Из смартфона микроскоп: Микроскоп из телефона с увеличением до 120X

Содержание

Как сделать из смартфона электронный микроскоп

DIY
Микроскоп
Смартфоны

Как сделать из смартфона электронный микроскоп

Александр Кузнецов

—

Смартфоны — многофункциональные устройства, они заменяют телефон, телевизор, радио, компьютер, игровую приставку, фотокамеру и кучу других устройств. С помощью небольшого лайфхака любой смартфон можно также превратить в микроскоп, увеличивающий изображение в сотни раз. Как это сделать?

Для создания микроскопа нам понадобится сам смартфон, небольшая линза, чехол или заколка-невидимка для волос, а также скотч или изолента (либо канцелярская резинка).

Примеры макросъёмки на смартфон Nexus 6P:


Смартфон может быть любым, но желательно взять аппарат с хорошей камерой — от этого во многом будет зависеть качество макросъёмки. Линзу можно достать из лазерной указки, причём подойдёт даже самая простая, пластиковая. При использовании линз разных размеров можно добиваться интересных эффектов увеличения. Чехол или заколка потребуются для фиксации линзы к корпусу, а на скотч или изоленту будет закреплена либо сама линза, либо заколка.

Итак, возьмите линзу и зафиксируйте её в отверстии чехла, предназначенном для камеры. Для этого отрежьте небольшой кусок изоленты, вырежьте в нём отверстие чуть меньше диаметра линзы, закрепите на чехле и вклейте линзу в отверстие. Микроскоп готов.

Можете надевать чехол на смартфон и запускать приложение камеры. В обычном режиме снимать не получится — изображение будет размытым, зато макросъёмка получится что надо. Приблизьте камеру к объекту, который вы хотите снять, в видоискателе вы увидите то, что нельзя разглядеть невооружённым глазом — все мельчайшие детали и даже пылинки. Угол обзора при макросъёмке окажется намного меньше, чем обычно, это связано с особенностями оптики. Имейте в виду, что микроскоп работает не только при фотосъёмке, но и при захвате видео.

По окончании макросъёмки чехол можно снять, но убирать с него линзу не обязательно. Вы можете оставить как есть и использовать этот чехол в тех случаях, когда вам опять захочется снять увеличенное изображение чего-либо. Следите за тем, чтобы линза не запылилась и не поцарапалась, иначе качество съёмки ухудшится.

Если у вас нет чехла, можно обойтись заколкой для волос. Закрепите в неё линзу и прикрепите заколку скотчем или резинкой так, чтобы она оказалась на камере.

Конечно, получится не очень эстетично, тем более, что каждый раз после съёмок заколку нужно откреплять, иначе она поцарапает корпус или отпадёт и потеряется.

Купить рекламу

Купить рекламу

Читайте также

Apple

Приставку Apple TV 4K сравнили с консолями PlayStation 5 и Xbox One

Apple
PlayStation
Xbox

Huawei представила доступные очки дополненной реальности. Что они предлагают за такую сумму?

Huawei
VR

Увидеть невидимое. Несколько способов сделать недорогой микроскоп своими руками / Хабр

Микроскоп — надежный и нужный инструмент не только для ученых, медиков, но и представителей других специальностей. Это еще и отличный способ познакомить ребенка с невидимыми тайнами и секретами окружающего мира. Да и кто сказал, что рассматривать микроскопические объекты в свое удовольствие — это не для взрослых.

Проблема только в том, что микроскопы довольно дорогие. Если даже деньги есть, не всегда хочется их тратить на вещь, которая, возможно, будет использоваться лишь пару раз. В этом случае приходят на помощь проекты по созданию микроскопов своими руками.

Микроскоп из смартфона за $10-$20


Способ по превращению телефона в микроскоп предложили 10 лет назад ученые из Калифорнийского университета в Дейвисе. Способ актуален и сейчас (правда, он предназначен для смартфонов с одной камерой), и реализовать его несложно.

Все, что нужно — темный кусочек кожи, резины или любого другого материала, в центре которого проделывается небольшой отверстие диаметром менее 1 мм.


Затем нужно заказать лизну диаметром в 1 мм — такие стоят как раз около $15 (есть и более дорогие, есть более дешевые). Чем больше диаметр линзы, тем она обеспечивает меньшее увеличение. Линзу вставляем в отверстие, крепим все это скотчем к камере телефона с линзой в центре — и все, микроскоп готов. Фотографии на КДПВ — результат работы этого устройства. Приложив немного больше усилий, можно сделать еще и спектрометр, причем из того же микроскопа, который мы только что разобрали. Вот здесь подробная инструкция.

Микроскоп из вебкамеры


Еще один довольно древний способ, который был предложен в 2013 году — немногим позже, чем микроскоп из смартфона.

Здесь нам понадобится веб-камера (желательно с более-менее хорошим объективом, чтобы фотографии получались качественными). Набор отверток, клей, коробка.


Главная задача — перевернуть объектив камеры, чтобы внутренней стороной он смотрел наружу, а наружной — внутрь. Тогда камера будет увеличивать изображение. Объектив нужно разместить в нескольких миллиметрах от сенсора CMOS, причем нужно быть весьма аккуратным, чтобы ничего не повредить.


Затем собираем веб-камеру в обратном порядке, и делаем предметный столик из коробки и зеркала. Подробная инструкция — вот здесь или здесь (на русском).

Foldscope


Этот микроскоп вполне можно назвать самодельным, хотя он и высылается разработчиками — группой ученых из Стэнфорда. Получателю нужно просто собрать его, а сделан микроскоп из бумаги (и, конечно, крошечной линзы).

Он позволяет увеличивать объекты вплоть до 2000х. Стоимость всех элементов конструкции на момент создания составляла даже не доллар, а $0,97.


Корпус складывается из бумаги (схему сборки можно загрузить из интернета). Кроме бумаги и стеклянной или сапфировой шариковой линзы нужны таблетка, светодиод, небольшой фрагмент медной ленты и выключатель.

Весит такое устройство около 10 граммов. Он может падать, его можно даже пинать — и микроскоп выживет. Его надежность равна надежности конструкции из бумаги. Работать с ним могут как школьники, так и специалисты различных отраслей, у которых просто не оказалось нужного инструмента под рукой в нужный момент. Собирается он максимум за 20 минут, если параллельно пить кофе.

Подробная инструкция есть здесь, а сайт доступен вот по этой ссылке.

Микроскоп из DVD-приводов


Не самый простой для сборки микроскоп, для создания которого требуется два привода, Arduino и базовое понимание работы с чипами, платами и т.п. В общем, здесь требуется куда больше опыта и знаний, чем в случае создания бумажного микроскопа или микроскопа из вебкамеры.

Arduino требуется для управления лазерными головками — они сканируют рассматриваемый объект, перемещаясь по осям x и y. Авторы говорят, что разрешение получаемого изображения зависит от количества измерений, сделанных по оси x и количеством линий по оси y.


В конструкции используется еще и фотодетектор — но это обыкновенный фотодиод. Разработчики даже разработали специализированную плату для подключения лазерных головок и прочих компонентов. Вот ссылка, где можно найти все необходимое.

Микроскоп из Lego


Нет, это не Mindstorms, а просто кубики конструктора с внедренными в них элементами микроскопа. Проект, что логично, называется Lego Microscope.

Это DIY-проект, хотя и довольно сложный. Как и в предыдущем случае, разработчики уже все сделали за нас — создали список необходимых для сборки кубиков, дали ссылки на магазины, где можно купить линзы микроскопа, рассказали о других компонентах, использующихся в конструкции. Например, фотокамере от iPhone 5, которая стоит сейчас очень недорого — пару долларов на AliExpress.

Инструкция по сборке находится вот здесь.

В целом, все эти проекты дешевле (иногда на пару порядков, как в случае с однодолларовым микроскопом), чем стандартные микроскопы. Но на их сборку требуется время, причем не всегда это 10-20 минут. Для того же микроскопа из Lego понадобится несколько часов, а с учетом ожидания деталей — и дней или даже недель. Но в итоге мы получаем надежные инструменты, которые могут и поработать, и отдохнуть — например, провести время с семьей или друзьями, разглядывая детали микромира.

Комплект микроскопа для смартфона обещает увеличение до 1000 раз

Перейти к основному содержанию

The VergeЛоготип Verge.

Домашняя страница The Verge

The VergeЛоготип Verge.

  • Tech/
  • Kickstarter

/

Зарядка камеры в вашем кармане

Джеймс Винсент

Поделиться этой историей

35-кратный зум DIPLE изучает голову мухи. Изображение: SmartMicroOptics

Все знают, что появление смартфонов привело к появлению мощных камер в наших карманах, но мы забываем, что эти камеры также можно превратить в мощные микроскопы. Войдите в DIPLE, Kickstarter, который обещает перезарядить ваш телефон увеличением до 1000 раз, что позволит вам исследовать микроорганизмы, бактерии и даже ваши собственные клетки крови.

Команда DIPLE (произносится как «dipple») ранее выпускала BLIPS, серию наклеиваемых линз для смартфонов, которые мы рассмотрели еще в 2016 году. Мы думали, что BLIPS — это весело, но для получения хороших результатов требовалось терпение. Наклеиваемые линзы легкие и их легко наклеивать, но их фокусную точку трудно выровнять, а это означает, что изображения часто были размытыми и искаженными.

DIPLE — это совершенно другой зверь, предлагающий статичную установку с задней подсветкой для более стабильной микроскопии. Он торгует портативностью для стабильных результатов и более высоких уровней увеличения. DIPLE также значительно упрощает использование подготовленных предметных стекол (когда образец помещается между двумя кусками стекла). Комплект небольшой, размером с коробку для смартфона, и предлагает три уровня увеличения (35x, 75x и 150x), которые можно увеличить с помощью зума вашего телефона.

Создатели DIPLE, компания SmartMicroOptics, говорят, что пользователи смогут достичь 1000-кратного увеличения «до появления пикселизации», хотя это будет частично зависеть от емкости смартфонов отдельных лиц. (Вы можете просмотреть множество примеров изображений DIPLE на странице SmartMicroOptics в Instagram.)

Микроорганизм коловратки, видимый через объектив DIPLE с 75-кратным увеличением. Изображение: SmartMicroOptics

Примечание о краудфандинге:

Краудфандинг по своей природе хаотичен: компании, ищущие финансирование, склонны давать большие обещания. Согласно исследованию, проведенному Kickstarter в 2015 году, примерно 1 из 10 «успешных» продуктов, которые достигают своих целей финансирования, не приносят вознаграждения. Что касается тех продуктов, которые действительно выполняются, то задержки, невыполнение сроков или чрезмерно обещанные идеи означают, что те продукты, которые действительно выполняются, часто вызывают разочарование.

Лучшая защита — это руководствоваться здравым смыслом. Спросите себя: выглядит ли продукт законным? Компания делает диковинные заявления? Есть рабочий прототип? Упоминает ли компания о существующих планах по производству и отгрузке готовой продукции? Он прошел Kickstarter раньше? И помните: вы не обязательно покупаете продукт, когда поддерживаете его на краудфандинговом сайте.

DIPLE — далеко не единственный доступный комплект микроскопа для смартфонов, и существует множество способов добиться аналогичных результатов. Самодельные установки самые дешевые, стоят всего 10 долларов, но без такого же уровня увеличения. Еще одним вариантом являются USB-микроскопы по цене от 20 до 200 долларов (и выше). Но более дешевые модели часто преувеличивают свои уровни увеличения, как отмечает SmartMicroOptics в сравнительном видео.

Все это означает, что нам интересно посмотреть, как работает DIPLE. Цены для ранних пташек начинаются от 36 евро (40 долларов США) только за 35-кратный зум и доходят до 120 долларов США за все три зума и специальный этап для получения результатов высочайшего качества. Это дорого по сравнению с оригинальными BLIPS за 30 долларов, а это означает, что DIPLE придется конкурировать с более дорогими специализированными микроскопами. Надеемся, что в будущем мы познакомимся поближе.

Самый популярный

  1. Обзор OLED-телевизора LG C2: вы не ошибетесь

  2. Первая встреча Илона Маска с сотрудниками Twitter

  3. Обзор Meta Quest Pro: вытащите меня отсюда

  4. «Исправьте свои компании.

    Или Конгресс», — предупреждает сенатор Эд Марки. Илон Маск0095

  5. Meta тестирует способ чеканить и продавать NFT в Instagram

  6. Илон Маск может включить кнопку редактирования Twitter для всех

    7. Наконец: обзор хорошего адаптера для смартфона для микроскопа

    Сначала я даю некоторую теоретическую справочную информацию, а далее в статье я расскажу конкретно об адаптере для смартфона, который я представил в видео.

    Партнерские ссылки на Amazon

    Адаптер в видео можно купить на Amazon. Доступны две версии (26 мм и 28 мм):

    • Адаптер 26 мм
    • Адаптер 28 мм

    Если вам нужны окуляры или другие вещи, связанные с микроскопией, загляните в магазин Microbehunter Amazon Shop.

    Посетите магазин микроскопии!

    >>> США Магазин | Германия Магазин | Великобритания Магазин | Canada Shop <<<

    Как партнер Amazon, я получаю комиссию, но это не стоит вам больше.

    Трудности фотосъемки через окуляр микроскопа

    Возможна фотосъемка через окуляр (окуляр) микроскопа или зрительной трубы. Этот метод фотографирования называется афокальной фотографией . Он использует как оптику микроскопа, так и камеру для захвата изображения.
    Результаты могут быть неплохими, но правильная юстировка камеры абсолютно необходима:

    • горизонтальное (x/y) положение объектива камеры должно находиться точно над окуляром микроскопа. Это центрирование камеры очень важно, и даже небольшое отклонение может привести к тому, что изображение не будет создано.
    • Наклон камеры должен быть правильным, иначе изображение не будет центрировано. Наклон камеры приведет к смещению изображения влево, вправо, вверх или вниз.
    • Расстояние камеры до окуляра должно быть правильным. Окуляры с большим выносом зрачка потребуют, чтобы камера находилась дальше, чем окуляры с коротким выносом зрачка. Если камера находится не на правильном расстоянии, то поле зрения (круг, показывающий изображение) будет намного меньше, а края круга будут размытыми. В видео я это показываю. Как правило, предпочтительнее использовать длинные окуляры с удалением выходного зрачка, так как это не только облегчает просмотр, но и обеспечивает большую гибкость крепления камеры.

    Поскольку юстировка камеры должна быть правильной во многих измерениях, трудно делать снимки через микроскоп, удерживая камеру перед окуляром рукой. Адаптер, позволяющий регулировать все эти параметры, позволяет также использовать экран смартфона для просмотра в реальном времени.

    Преимущества и недостатки Afocal Photography

    Одним из самых больших преимуществ Afocal Photography является то, что она дает хорошие результаты при низких затратах, в том числе потому, что вам не нужен микроскоп с фототубусом (тринокулярная головка).

    Преимущества:

    • Низкая стоимость адаптера
    • Могут использоваться для микроскопов без фототубуса.
    • Готовое наличие камер смартфонов (отдельная камера микроскопа не требуется) и возможность снимать видео. Чтобы снимать HD-видео с помощью специальной USB-камеры микроскопа, вам нужна камера микроскопа USB 3.0, а это дорого.

    К недостаткам относятся:

    • Требуется тщательная настройка и выравнивание (нужно терпение!)
    • Не так стабильны, как системы камер, закрепленные на фототрубке. Поэтому покадровая съемка и наложение фокуса не так просты.

    Две версии адаптера для смартфона

    В этой части конкретно рассказывается об адаптере для смартфона, представленном в видео. Партнерские ссылки, включенные в эту статью, приведут вас к этим адаптерам.
    В зависимости от внешнего диаметра окуляра можно выбрать два варианта адаптера: 26 мм или 28 мм. Я рекомендую вам купить 28-миллиметровую версию, потому что вы можете сделать меньшие 26-миллиметровые окуляры также подходящими, обернув картон вокруг окуляра, чтобы сделать его «толще». Я объясняю это в видео.

    Рекомендация: Приобретите отдельный окуляр для адаптера

    Для совмещения адаптера с окуляром требуется терпение. Поэтому я рекомендую вам приобрести отдельный окуляр, подключить его к адаптеру и предварительно все выровнять. Если вы хотите сделать снимок, просто замените окуляр микроскопа на предварительно настроенную комбинацию адаптер-окуляр. Так намного быстрее. При покупке отдельных окуляров обратите внимание на следующие моменты:

    • Многие окуляры для микроскопов продаются диаметром 23 мм или 23,5 мм. Это правильные, потому что 23/23,5 мм относится к части, которая вставляется в микроскоп. Это общепринятый стандарт для микроскопов. 26 мм или 28 мм адаптера относятся к внешнему диаметру окуляра. Поэтому при покупке новых окуляров будьте внимательны, чтобы внешний диаметр не превышал 28 мм для переходника на 28 мм. К сожалению, этот внешний диаметр часто не указывается.
    • Вынос выходного зрачка должен быть большим. Окуляры с большим увеличением (например, 25-кратным) часто имеют короткий выход зрачка. Это означает, что расстояние от камеры смартфона до окуляров должно быть небольшим. Я попробовал свои два окуляра с 25-кратным увеличением, и оба они не могли быть установлены достаточно близко к камере. Поэтому я рекомендую вам использовать окуляры с 10-кратным увеличением. Однако я должен сказать, что у меня есть один дешевый окуляр с 10-кратным увеличением, который также не работал должным образом. Вы можете настроить расстояние между камерой смартфона и окуляром.

    Недостаток адаптера

    Стереомикроскопы часто используют большие окуляры. Я не мог вставить окуляры своего стереомикроскопа в переходник. Если бы переходник был всего на 0,5мм больше, то подошли бы. Я смог вставить его только наполовину. Видео показывает это. Это жаль, я думаю.
    Если бы я проектировал переходник, то я бы не предлагал две версии (на 26 и 28 мм), а только одну диаметром 30 мм. Я бы сконструировал зажимной механизм таким образом, чтобы работали и окуляры меньшего размера. Я бы также поработал с пластиковыми проставочными кольцами/трубками, позволяющими регулировать толщину окуляра.