顕微鏡写真入門

Michael Peresは、私たちの自然界の細部を撮影するのが大好きです。ロチェスター工科大学の生物医学写真コミュニケーションの教授であるペレスは、顕微鏡で写真を撮ることによってこれらの複雑な詳細をキャプチャすることを専門としています。ここで、彼はそれをどのように行うかを説明します。

私は、大学で医学部進学課程を勉強していたときに、40年以上前に小さなものの写真を撮ることに興味を持ちました。光学顕微鏡を使って結合組織から筋肉組織を描く方法を学びながら、私はこの魅力的で目に見えない世界に触れました。私は勉強するように頼まれたそれぞれの新しい主題に引き込まれました、そしてそれはまだ物事がどのように組織されているか私を驚かせます。雪片や花などの自然物を撮影するのが大好きです。私は2014年3月にInstagramで自分の作品を共有し始め、私の画像に惹かれる世界中のフォロワーに魅了されてきました。

顕微鏡写真の被写体を見つける

良い被写体を見つけることは、世界に興味を持ち続けることから始まります。潜在的なサンプルについてオープンマインドであることが非常に重要だと思います。先日、私の犬と散歩をしていると、彼はバリを積んで帰宅しました。できるだけ多く取り除いた後、顕微鏡で調べることにしました。それは単なる雑草でしたが、顕微鏡下ではエレガントで複雑になりました。

小さなオブジェクトを見つけて処理することは、プロセスの成功の大きな部分です。損傷したサンプルやアーティファクトのあるサンプルは、優れたサンプルとは視覚的な表現が異なります。損傷が写真の焦点にならないようにすることが重要です。傷のないサンプルを見つけることは、私が作りたいタイプの写真の最優先事項です。それは私の写真の被写体が完璧だということではありません—彼らはそうではありません。

サンプルを準備するときに考えていることは2つあります写真を撮る—解剖と隔離。どちらが優先されるかは、被写体とその倍率によって異なります。花を撮影するとき、私は通常、花びらを取り除くために解剖はさみを使用して、その構造要素の視認性を向上させます。私が水生生物を撮影するとき、私はカバーガラスの下の水滴の中でそれらを隔離しようとします。この場合、常に少ないほど多くなります。それぞれの被写体には固有の問題があり、サンプルを写真に撮るのに十分なほど小さく、平らに、または薄くするには、さまざまな方法が必要です。

植物や動物の組織の断面など、準備された生物学的スライドも購入しています。これらのタイプのスライドを精密機器なしで準備することは非常に困難です。 WardsNaturalScienceとCarolinaBiologicalSupply Companyは、顕微鏡検査用に準備された何千もの被験者を販売しています。

顕微鏡画像を作成するために必要なギア

顕微鏡画像を撮影するときの私の重要なギアは、顕微鏡、光ファイバーライト、デジタル一眼レフカメラ本体、マクロレンズ、エクステンションチューブ、ベローズ、三脚です。自然界で見られる雪片、花、その他の被写体を撮影するときは、ガレージにいることが多く、背景として使用するために、きれいな顕微鏡のスライドと黒いベルベットの布を用意しています。また、サンプルを移動したり、サンプルの周囲を片付けたりするために使用する針、小さなブラシ、綿棒もたくさんあります。

私は通常、写真撮影に複合光学顕微鏡を使用しています。光学顕微鏡は非常に一般的で、簡単に見つけることができます。それらは高価または比較的安価である可能性があり、学生用顕微鏡の費用はわずか250ドルであるのに対し、ハイエンドの研究用顕微鏡は20万ドルの費用がかかる可能性があります。かなり良いローエンドの研究グレードの中古顕微鏡が5000ドルで見つかります。

顕微鏡は2つのレンズを使用して被写体を拡大します。倍率の第一段階は対物レンズによって生成され、拡大の第二段階は接眼レンズです。対物レンズの焦点距離は、デジタル一眼レフカメラで使用されている従来の写真レンズと同じです。このタイプの写真では、作動距離は非常に短くなります。光学顕微鏡の対物レンズの一般的な倍率範囲には、2倍、4倍、10倍、20倍、40倍、60倍、100倍などがあります。サンプルの倍率要件に基づいて、顕微鏡でレンズを選びます。倍率は画像の被写界深度に影響を与えるため、大きな厚いサンプル（.5cm）は低倍率の恩恵を受けますが、非常に平坦な被写体はより多くの倍率が必要です。

光学顕微鏡を使用すると、スマートフォンや固定レンズカメラを使用して写真を撮ることができ、出発点として最適です。これらのカメラでは、レンズを顕微鏡の接眼レンズに配置する必要があります。これは、顕微鏡の接眼レンズから約1cmのところに紙を持って配置できます。非常に小さな光の点が紙に表示されます。これがアイポイントであり、レンズを向ける場所です。小さな三脚は、カメラを所定の位置に保持するのに役立ちます。ガファーのテープは、撮影中にシステムの他の要素の電話を保護できるため、テクニカルフォトグラファーとしての私の親友であることがよくあります。

スマートフォンや固定レンズカメラを使用することはできますが、私はNikon D300sまたはD800で、レンズを取り外し、垂直コピースタンドまたは三脚を使用して本体を顕微鏡の接眼レンズに掛けました。また、カメラのエクステンションチューブまたはベローズを使用して、周囲光を管理します。これにより、フレアが発生し、コントラストが低下する可能性があります。デジタル一眼レフカメラでは、カメラのセンサーをアイポイントからの小さな光の点に合わせる必要があります。顕微鏡画像を作成するために、顕微鏡によって生成される照明の円が円を見ずにセンサーを覆うのに十分な大きさである距離で、カメラのセンサーを接眼レンズ上に位置合わせします。カメラのLCD画面をチェックして、ライトポイントがセンサーを覆っていることを確認します。ただし、セットアップ時には注意が必要です。接眼レンズと保護されていないセンサーの間の距離に注意することが非常に重要です。

顕微鏡の被写体を照らす

私は主に顕微鏡の内蔵光を使用し、光ファイバー照明を追加しています。初めてサンプルを見るとき、私は画像がどのように見えるかを想像し、そこに到達するために働きます。ライトの位置に多くの小さな調整を加えます。これにより、結果に大きな違いが生じます。私が撮影している被写体の中には、サイズが1〜2ミリメートル以下のものもあります。必要なフィルライトの量や、ライトの角度を適切にするものは、撮影前に決定します。私の戦略は、主にライトがサンプル自体とどのように連携しているかに基づいています。私が最も頻繁に使用する照明の3つのスタイルは、Kohler、Darkfield、Polarizedです。それぞれの詳細については、以下をお読みください。

顕微鏡の被写体を撮影するときにコーラーの照明を使用する方法

準備された「薄片」を撮影するとき、私はケーラー照明と呼ばれるニュートラルで均一なバックライトを作成します。このスタイルの照明により、顕微鏡検査医は画像のコントラストと解像度を最大化し、サンプルの背後で均一で均一な照明を生成できます。撮影したものをポートレートのように処理するので、使い続けています。

顕微鏡の被写体を撮影するときに暗視野照明を使用する方法

また、オブジェクトを黒い背景に対して光らせるダークフィールドを使用します、天文タイプの外観を作成します。暗視野照明は透明な被写体の後ろから来て、斜めの角度でサンプルを通して照らされます。このスタイルの照明は非常にドラマチックな外観を生み出します。欠点は、暗視野を使用すると、汚れ、引っかき傷、気泡など、照明したくないものも含めてすべてが照明されることです。

微視的な被写体を撮影する際の偏光照明の使用方法

複屈折を示すサンプルを撮影するときは、偏光を使用します。偏光顕微鏡に配置したときに、サンプルが虹のような色を「表示」する場合としない場合があることを説明する専門用語。髪の毛、繊維、化学物質、鉱物、いくつかの昆虫の翅、および多くの合成オブジェクトを含むサンプルは、偏光を使用して調べると、虹でできているように見えます。偏光は、これらのサンプルの内部情報を明らかにするために使用されますが、そうでなければ見えない可能性があります。

顕微鏡写真の撮影中に焦点を合わせる

DSLRで拡大画像の焦点を合わせるには、カメラのレンズを取り外し、画像をDSLRのカメラ本体に直接投影します。次に、顕微鏡のフォーカスコントロールを使用して、カメラのファインダーで画像の焦点を合わせます。鮮明な画像を作成するのは難しい場合があります。デジタル一眼レフのファインダーは、顕微鏡が作成できるのと同じ量の細かいディテールを取得しないため、ファインダーでは物事が少し粗く見え、最終的にRAWファイルで表示されることがよくあります。記録された画像がどのように表示されるかを予測できるようになるには、ある程度の練習が必要です。

ライブビューを使用してフォーカスを合わせることができます。薄暗い部屋では、これはサンプル内の重要な画像の定義を観察するのに非常に役立ちます。接眼レンズの上に注意深く配置されたスマートフォンを使用している場合でも、顕微鏡のフォーカスノブを操作して、スマートフォンのディスプレイに表示されている画像の焦点を合わせたいと思うでしょう。

顕微鏡画像の処理

このタイプの作業での最大の課題の1つは、内部パーツのコントラストと構造の描写を作成することです。私は撮影中にハードワークを試みます。写真を撮っているときは、レンズと光を使って面白い結果を出すためにゆっくりと努力しています。

画像処理が多すぎることに非常に注意しています。後処理では、トーン管理、白または黒のポイントの設定、および無関係な汚れの除去に最も関心があります。 RAWを撮影し、PhotoshopでRAWファイルを開いてから、ファイルに存在するがあまり目立たない構造の詳細を前処理します。また、この段階で少量の鮮明化または研ぎ澄ましを行います。 Photoshopでマイナーなトーン変更を行った後、ハイバンドパスフィルターを使用してファイルをシャープにします。

画像が完全に完璧でないことが重要だと思います。人生で完璧なものはありません。画像が完璧すぎると、コンピューターで生成されたように見えるかもしれません。この作品の私の目標は、非科学的な環境で機能する科学的な写真を作成し、人々が自分たちの住む世界について何か新しいことを学べるようにすることです。私の写真には実物が描かれており、人生にも傷や焦点が合っていない領域があります。