Обзор / тест пары-тройки современных и не очень стерео микроскопов с картинками

Зачем и кому это нужно II
Как уже было сказано мною ранее, работа на ниве продвижения в массы дорогой и тонкой техники требует определенного просвещения потенциальных клиентов , развеивания мифов и обоснования , в чем именно заключается дороговизна техники из моих рук. Если пускать выбор на самотек, то придется продавать или прекрасные современные китайские микроскопы, или труситься над наследием советских космических технологий, которые знающие люди приобретают с хранения с секретных баз, местами со знаками качества. Ведь мало кто в наше тяжелое время без твердых доказательств поверит, что 10-й летний мерседес в цену нулёвой chery или 30-ти летней волги с хранения может иметь хоть какие-то преимущества 😉 Аналогия немножко непривычная, но все правда. В отличие от автомобилей, механика и оптика у настоящих брендов умирает только от явных инцидентов, и микроскоп в возрасте 40 лет может иметь следы на корпусе и потертые окуляры, но внутри в механике не появляется люфтов , смазку даже менять не нужно, хотя пыли, грязи и испарений он может за это время наглотаться достаточно. Ну и тонкая юстировка может уйти, жизнь ведь не стоит на месте. В тоже время технологически китайцы так и не достигли уровня этих самых Nikon SMZ -1, несмотря на внешнюю схожесть. Вот сразу ссылка на клон olympus sz4045 под именем scienscope ssz, но имен у этих клонов достаточно: smz 7645, horizon, olympus like, amscope, а некоторые продавцы заявляют их настоящими olympus sz4045.

Существует 2 системы разделения каналов в стереомикроскопах:
по Грину (Greenough) , которая появилась первой, и заключается в установке 2-х независимых микроскопов, расположенных под углом 10-14*. Эта схема позволяет легко получить хорошее качество в центре поля зрения, но вследствие наклона изображение теряет резкость по краям. И чем больше размер линз, а по другому не получить реальное увеличение, тем больше эта потеря резкости. Как раз вследствие этого свойства у самого сильного в мире по разрешению и увеличению из всех микроскопов с рабочим расстоянием от 110 мм — Nikon smz-745, как и у его предшественника с таким же разрешением Nikon smz -645, происходит потеря резкости для обоих глаз по краям поля. Для нормальной работы можно использовать только 40% поля по ширине. Фирма Bausch & Lomb, Leica и Olympus в своих микроскопах для уменьшения этого эффекта располагают объективы максимально плотно, уменьшая ощущение объема, но при этом для глаз их микроскопы имеют бОльшее поле с хорошей резкостью — до 60%. Если понять суть проблемы и не работать за пределами этого поля, то большинству людей хватит качества таких микроскопов для комфортной работы. Плюсом же этой системы является довольно дешевый способ получения предельных разрешений, например, Nikon SMZ-645 в хорошем состоянии можно приобрести за $700. Но нужно понимать, что при установке на микроскоп этой системы окуляров с большим полем вы только увеличиваете размер поля, на котором невозможно работать 🙁 . И если сравнивать системы Аббе и Грину по одинаковому пространству с реальным стереоэффектом на пределе разрешения, то лучшие по Грину по размеру комфортного поля *Olympus sz4045/sz61* имеют только 15% поля по ширине, при 80-90% поля у хороших микроскопов по Аббе.
По Аббе (Common Main Objective/Общий основной объектив). Основой микроскопа является светосильный объектив, который формирует изображение для обоих каналов разными своими частями, проецируя его в бесконечность параллельными пучками. Дальше система зума или дискретных изменений увеличения позволяет это изображение подготовить для рассматривания в окулярном модуле. По причине совершения всех преобразований параллельными пучками можно легко добавлять необходимое разнообразное оборудование, к примеру, фотовыходы или эпи-освещение. И, самое главное, поле зрения обоих каналов идентично по резкости, и , в случае План — Объективов, еще и резкое и плоское по всему кадру. Качественное поле зрения может быть на 30-60% больше, чем у лучших микроскопов по Грину. По этой системе построены и МБС, скопированные с цейссов. Но при реализации Аббе без оптики с апохроматической коррекцией в каналах появляются цветовые полосы с красно — зеленой окантовкой, сверху покрытые фиолетовым тоном. Эти цветовые расслоения изображения по горизонтали в делают цвета нереальными, и резкость по горизонтали будет заметно ниже , чем по вертикали. Это отлично видно в МБС-10 при использовании увеличений больше 20х. То есть при использовании недорогих и распостраненных объективов-ахроматов, как в МБС, микроскопы по системе Аббе очевидно проигрывают микроскопам по системе Грину в резкости в центре, правильной цветопередаче и контрасту, имея в плюсах идентичное по резкости поле. Объективы же с уменьшенным в 2-3 раза эффектом, индекс ED в названии, сами по себе стоят $300-500 на EBAY в хорошем состоянии, а с отсутствием этого эффекта, APO оптика, вообще $600-1500. Увы, такова плата за правильную реализацию этой прекрасной технологии. А ведь, кроме объективов, есть еще и система зума и окулярный блок, что тоже стоит немало денег, если делать эти компоненты правильно. Но, если вы хотите получить предельные значения всех параметров и иметь возможность видеть изображение до края поля с идеальным качеством, и при этом объем по всему кадру , который тоже должен быть огромный, вы приходите к такой системе. И только по такой системе делают все исследовательские микроскопы в мире. Предел цены — от $1500 с плохой юстировкой и грязные до $10000 в состоянии нового. Самой правильной , технологичной и честной здесь оказывается фирма Nikon, с ней на равных Olympus. И, хотя очень сильно ценятся и Leica и Zeiss, но они обычно имеют немножко дутые параметры, при этом у обоих брендов хороши APO объективы, что прекрасно видно по цене 🙂

Реальное разрешение:
Если взять два микроскопа с одинаковым рабочим расстоянием, то реальное разрешение, то есть способность видеть мельчайшие детали, будет у микроскопа с большим диаметром входных линз. Если же уменьшить расстояние в два раза, а размер линз сохранить, реальное разрешение для микроскопа с меньшим расстоянием вырастает в 2 раза. Для случая микроскопа, который используется для ремонта электроники, особенно если есть нагрев плат, как и в случае обработки металла в ювелирке, расстояние меньше 100мм приносит достаточно много неудобств. Поэтому , если брать диаметр линз 14мм, как у smz-1, реальное увеличение больше 30х не имеет смысла. У Олимпусов sz3060 и sz4045 при расстоянии 110 мм диаметр линз 16мм, поэтому реальное увеличение выходит 34х, хотя у микроскопа указано 40х максимальным. Топовый smz-745 имеет расстояние 115 мм, а диаметр объективов 18мм, реальное максимальное увеличение 37х при указанных на ручках 50х. Исследовательские микроскопы имеют расстояние 82-85 мм, их световой диаметр для канала равен 18-20мм, при этом их реальное увеличение выходит до 50х. Детальнее об увеличениях https://conoptical.com/resolution/

Теперь собственно микроскопы :
Если говорить о качестве изготовления, то хуже всего сделаны Leica GZ6, у них тугой ход , носик из тонкого пластика, внутри пластиковые шестеренки, которые через 15 лет лопаются у всех 100% экземпляров. Заметно лучше сделаны механически leica GZ4 (предыдущее поколение), но у них тоже довольно тугой ход зума, вообще первые Лейки являются полной копией микроскопов известного американского бренда Baush and Lomb, который был куплен Лейкой для входа на рынок США. Olympus sz3060/sz4045 имеют мягкий ход зума, но каждый 10-й дожил до наших дней с лопнувшими пластиковыми шестеренками зума, и съемный носик часто имеет следы от крепления подсветки, в виде толстых царапин или даже небольших трещинок. Плюс у всех микроскопов этой фирмы фокусер подстройки люфтит, и вы можете иметь небольшую, хотя и не смертельную, потерю юстировки. И только в моделях последних лет появилась подстройка резкости на обоих глазах. Очень хорошо сделан Bausch & Lomb, чисто американская контора, которая раньше не попадалась мне в руки. Ну а лидер по механике, у которого только 3% микроскопов имеют лопнувшие шестеренки зума, модели Nikon SMZ-1/2b/2t, которая приходят ко мне после 30 лет жизни с производства Seagate, имеет металический носик с пазами для крепления подсветки, и подстройки резкости для обеих глаз. Фокусеры на окулярах у Никонов любых не люфтят в принципе по причине очень правильной конструкции, к тому же они всегда есть на обоих трубках (левой и правой), как следствие, какое бы зрение вы не имели, вы всегда можете подстроить микроскоп для зуммирования без потери резкости. Olympus позволит получить неизменную резкость при зуме только людям с 100% зрением или после моего вмешательства. Современные Leica s4e/s6e механически сделаны превосходно, а Olympus sz51/61 провели определённую оптимизацию механики, но получили такие же лопающиеся пластиковые шестеренки, как и у sz30/40

Изображение при увеличениях до 20х :
Зона применения — закрепка у ювелиров, гравировка медалей/монет у граверов, обзор плат ноутбуков у ремонтников/электронщиков, контроль зуботехнического процесса. Самыми хорошими для глаз по восприятию, контрасту и насыщенности цветов будет у Olympus sz51 /61 /sz4045 (110мм) , поле 34мм , 60% рабочего поля по ширине и контрастом 250% от Nikon SMZ-1. Очень высокий контраст и разрешение у Leica s4e/s6e (110мм) ,поле 35мм, контраст 350% , рекорд среди перечисленных микроскопов по Грину, но рабочее поле только 40%/35% ширины. С небольшим отставанием идет Nikon SMZ-645/745 (115мм), , поле 28мм, у него рабочие только 40% поля по ширине и контраст 200%. Переделанный мной МБС-10 на увеличениях 16х (2-х на барабане, при котором отсутствуют линзовые блоки на пути света) при использовании окуляров 8х дает очень хорошую картинку, контраст и яркость как у лидеров. Ещё очень хорош Nikon smz-2 , с рабочим расстоянием 86мм, полем 28мм, прямой предшественник smz-2b, но у него работают только 70% поля по высоте и 50% по ширине., контраст 150% от SMZ-1. Хороший уровень контраста и восприятия у Nikon smz -1 и Leica gz4., 33мм диаметр картинки мри минимальном увеличении. Bausch & Lomb stereozoom 5 (100mm) 24мм поля , с полем до 60% по ширине, но контраст 60% уровня Nikon SMZ-1 . Стоковый МБС-10 на увеличениях 16х (2-х на барабане, при котором отсутствуют линзовые блоки на пути света) при использовании окуляров 8х дает очень хорошую картинку, контраст и яркость неплохие 45% уровня уровня SMZ-1. При положении барабана 1х и 4х МБС уже заметно теряет контраст, до 35% , а при 0.6х половина поля теряет резкость. И самым явным аутсайдером идет Leica GZ6 (110мм), поле 33мм, которая уступает всем и явно за счет небольшого ореола возле яркиx объектов, хотя контраст у нее 130% от SMZ-1. Фирменные микроскопы по системе Аббе дают несравнимо более живое изображение за счет стерео эффекта по всему кадру и отменного качества до краев поля.

Предельно возможное увеличение 40-50 крат
Первые места , конечно, будут у исследовательских микроскопов по Аббе, с apo и ed объективами, smz-u, smz-800 и smz-10a, с расстояниями 82мм. Потом мы получим простейший по аббе от Nikon smz-10 (85мм), который, тем не менее, дает прекрасную картинку. Ну и МБС-1/2/9, у них разрешение идет на уровне лидеров, при рабочем расстоянии 65мм, плохом контрасте и глобусе на изображении. МБС-10 с расстоянием 90мм отстает от вышеупомянутых моделей, но у него отсутствует глобус, не считая увеличения 0.6. Потом начинается поток аппаратов по Грину. Здесь все гораздо однозначнее, побеждает Bausch & Lomb StereoZoom 7 . Этот микроскоп , имея рабочее расстояние 77мм, не всегда позволит вам комфортно работать, но он реально имеет разрешение на 20% выше, чем у Nikon SMZ-645 (115мм), и его реальное увеличение равно 47х. Контраст у него заметно слабее, чем у догоняющих его конкурентов, по причине слабого просветления , но альтернативы ему по разрешению среди микроскопов по Грину нет. Его , вообще то, нужно ставить в ряд к исследовательским микроскопам, но все таки пониженный в 3 раза контраст уж очень заметен . Следующим по разрешению идет Nikon smz-2b/smz-2t (100 mm ) , который к тому же имеет максимальный контраст и яркость среди всех микроскопов по Грину, уступая только Leica s4e/s6e. Дальше по детализации Nikon SMZ-645 (115mm), очень близко к старшему товарищу, но все-таки хуже по разрешению. И тут опять новость — leica s6e (110mm) хотя она и имеет только 40x с окулярами 10х, разрешение у неё очень хорошее и качество картинки прекрасное. В затылок им дышит Olympus sz61, имеющий к тому же самое большее рабочее поле по ширине. Потом идет Leica GZ6, разрешение есть, поле очень ровное, но на изображении небольшие фиолетовые контуры. Опять напоминаю про очень плохое изображение до 15х. И опять интересный старенький Olympus VMZ, с рабочим расстоянием 90мм, и слабенькими фиолетовыми контурами. Он ощутимо лучше по разрешению , чем olympus sz4045 , который считается крепким и качественным стандартом для многих пользователей. И только потом у нас появляется Olympus sz4045 (110mm), который в некоторых экземплярах при 40х дает немножко размытое изображение. Bausch & Lomb stereozoom 5 (100 mm ) тоже дает хорошее разрешение, и ширина 50%. Nikon smz-1 (100 mm ) , несмотря на отменное изображение, по детализации оказывается только здесь, в цифрах он отстает от sz4045 на 10%.

С другой стороны, если максимальное разрешение вы используете эпизодически, хорошим и недорогим решением для Nikon smz-1 будет Auxiliary Lens 2x, которая , уменьшая рабочее расстояние до 37-38 мм, позволяет вам иметь разрешение, которое вы не получите даже на smz-u с обыкновенным 1x объективом.

Дополнительные материалы

Вот мозаика размером 21 Мб с кропами исходников в 100% масштабе, сверху самое большое разрешение https://goo.gl/photos/8yVUoUo9jLdC4E7e9
Для оценки разрешения хорошо подходят буквы и цифры на процессоре Intel 80386, а также наборы тонких дорожек, сразу возле цифр, которые разделяются на отдельные элементы только самыми мощными микроскопами. Для просмотра этой мозаики желательно использовать стационарный компьютер, на мобильных устройствах не видно всех деталей, которые есть в снимке. Обратите внимание на степень потери резкости краёв относительно места с надписями у микроскопов по Грину. Самая большая потеря у Nikon SMZ-645, потом SMZ-2b , затем *Nikon SMZ-1j и *Bausch & Lomb StereoZoom 7*. Самая маленькая потеря по полю у Leica GZ6 и потом у Olympus sz4045. По схеме Грину один глаз видит часть поля за пределами центральной зоны резко, второй с потерей резкости, в итоге получается резкое изображение по всему кадру, но стереоэффект работает только на центральных 30-50% по ширине. Часть людей, особенно после 35 лет, очень плохо воспринимают этот эффект, я в том числе. Для них оптимальным будет использование именно Olympus sz4045/3060/sz51 , хотя и по разрешению эти микроскопы не самые лучшие, или *Olympus sz61*, у которого и разрешение на высоте, и поле рабочее достигает 60% по ширине.

Увидеть подборку тестовых снимков всех микроскопов из обзора и цены на них можно здесь https://conoptical.com/microscopes/
Фиолетовые оттенки в реальности заметно меньше, чем показывает фотография.



Небольшое видео о Zeiss Stemi SV8, в котором есть Dual Arm Stand и галогенный осветитель Nikon с несколькими видами волоконных световодов

Stereo microscopes analytics with sorting on criterias

МБС-10 взят с окулярами 8х, минимальным увеличением считается 1х на барабане увеличений , при 0.6х половина поля размыта

Хочу отдельно объяснить про увеличение относительно nikon smz-1: все микроскопы имеют определённые максимальные увеличения, и на любой можно поставить окуляры 20х или даже 30х, чтобы получить огромные значения, и китайцы давно научились писать заоблачные цифры на своей продукции. И даже среди брендов есть определённые натяжки для получения красивых данных. Если же для ориентира взять известный многим микроскоп, тот самый nikon smz-1 есть у многих людей, и добиться визуально такого же восприятия деталей, как у smz-1 на его 30 кратах, можно выйти на объективную цифру, которая покажет, каким будет выигрыш в увеличении относительно этого микроскопа. К примеру, тот самый olympus sz4045, несмотря на объявленых 40х, даёт всего лишь 33x по таки критериям, а мбс-10 при 96 с окулярами 14х даст только 41x.

Колонка "% поля" - это какая часть изображения по ширине при максимальном увеличении комфортна для работы и имеет хороший стереоэффект, вторая цифра обозначает, какой процент поля имеет идеальное по качеству стереоизображение

На мобильных устройствах просматривайте таблицу в ландшафтной ориентации. Шелкайте по нужному заголовку, чтобы получить сортировку по данному критерию.
 УголВысотаполеДиапазон% поляХром.Реальн.Контр.цена $ 
MBS-1/2/94565235.6-5690/90604440350
B&L Stereozoom 745772010-7045/1505560760
Nikon SMZ-U+ED Plan 1x4582327.5-7595/9030453001500
Nikon SMZ-104582336.7-4090/905042200860
Nikon SMZ-U+Plapo 1x4583327.5-75100/950523501900
Nikon SMZ-24586258-4045/15032140410
MBS-104590235.6-5690/851304030460
Olympus VMZ60902210-4050/15703490370
Zeiss Stemi SV8 +100mm4590328-6495/9080403001450
Leica gz4609028.57-3055/20024120330
Leica StereoZoom6 Plus6090336.7-4065/224033200340
Nikon Obj2x451001120x/30x45/15034400240
B&L Stereozoom 560100258-4060/2003380350
Nikon SMZ-2b4510027.58-5045/15039200690
Nikon SMZ-1b4510027.58-3543/14030100390
Nikon SMZ-16010031.57-3045/15030100350
Olympus sz516011028.88-4060/20035300570
Olympus sz30606011025.59-4060/20033250410
Leica s4e38110356.3-3045/153034350480
Leica gz660110337-4065/2012036200370
Olympus sz40454511034.86.7-4060/20033250590
Olympus sz616011034.86.7-4556/20037300750
Leica s6e38110356.3-4035/104540350550
Nikon SMZ-6454511527.58-5042/142038220690
Nikon SMZ-2T (100mm) 1.0-6.3x 45*451002210-6342/14039220790

Поиск, какой стереомикроскоп для вас лучший , в зависимости от вида деятельности https://conoptical.com/profiling/

Реалии б/у с EBay https://conoptical.com/microscope-issues/

Експресс-тест вашего стерео микроскопа https://conoptical.com/express-test/

Мои услуги по чистке/юстировке/ремонту https://conoptical.com/service/

Условия и гарантии при продаже стерео микроскопов https://conoptical.com/warranty/

Что такое просветление и почему это так важно https://conoptical.com/coating/

Небольшое сравнение/обзор 7 настоящих универсальных штативов https://conoptical.com/7-universal-stands/

Как посчитать увеличения , декларируемые производителем микроскопа, и расшифровать 0.67х-3х или похожие надписи https://conoptical.com/resolution/


Подскажите, как в зум-микроскопах добиться сохранения резкости при изменении увеличения

  1. Нужно выбрать максимальное увеличение. Наводим резкость поднятием/опусканием микроскопа.
  2. Выбираем минимальное увеличение. Наводим резкость индивидуальной подстройкой на окулярах. Если на правом окуляре нет подстройки ( у Никона есть всегда, и только последние Олимпусы стали ставить фокусер для правого окуляра), плавно вынимаем/вставляем сам окуляр аккуратно до достижения резкости
  3. Повторяем пункты 1 и 2 несколько раз.
  4. Радуемся новым ощущением 🙂