Objectifs de microscope 3.7x0.11 (OM-12), 4.7x0.11 (LOMO, Progress) : revue et test

Matériau sur la lentille spécialement pour Radozhiva préparé Rodion Echmakov.

Les objectifs achromatiques soviétiques avec le code OM-12 et les paramètres de 3.7×0.11 (pour une longueur de tube finale de 160 mm) et 4.7×0.11 (tube 190 mm) sont actuellement considérés (y compris parmi les photographes étrangers) comme faisant partie des meilleures solutions économiques pour la macrophotographie. Sa popularité est due aux propriétés optiques de cet objectif, qui sont plus proches de celles des optiques plus chères (certains appellent même cet objectif un « apochromat », ce qui, à proprement parler, n'est pas vrai), ainsi qu'à sa polyvalence, sa prévalence et son prix bas.

Les objectifs 3.7×0.11, 4.7×0.11 sont basés sur un très vieil objectif d'avant-guerre conçu par l'entreprise Russkie Samotsvety et étaient destinés à une grande variété de microscopes avec montures de type RMS - les microscopes de mesure Mir les plus simples, les microscopes de recherche MBI-1, les microscopes minéralogiques polarisants et les microscopes éducatifs Erudite simplifiés.

caractéristiques techniques

Source : l'ouvrage de référence « Computational Optics » édité par MM. Rusinova, L., 1984, p. 336.
Conception optique - 3 lentilles en 2 groupes, aplanat ;

Type de correction – achromat ;
Distance du tube – 160 mm (option 3.7×0.11), 190 mm (option 4.7×0.11), l’objectif fonctionne de manière satisfaisante avec un tube infini ;
Distance parfocale – 50 mm (option 3.7×0.11) ;
Grossissement : 3.7x (tube de 160 mm), 4.7x (tube de 190 mm) ;
Ouverture numérique – 0.11 ;
Focale - 33.1 mm;
Distance de travail – 27.2 mm (option 3.7x0.11) ;
Épaisseur du verre de protection – 0-0.17 mm ;
Différence chromatique de grossissement – ​​0% (pour les lignes F, C) ;
Immersion requise - non ;
Type de montage – norme RMS (filetage 4/5" x 1/36") ;
Caractéristiques - lentille microscopique, ne possède pas de diaphragme à iris ni de mécanisme de mise au point.

Conception de l'objectif

Les objectifs de type OM-12 sont produits depuis longtemps et peuvent être trouvés dans différentes variantes de conception externe. Leur conception ne réserve aucune surprise : les lentilles d'objectif dans des cadres d'autocollimation avec un insert interlentille sont simplement coulées dans un corps en laiton chromé et fixées avec un écrou fendu à l'arrière de l'objectif.

L'essentiel des différences entre les différentes versions de l'OM-12 réside dans deux points : la distance calculée du tube (2 mm pour la version 160x, 3.7 mm pour la version 190x) et la présence d'un revêtement antireflet sur les lentilles (présent sur les versions ultérieures d'objectifs avec un corps « épais »). De plus, comme indiqué ci-dessous, si une lentille marquée 4.7 × 4.7 sur un microscope avec une distance de tube de 0.11 mm se comporte exactement de la même manière que 160 × 3.7, alors l'image des lentilles revêtues et non revêtues diffère beaucoup plus. Selon les données de la spectroscopie de transmission de la lumière, le revêtement de la lentille correspond à une seule couche (comme le MgF0.11 sous vide), le bord d'absorption dans la région des ondes courtes correspond à ~ 2 nm. Les versions avec revêtement AR semblent avoir une transmission de la lumière nettement meilleure que les versions sans revêtement.

La qualité de la protection contre la lumière et du noircissement des surfaces intérieures de la lentille est assez médiocre dans toutes les versions.

Il est important de noter que l'objectif OM-12 a une distance parfocale non standard de 50 mm - c'est beaucoup plus que pour les objectifs des microscopes biologiques soviétiques tels que MBI-1/MBR-1/Biolam (standard 33 mm) et 5 mm de plus que le standard de 45 mm qui est courant aujourd'hui. Cela signifie que lors du changement d'objectif, une mise au point sera nécessaire, parfois de manière assez importante. Heureusement, la distance parfocale est plus grande, et non plus petite : lors du changement d’objectif, il n’y a aucun risque de collision avec un objet. La distance de travail pratique et importante de l'objectif, 27.2 mm, y contribue également.

D'après la spectroscopie de fluorescence X, l'élément avant de l'objectif ressemble plus à une lentille simple qu'à une liaison double couronne-flint : du fait de la très faible épaisseur des lentilles, en cas de présence de silex, quelle que soit l'orientation de la liaison, son signal caractéristique (lignes de plomb) est observé très clairement, ce qui n'est pas observé dans ce cas.

Le deuxième élément est une couronne collée et un silex en plomb.

Il n’a pas été possible d’établir les marques de verre optique en raison du manque d’échantillons de référence. Il est probable que les deux lentilles positives de l'objectif sont en verre crown de zinc (marque K, BK) ou en verre crown de baryum (marque BK), et que le verre F ou TF est utilisé comme silex. En d’autres termes, aucun verre spécial (avec une dispersion spéciale) n’est utilisé dans l’objectif.

Ainsi, il est très probable que l'objectif ait une conception très simple à trois éléments, et non une conception classique à quatre éléments comme l'objectif M-42 8×0.2.

Qualité de l'image. Comparaison avec des analogues

L'objectif 3.7×0.11 produit une image nette dans la zone centrale de l'image avec une courbure de champ prononcée. Il est important de noter que l’astigmatisme est bien corrigé dans le cadre APS-C, il est donc facile d’obtenir des images nettes sur les bords du champ en effectuant une mise au point. Sur les bords contrastés, des aberrations sphérochromatiques relativement petites (frange violet-vert) peuvent être observées.

La version d’objectif 3.7 × 0.11 avec revêtement antireflet offre un contraste et une transmission de la lumière nettement plus élevés.

Pour évaluer la qualité de l'image, les objectifs suivants ont été testés en lumière réfléchie à l'aide d'un micromètre LOMO OMO (valeur de division 0.01 mm) : Plan 4×0.1 160/- (Chine), LOMO OH-26 4×0.12 (sans revêtement), LOMO 3.7×0.11 (avec revêtement), Progress 3.7×0.11 (sans revêtement), Progress 4.7×0.11 (avec revêtement), Progress 4.7×0.11 (sans revêtement) et deux planachromats non revêtus LOMO/Progress OM-3 3.5×0.1. Le test a été réalisé à l'aide d'un microscope NPZ M-10 modifié avec une distance de tube de 160 mm et d'un appareil photo. Sony NEX-6.

Des photos de test prises avec l’objectif LOMO 3.7 × 0.11 avec revêtement, ainsi que des recadrages à 100 % des images sont présentés ci-dessous.

Parmi les objectifs testés, les achromats OM-12, quelle que soit leur conception, présentent le niveau le plus faible d'aberrations sphérochromatiques et, en termes de courbure du champ d'image, ils sont comparables à la fois au planachromat chinois moderne 4×0.1 (pas un tel « plan ») et à l'objectif de microscope standard LOMO Mikmed-2/Bimam 4×0.12.

L'objectif planachromatique OM-3 3.5×0.1, fabriqué selon la conception « Tair », devance tous les objectifs testés en termes de correction de courbure de champ, mais présente également un niveau élevé de sphérochromatisme, de coma, de chromatisme latéral, ainsi qu'un contraste global moins bon par rapport aux objectifs de type OM-12.

Il est important de noter qu’optiquement, les objectifs 3.7×0.11 et 4.7×0.11 ne sont pas différents l’un de l’autre.

Vous trouverez ci-dessous des exemples de photographies prises sans empilement à l’aide d’un objectif LOMO 3.7 × 0.11 (avec revêtement) à l’aide de microscopes MBI-1 et M-10 modifiés et d’appareils photo Sony NEX-3. NEX-3N, NEX-6 avec une taille de matrice APS-C.

Liste des objets sur la photo : 1-3) Tellurure de cuivre(I) synthétique ; 4-5) Sulfure de cuivre(I) synthétique ; 6) Sulfure de bismuth synthétique ; 7-14) Surface gravée d'un cristal de séléniure de bismuth avec des dislocations vis (triangles) ; 15-16) Acétylacétonate de fer (III) ; 17) Phénate de tungstène (VI) ; 18) Acétylacétonate de cuivre (II).

Ensuite – exemples de photos utilisant l’empilement, le même équipement.

Liste des objets sur la photo : 1-7) Tellurures synthétiques de germanium-bismuth, 8-10) Tellurure synthétique de cuivre(I) ; 11-12) Sulfure de cuivre(I) synthétique ; 13-17) Sulfure de bismuth synthétique ; 18-20) Surface gravée d'un cristal de séléniure de bismuth avec des dislocations vis (triangles) ; 21-26) Tellurure de molybdène(IV) synthétique ; 27-28) Acétylacétonate de fer (III) ; 29) Phénate de tungstène (VI) ; 30) Acétylacétonate de cuivre (II).

résultats

Les objectifs OM-12 3.7×0.11 et 4.7×0.11 ont prouvé leur réputation comme étant les meilleurs micro-objectifs à faible grossissement à petit budget pour la photographie. Les versions d'objectifs avec revêtement se sont révélées particulièrement efficaces. Le seul véritable inconvénient de l’objectif est sa distance parfocale non standard. Dans l’ensemble, compte tenu du prix bas, j’ai préféré cet objectif au nouveau. Planachromatique chinois 4×0.1.

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Optique moderne des fabricants chinois :

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Verres Carl Zeiss :

1. Carl Zeiss Jena Semiplan 3.2/0.10 160/- (DIN)
2. Carl Zeiss Jena 10/0.30 160/-
3. Carl Zeiss Jena 40/0,65 160/0,17 (DIN)

Lentilles d'autres fabricants :

1. Lambda 10/0,25 160/-