с подключением зеркального фотоаппарата. Большая (в смысле физических размеров) матрица и отсутствие дополнительных оптических элементов на пути света делает изображение максимально качественным, но стоит обратить внимание на два минуса.

  1. Конструкция получается очень громоздкая, пользоваться ей не вполне комфортно – особенно, если у фотоаппарата нет поворотного дисплея. Придется подключать зеркалку к ноутбуку и ориентироваться по картинке на его экране.
  2. Не все микроскопы рассчитаны на подключение зеркального фотоаппарата: из-за некоторых их особенностей (отсутствия чернения внутренней поверхности фотоадаптера и пр.) вы можете увидеть на изображении блики.

Если вы все же готовы мириться со всеми трудностями ради получения максимально качественной картинки – это 100%-но ваш вариант!

Возможность анализа изображения

Если параллельно со съемкой вам нужно анализировать изображения и проводить какие-либо измерения, выбирайте только третий вариант. У камер-окуляров достаточно богатый функционал, к тому же сопутствующее ПО дает возможность корректи­ровки изображения, проведения расчетов, вычисления линейных размеров и площадей. Качество картинки получается вполне удовлетворительным, да и проблем с подключением устройства возникнуть не должно.

Минус только один – стоимость камеры: это удовольствие не из дешевых, но для решения всех перечисленных выше задач другие способы не подходят.

Максимально неудобный способ

Вы уже и сами догадались, какой способ попал в эту категорию. Да, подключение цифро-мыльницы – вариант на любителя. Подключается такой фотоаппарат к микроскопу с помощью того же адаптера, что и смартфон, но из-за выдвижного объектива конструкцией пользоваться неудобно.

К тому же очень сложно настроить положение камеры относительно окуляра. У некоторых фотоаппаратов глазок камеры слишком глубоко посажен в корпус объектива, поэтому его просто не получится зафиксировать на нужном расстоянии от окуляра.

У большинства фотоаппаратов эконом-класса предусмотрена функция автоотключения после некоторого периода бездействия, и не у всех моделей можно ее отключить. Но если параметры камеры вашего смартфона изначально уступают параметрам камеры фотоаппарата, придется наловчиться пользоваться для микрофотографирования «мыльницей».

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector