Промышленный микроскоп 1.3Mpx на штативе и с объективом C-Mount

Ранее уже пользовался дешёвым цифровым микроскопом, который отыскивается по запросу «Mustool G600». По мере его использования, пришёл к выводу, что в нём слишком много мелочей, которые в совокупности не дают мне на нём комфортно работать: штатив, тряска конструкции при фокусировке, низкое VGA-разрешение, некорректное авто-экспонирование, малый динамический диапазон. Помимо прочего, его никак нельзя кастомизировать. Поэтому пришёл к выводу, что нужно присмотреть что-то более серьёзное с перспективой на модификацию. Так поиски меня привели к так называемому промышленному микроскопу, где разные детали — будь то матрица, объектив, штатив — меняются по отдельности. Посмотрев пару обзоров и сравнив цены со скидками, сделал заказ. (Внимание, трафик!)



Технические характеристики
Разрешение матрицы — 1/3" 1.3Mpx 1280x1024px
Частота кадров — 60к/c
Вывод — VGA, HDMI
Питание — 5В
Байонет — C-Mount
Объектив — 130х
Подсветка — 56 светодиодов (AC110-240В)

Внешний вид
Транспортировочный пакет содержал такой свёрток с несколькими коробками внутри



В одной коробке лежали составные части штатива с подставкой


В двух других коробках — съёмная подсветка, модуль с матрицей и блок питания 5В


Теперь пройдёмся подробнее по комплектации

Кольцевая подсветка с 56-светодиодами. Питается отдельно от сети 220В, вилка сразу наша, — впрочем на лоте с товаром как раз она и выбирается.


Внутри центрального отверстия, предназначенного для установки на объектив, — 3 винтовых зажима для фиксации на корпусе объектива


Из управления доступны — кнопка ВКЛ/ВЫКЛ и плавная резистивная регулировка яркости света


Комплект из коробки побольше содержит комплектующие кронштейна с подставкой, объектив, переходник под наши розетки и HDMI-кабель


Полотно подставки — анодированный металл


С краю есть резьба под вертикальную штангу


Основная часть корпуса — пластик, причём как вы заметили с пустыми отверстиями под органы управления, т.е. в будущем можно при желании произвести модификацию и внедрить например регулировку подсветки, либо спрятать аккумуляторы для автономного питания и плату-стример для видеозахвата и записи картинки в память. По крайней мере у меня это в планах.


Объектив весь металлический, оптика — стекло, байонет — C-Mount, увеличение 130х, дистанция фокусировки 50-155мм. Оба конца закрыты пластиковыми заглушками. Сборка не вызывает вопросов — она сбитая и ничего не люфтит.


Кольцо с накаткой посередине «тела» объектива — фокусировочное


Кронштейн, соединительная часть между штангой и объективом. Целиком сделано из металла. Из органов управления есть только боковое колесо с накаткой, регулирующее высоту объектива от нижней поверхности.






Из мелких комплектующих — винтовые зажимы 3 штуки, кольцо, крышка для штанги на резьбе.



Блок питания 5В/1А, с плоской вилкой и 3.5мм DC-штекером


Матрица на модуле также прикрыта заглушкой


Характеристики матрицы — 1/3" 1.3Mpx 1280x1024px



Выходные интерфейсы — HDMI, VGA с резьбой
6 кнопок — органы управления, отвечающие за настройку вывода картинки
Из оставшегося — DC-вход 3.5мм 5В, LED-индикатор активности с двумя состояниями — зелёный (активно), красный (выключено)


Небольшой разбор модуля с матрицей. Улыбнуло, с какой педантичностью была выпилена маркировка с микросхемы




Приступаю к сборке. Сначала закручиваю объектив на модуль


Прикручиваю штангу к подставке. Общая высота — 32см


Закрепляю оставшиеся части при помощи винтовых зажимов


Ну и дело за малым — подать питание и подключить вывод картинки на внешний монитор.


Сразу покажу крайние и среднее положение микроскопа, которые регулируются боковым колесом


Для вывода изображения я использовал недавно купленный IPS-монитор с диагональю 7" (если и на него нужен отдельный обзор — маякните)


Степень увеличения прямо пропорциональна диагонали монитора, на котором выводится картинка. Поскольку я использую 7"-вариант, то посчитаем — во сколько. на помощь приходят две линейки. 1 миллиметр в натуральную величину — это 1 миллиметр. А вот на экране этот 1 миллиметр будет уже в увеличенном виде — вот и посчитаем, сколько натуральных миллиметров поместится в одном увеличенном миллиметре на разных дистанциях фокусировки. Следует понимать, что увеличение будет тем выше, чем будет больше диагональ монитора.

Дистанция фокусировки 117мм
1мм вмещает 14мм = увеличение 14раз


Дистанция фокусировки 134мм
1мм вмещает 12мм = увеличение 12раз


Дистанция фокусировки 43мм
1мм вмещает 32мм = увеличение 32раз


Фокусироваться можно как при помощи фокусировочного кольца на объективе


так и при помощи банального поднятия-опускания конструкции путём вращения бокового колеса


Задержка трансляции картинки — на минимальном уровне


Меню и настройки
Вызываются по кнопке MENU на модуле с матрицей.


Picture: яркость, резкость, насыщенность, автоэкспозиция, чёрно-белый режим, подавление мерцания 50гц, WDR, автоматический баланс белого, OneKeyAWB — неизвестно, подтяжка красного/синего/зелёного канала по отдельности, сброс настроек.


Setup: язык (eng/cn), отзеркаливание по вертикали/горизонтали, сравнение фрагментов, настройки отображения сетки на экране.


Сравнение фрагментов — это когда в статичное состояние захватывается вид (он в левой части экрана), а правая сторона по-прежнему остаётся активной в реальном времени:


Тест увеличения на мониторе 7"
Поразглядываем чего-нибудь мелкое.



Так как на текущий момент у меня нет способа захватить и сохранить поток, то последующие образцы будут сфотографированы прямо с монитора. Мошка, которая меньше спичечной головки




PCB-плата, SMD-детали






голова Аполлона и мелкие цифры с купюры



крестовая бита PH000


ушатанный USB C разъём


нормальный USB C разъём


Иероглиф с корейской монеты


Конь с 50коп. монеты


Отличие между изображениями, выведенными по VGA и HDMI действительно присутствует.
Картинка по VGA — более тускловатая, она хоть и сохраняет чёткость, но визуально видится некая «аналоговость» изображения. Помимо прочего у правого края экрана появляется чёрная незанятая полоса — она есть, если матрица микроскопа физически подключена к монитору одновременно по VGA и HDMI. Если HDMI-кабель отсоединить и оставить только подключение по VGA, то этой полосы уже не будет.
По HDMI — более светлое отображение, предпочтение отдаю ему.



Итоги
Если в будущем планируется модификация, то из всех цифровых микроскопов это пожалуй наиболее подходящий вариант. Это может быть банальная замена объектива на более сильный/слабый, и предполагаю, что не только C-Mount, но и от фотоаппарата, если подыскать подходящее переходное кольцо. Я позже почитал про байонет C-Mount, и узнал, что это довольно распространённое резьбовое крепление, часто применяемое на 16-мм узкоплёночных кинокамерах и камерах видеонаблюдения.

Также доступен и супер-апгрейд в виде покупки «тушки» тринокулярного микроскопа, куда можно прикрутить модуль с матрицей и попутно также выводить изображение на монитор. Многие, кто в прошлом пользовались МБС, переходят в дальнейшем именно на такие. В этом раскладе мне нравится не только то, что изображение будет объёмным через стереоокуляры, но и также можно поставить линзу Барлоу и значительно увеличить рабочее расстояние. Но это всё, повторюсь, — тема на далёкое будущее, потому что всё это великолепие стоит немалых денег

Особенность конструкции обозреваемого набора — это то, что объектив всегда расположен перпендикулярно по отношению к столику. У супер-дорогих микроскопов я видел необычное оптическое приспособление, которое крепится в нижней части основного объектива и его можно вращать вокруг оси, меняя тем самым ракурс (компоненты на плате можно будет смотреть уже под углом). В общем, посмотрите на анимации ниже. Вряд ли это вещь первой необходимости, поэтому даю информацию просто для расширения кругозора:


Недостатков конкретно обозреваемой матрицы вижу два — всего лишь HD-разрешение и невозможность штатно записать эфир на сменный носитель — тут потребуется отдельный стример.

К недостаткам, или корректнее сказать, особенности комплектного объектива — относятся хроматические аберрации. Это такие красно-синие ореолы на контрастных объектах по краям кадра. На образцах выше — вы могли их заметить. Это отражается на чёткости в углах кадра, но по большому счёту не мешает, поскольку фокус внимания обычно устремлён в центр кадра — там с резкостью всё нормально и минимум искажений.

В целом величины ГРИП хватает для работ. Однако стоит учесть, что если например навести чёткий фокус на дорожки платы, то маркировка микросхем уже будет в лёгком расфокусе, но по-прежнему читаемыми.

Помимо прочего, следует помнить, что комплект не самодостаточный и придётся искать дополнительно внешний монитор с VGA/HDMI и чем монитор больше, тем увеличение будет выше. У меня уже был в наличии IPS 7" монитор с питанием всего от 5В.

В работе
Выглядит так. Запаял на плате SMD-конденсатор. Работать можно, но потребуется сноровка, поскольку картинка, повторюсь, плоская. Я использую принцип — прицелиться и ткнуть. Картинка в этом примере, кстати, передаётся по VGA-соединению. Когда готовил примеры к обзору, меня отвлекли, и после этого забыл переключиться на HDMI-линию. Я продолжил проводить тест, как ни в чём не бывало. В общем, на VGA, несмотря на некую тускловатость, тоже можно работать и с течением времени на это уже не обращаешь внимания.




В ближайших планах:

— поставить модуль, монитор и подсветку на одну шину питания, чтобы не занимать 3 разъёма/розетки. Разумеется с возможностью запитывания этой «компании» от внешнего аккумулятора (повербанка). В идеале — встроить во внутреннюю полость «столика» свои аккумуляторы, — 18650 по толщине туда подойдут. Только распределить их нужно будет ближе к краям — туда, где меньше всего будет происходить нагрев от паяльника/фена. Шнур питания модуля/экрана/подсветки можно будет пропустить через алюминиевую трубку — она как раз полая и позволяет это сделать.


— организовать крепление для плат на полотне подставки — оно металлическое, поэтому склоняюсь к таким маленьким магнитам. Можно закреплять небольшие платы устройств. На мой взгляд — довольно элегантное решение, по сравнению с гантельными блинами :)

— закрепить монитор на всей конструкции (обычно крепят сбоку, но склоняюсь, чтобы было прямо перед собой)

______________

Во всём остальном сборка устраивает, буду по мере использования дорабатывать. Если что-то упустил, спрашивайте. Спасибо за внимание.