A**H
发帖数: 4797 | 1 下面这个油管里用的是laser pointer里面的镜头。我想搞大一点的倍数的，可不可以
用显微镜的物镜来做一个类似的？我大约需要放大200～400倍 |
H******7
发帖数: 34403 | |
d***e
发帖数: 3728 | |
H********g
发帖数: 43926 | 4 这个好。
相机的物理放大倍率（不算像素大小）是直接由物距和像距的比值决定的。iphone的直
接最近对焦距离大概是5cm左右，它的镜头和sensor之间的距离是在焦距附近，4mm左右
，所以普通情况下物理放大率是0.1左右。在镜头前面粘一个短焦距的凸透镜，可以减
少像距，所以可以增大最大放大倍数。这个搞法镜片必须离iphone镜头非常近效果才明
显。而且单镜片的话，焦距越短效果越明显。激光器的焦距一般是2-3mm左右。
显微镜的物镜一般是多片镜片的吧？我怀疑如果你把整个物镜贴在iphone上的时候，物
镜的镜体本身就会阻挡你的目标，没法达到近距离拍摄的目的。所以除非你把物镜的第
一片镜片撬出来单独用，不大会产生足够的放大效果。
实际上，在iphone镜头顶上滴一滴水也可以达到相同的效果。当然如果水滴比较大的话
会受重力影响产生各种变形。水滴的焦距跟水滴的半径有关系，对于半球体的透镜，f=
R/（n-1），水n=1.33-1.34（随波长变化），所以可以计算半球体水透镜的半径-体积-
焦距关系如下：
r(mm) V(uL) f(mm)
0.5 0.26 1.52
0.6 0.45 1.82
0.7 0.72 2.12
0.8 1.07 2.42
0.9 1.53 2.73
1 2.09 3.03
1.1 2.79 3.33
1.2 3.62 3.64
1.3 4.60 3.94
1.4 5.75 4.24
1.5 7.07 4.55
1.6 8.58 4.85
1.7 10.29 5.15
1.8 12.21 5.45
1.9 14.37 5.76
2 16.76 6.06
2.1 19.40 6.36
2.2 22.30 6.67
2.3 25.48 6.97
2.4 28.95 7.27
2.5 32.72 7.58
2.6 36.81 7.88
2.7 41.22 8.18
2.8 45.98 8.48
2.9 51.08 8.79
3 56.55 9.09
如果在水里加糖或者盐，可以进一步提高水的折射率，于是可以用比较大的体积取得更
短的焦距。（要有足够的体积，是因为要覆盖住iphone镜头的进光面。iphone 6的镜头
视角大概65度，物理焦距4.15mm，f/2.8，也就是说镜头中心进光孔的直径是4.15/2.8=
1.5mm。考虑到这个镜头很薄，水滴大概有0.8mm半径就应该足够覆盖进光面）。
建议用糖，糖一方面增加折射率，另一方面还可以增稠，而且不容易造成金属腐蚀。
【在 A**H 的大作中提到】
: 下面这个油管里用的是laser pointer里面的镜头。我想搞大一点的倍数的，可不可以
: 用显微镜的物镜来做一个类似的？我大约需要放大200～400倍
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H********g
发帖数: 43926 | 5 糖还可以减缓水滴蒸发。水蒸发以后表面弯曲度下降，焦距会显著变长。 |
H********g
发帖数: 43926 | 6 80%蔗糖溶液的折光率可以达到1.5
http://physicsed.buffalostate.edu/pubs/StudentIndepStudy/EURP09
所以上面的表格变成
r（mm） V(uL) f water(mm) f 80%sugar(mm)
0.5 0.26 1.52 1.00
0.6 0.45 1.82 1.20
0.7 0.72 2.12 1.40
0.8 1.07 2.42 1.60
0.9 1.53 2.73 1.80
1 2.09 3.03 2.00
1.1 2.79 3.33 2.20
1.2 3.62 3.64 2.40
1.3 4.60 3.94 2.60
1.4 5.75 4.24 2.80
1.5 7.07 4.55 3.00
1.6 8.58 4.85 3.20
1.7 10.29 5.15 3.40
1.8 12.21 5.45 3.60
1.9 14.37 5.76 3.80
2 16.76 6.06 4.00
2.1 19.40 6.36 4.20
2.2 22.30 6.67 4.40
2.3 25.48 6.97 4.60
2.4 28.95 7.27 4.80
2.5 32.72 7.58 5.00
2.6 36.81 7.88 5.20
2.7 41.22 8.18 5.40
2.8 45.98 8.48 5.60
2.9 51.08 8.79 5.80
3 56.55 9.09 6.00
简单地说，80%蔗糖溶液的焦距等于半球体的直径。3mm半径的半球将在球面顶上3mm处
聚焦。
另外，还有一种很方便地约束水溶液形状的办法：用一个直径合适的小橡胶圈，沾点油
盖在洗干净的iphone镜头表面，拿掉橡胶圈，镜头表面就留下一个圆形的油圈，滴上水
溶液，水滴就会被限制在油圈里。 |
H********g
发帖数: 43926 | 7 还可以用丙烯酰胺做凝胶透镜。不过体积非常小的丙烯酰胺液滴聚合会严重受到氧气
的干扰，需要在无氧环境下进行，比如在充满氮气或者氩气的容器里进行。。 |
S*****e
发帖数: 6676 | |
m*****3
发帖数: 13701 | 9 不懂，看上去狠高深啊
【在 H********g 的大作中提到】
: 还可以用丙烯酰胺做凝胶透镜。不过体积非常小的丙烯酰胺液滴聚合会严重受到氧气
: 的干扰，需要在无氧环境下进行，比如在充满氮气或者氩气的容器里进行。。
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H********g
发帖数: 43926 | 10 刚才实验了一下，发现iphone因为镜头顶上还有个密封的玻璃/硬玉罩子，所以镜头离
表面有些距离。由于是广角镜头，光用1-2mm半径的水珠盖不住整个视野。所以水珠必
须有点大才行。
最后用50ul水挂在相机顶上的圆玻璃上，正好自然形成一个圆边，而且可以翻过来不到
处乱动，拍摄的微距效果还可以。下面是拍摄另一个手机屏幕的效果。被拍的手机也是
retina那个分辨率水平的，也就是说1个全色像素长度在0.1mm左右。（不过iphone这个
成像效果是比较扯淡的）
iphone的镜头附近是密封的，只有一个小孔可能是录音用的，放滴纯净水还是比较安全
的（大不了把那个录音孔贴上）。
【在 H********g 的大作中提到】
: 这个好。
: 相机的物理放大倍率（不算像素大小）是直接由物距和像距的比值决定的。iphone的直
: 接最近对焦距离大概是5cm左右，它的镜头和sensor之间的距离是在焦距附近，4mm左右
: ，所以普通情况下物理放大率是0.1左右。在镜头前面粘一个短焦距的凸透镜，可以减
: 少像距，所以可以增大最大放大倍数。这个搞法镜片必须离iphone镜头非常近效果才明
: 显。而且单镜片的话，焦距越短效果越明显。激光器的焦距一般是2-3mm左右。
: 显微镜的物镜一般是多片镜片的吧？我怀疑如果你把整个物镜贴在iphone上的时候，物
: 镜的镜体本身就会阻挡你的目标，没法达到近距离拍摄的目的。所以除非你把物镜的第
: 一片镜片撬出来单独用，不大会产生足够的放大效果。
: 实际上，在iphone镜头顶上滴一滴水也可以达到相同的效果。当然如果水滴比较大的话
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H********g
发帖数: 43926 | 11 这个图片测量的结果是一个像素拍成了30个像素长
【在 H********g 的大作中提到】
: 刚才实验了一下，发现iphone因为镜头顶上还有个密封的玻璃/硬玉罩子，所以镜头离
: 表面有些距离。由于是广角镜头，光用1-2mm半径的水珠盖不住整个视野。所以水珠必
: 须有点大才行。
: 最后用50ul水挂在相机顶上的圆玻璃上，正好自然形成一个圆边，而且可以翻过来不到
: 处乱动，拍摄的微距效果还可以。下面是拍摄另一个手机屏幕的效果。被拍的手机也是
: retina那个分辨率水平的，也就是说1个全色像素长度在0.1mm左右。（不过iphone这个
: 成像效果是比较扯淡的）
: iphone的镜头附近是密封的，只有一个小孔可能是录音用的，放滴纯净水还是比较安全
: 的（大不了把那个录音孔贴上）。
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D******g
发帖数: 2717 | |
H********g
发帖数: 43926 | 13 油比较容易在干净玻璃上铺开吧？
【在 D******g 的大作中提到】
: 可以用油
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t***u
发帖数: 20182 | |
D******g
发帖数: 2717 | 15
油可以折射率做的和玻璃一样，点在玻璃上或者玻璃之间，理论上就是一个靠表面张力
或者挤压形成的玻璃镜头。
【在 H********g 的大作中提到】
: 油比较容易在干净玻璃上铺开吧？
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H********g
发帖数: 43926 | 16 这个是拿一个从以前的旧相机里拆出来的小透镜放在相机前面拍的。感觉成像比水珠略
好。
测量出来的长度是1个原来的像素拉成了10个像素。所以放大率比水珠略低。 |
h******e
发帖数: 9616 | |
D******g
发帖数: 2717 | 18
这个是长焦
【在 h******e 的大作中提到】
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A**H
发帖数: 4797 | |
A**H
发帖数: 4797 | 20 amazon和淘宝上都有，就是放大倍数不够
比如说这个
http://smile.amazon.com/gp/product/B012SVE3X8?psc=1&redirect=tr
上面写60X-100X，我想要400X
【在 t***u 的大作中提到】
: 这个已经有工业产品了吧？
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D******g
发帖数: 2717 | 21
多难的一个事情啊，弄个4x的Achromatic Doublet Pairs然后把出口焦点放在进口成像
位置就好了嘛
【在 A**H 的大作中提到】
: amazon和淘宝上都有，就是放大倍数不够
: 比如说这个
: http://smile.amazon.com/gp/product/B012SVE3X8?psc=1&redirect=tr
: 上面写60X-100X，我想要400X
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H********g
发帖数: 43926 | 22 400x不大可能，因为iphone这类相机的透镜-成像芯片距离太小，一般就3-4mm，物理放
大倍率能达到1：1就不错了（当然因为成像芯片上的像素很小，还是有几十倍的放大作
用），这时候你的目标离透镜也只有3-4mm，可能离iphone上面的玻璃罩只有1-2mm了。
想达到超过1：1的物理放大比例还是用单反加上加长镜筒比较简单。
如果已经有显微镜的话，可以简单地把相机放在显微镜的目镜上照相。这样的结果通常
比微距镜头的放大率高很多。
【在 A**H 的大作中提到】
: amazon和淘宝上都有，就是放大倍数不够
: 比如说这个
: http://smile.amazon.com/gp/product/B012SVE3X8?psc=1&redirect=tr
: 上面写60X-100X，我想要400X
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H********g
发帖数: 43926 | 23 这倒是种办法。
【在 D******g 的大作中提到】
:
: 多难的一个事情啊，弄个4x的Achromatic Doublet Pairs然后把出口焦点放在进口成像
: 位置就好了嘛
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H********g
发帖数: 43926 | 24 有一种办法是用显微镜的Infinite Objectives，然后相机对焦在无限远，这样也可以
获得很高的放大倍率，而且成像效果极好。
http://extreme-macro.co.uk/microscope-objectives/ |
l*****e
发帖数: 16384 | 25 本来就是看看
但是不得不登陆一下表达对全能神景仰 |
A**H
发帖数: 4797 | 26 看上去很赞，大概学了下，半文科脑袋表示还不是很懂，所以接着问
是不是买一对这个，Achromatic Pairs (AP)，中文名匹配消色差双胶合透镜对
然后按次序就是
手机+显微镜物镜+AP
放大倍数就是物镜倍数乘以AP倍数？
还有，AP出口焦点定在物镜进口成像位置，怎么知道我买的物镜的“进口成像位置”跟
AP的出口焦点匹配不匹配呢？
【在 D******g 的大作中提到】
:
: 多难的一个事情啊，弄个4x的Achromatic Doublet Pairs然后把出口焦点放在进口成像
: 位置就好了嘛
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H********g
发帖数: 43926 | 27 刚才拿显微镜的物镜试了一下，对焦和放大都可行，但是进光量实在太少，不适合接在
iphone这种小芯片广角相机上用。用在大相机上配上中长焦镜头应该可行（可能还得长
爆）。
【在 H********g 的大作中提到】
: 有一种办法是用显微镜的Infinite Objectives，然后相机对焦在无限远，这样也可以
: 获得很高的放大倍率，而且成像效果极好。
: http://extreme-macro.co.uk/microscope-objectives/
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D******g
发帖数: 2717 | 28
是这个意思。
别急着买啊，这个镜头可不便宜，而且4倍的不一定有。
你的物镜调到物体清晰的时候，物体位置就是这个成像位置。ap有俩焦点，长的那个焦
点就是这个成像位置，物体放在短的那个焦点上就行。
光学玩意儿都贵的不行，不是工作上用到的，我才买不起。上次用ap的时候我在做一个
高冲击平台上用的显微镜。还要用到大解像度光纤，全世界只有日本人做，6英寸长的
一根要了我小2000$。还没现货，那边现做，要等6周才行。
【在 A**H 的大作中提到】
: 看上去很赞，大概学了下，半文科脑袋表示还不是很懂，所以接着问
: 是不是买一对这个，Achromatic Pairs (AP)，中文名匹配消色差双胶合透镜对
: 然后按次序就是
: 手机+显微镜物镜+AP
: 放大倍数就是物镜倍数乘以AP倍数？
: 还有，AP出口焦点定在物镜进口成像位置，怎么知道我买的物镜的“进口成像位置”跟
: AP的出口焦点匹配不匹配呢？
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A**H
发帖数: 4797 | 29 啊，这可老贵了
不行，我的预算不能超过100刀（爱疯除外）
这样吧，条件降低点，我只要能看细胞啥的就行，比如皮肤细胞，红细胞，白细胞啥的
。能看到小蝌蚪之类的更好，看不到也无所谓。
【在 D******g 的大作中提到】
:
: 是这个意思。
: 别急着买啊，这个镜头可不便宜，而且4倍的不一定有。
: 你的物镜调到物体清晰的时候，物体位置就是这个成像位置。ap有俩焦点，长的那个焦
: 点就是这个成像位置，物体放在短的那个焦点上就行。
: 光学玩意儿都贵的不行，不是工作上用到的，我才买不起。上次用ap的时候我在做一个
: 高冲击平台上用的显微镜。还要用到大解像度光纤，全世界只有日本人做，6英寸长的
: 一根要了我小2000$。还没现货，那边现做，要等6周才行。
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A**H
发帖数: 4797 | 30 这个能看细胞啥的么，比如皮肤细胞，红细胞，白细胞啥的。小蝌蚪呢，LOL
【在 H********g 的大作中提到】
: 有一种办法是用显微镜的Infinite Objectives，然后相机对焦在无限远，这样也可以
: 获得很高的放大倍率，而且成像效果极好。
: http://extreme-macro.co.uk/microscope-objectives/
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D******g
发帖数: 2717 | 31
就这点小活儿？
http://www.wired.com/2011/03/diy-cellphone-microscope/
【在 A**H 的大作中提到】
: 啊，这可老贵了
: 不行，我的预算不能超过100刀（爱疯除外）
: 这样吧，条件降低点，我只要能看细胞啥的就行，比如皮肤细胞，红细胞，白细胞啥的
: 。能看到小蝌蚪之类的更好，看不到也无所谓。
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H********g
发帖数: 43926 | 32 想看细胞非得上显微镜，至少得解剖镜。红细胞是最容易看到的之一。酵母也很好看。
【在 A**H 的大作中提到】
: 这个能看细胞啥的么，比如皮肤细胞，红细胞，白细胞啥的。小蝌蚪呢，LOL
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A**H
发帖数: 4797 | 33 人穷志短，预算不够，那就少看点。。。LOL
【在 D******g 的大作中提到】
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: 就这点小活儿？
: http://www.wired.com/2011/03/diy-cellphone-microscope/
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A**H
发帖数: 4797 | 34 大赞。慢慢学一下
看样子蝌蚪，细菌啥的还是不行了
【在 D******g 的大作中提到】
:
: 就这点小活儿？
: http://www.wired.com/2011/03/diy-cellphone-microscope/
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D******g
发帖数: 2717 | 35
看细菌啥的要染色的，其实桌面解剖镜没多少钱啊。。为啥一定要iphone 看。。
显微镜这东西不仅仅是用来放大的，那个台子，调焦，照明，都是很重要的辅助工具。
看微小的东西照明是最麻烦的。尤其是透光性很好的东西。想玩的话，不妨玩玩这个东
西。Phase-contrast microscopy
【在 A**H 的大作中提到】
: 大赞。慢慢学一下
: 看样子蝌蚪，细菌啥的还是不行了
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A**H
发帖数: 4797 | 36 手机方便哈
【在 D******g 的大作中提到】
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: 看细菌啥的要染色的，其实桌面解剖镜没多少钱啊。。为啥一定要iphone 看。。
: 显微镜这东西不仅仅是用来放大的，那个台子，调焦，照明，都是很重要的辅助工具。
: 看微小的东西照明是最麻烦的。尤其是透光性很好的东西。想玩的话，不妨玩玩这个东
: 西。Phase-contrast microscopy
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