Обзор: микроскоп для телефона и фотомикроскоп Levenhuk Kelvin. Оценивает ботаник со стажем

Привет! Меня зовут Аня, я окончила биофак МГУ и веду занятия по биологии в небольшом образовательном центре для школьников. Мы выращиваем растения, рассматриваем микропрепараты (образцы для изучения) и ставим простые эксперименты. Люблю, когда после занятия вопросов у детей становится больше – значит, появилось желание разобраться.

Техника у нас собралась разная, и у каждого прибора своя роль. Через школьные микроскопы с подсветкой Микромед С-11 (на фото) рассматриваем тонкие срезы растений и готовые микропрепараты, под стареньким стереомикроскопом МБС-10 изучаем семена и насекомых. Есть простой мобильный USB-микроскоп, чтобы выводить изображение на ноутбук и обсуждать увиденное всей группой. А на прогулки берем ручные лупы – с ними можно рассмотреть лишайник на коре или пойманного жука. Постепенно к этому набору добавляются новые приборы.

Недавно у нас в центре появились два вот таких устройства – фотомикроскоп Levenhuk Kelvin Touch KM7 и микроскоп для телефона с подсветкой Levenhuk Kelvin TMC10. До занятий с детьми они пока не добрались, поэтому я решила воспользоваться моментом и познакомиться с ними без спешки. Распаковать, разобраться с управлением, подобрать образцы и посмотреть, что получится разглядеть и снять. Приятно самой побыть исследователем, прежде чем объяснять что-то другим. Тем более сам производитель заявляет, что приборы обеспечивают 100% чувство контакта с реальностью и позволяют через экран смартфона видеть вещи такими, какие они есть. Конечно, познавать окружающий мир через смартфон гораздо привычнее и удобнее – проверим, насколько.

Заодно захотелось собрать наблюдения о новых микроскопах в обзор. Обычно все интересное я показываю ученикам и коллегам, но в этот раз решила немного расширить свою аудиторию. Расскажу, как устроены оба прибора, покажу снимки и поделюсь своим мнением. Возможно, кому-то этот опыт поможет выбрать микроскоп, а кому-то – просто присмотреться к вещам, которые каждый день лежат под рукой.

Levenhuk Kelvin Touch KM7 – школьный микроскоп с подсветкой или нечто большее?

Начну с обзора микроскопа, а точнее фотомикроскопа Levenhuk Kelvin Touch KM7. В коробке лежат сам фотомикроскоп, блок питания и кабели – на столе передо мной уже почти готовое рабочее место и сборка не превращается в отдельный квест. 

Больше всего меня интересует возможность наблюдать и одновременно получать изображение для занятий. Когда готовишь материал для группы, удачный кадр бывает не менее полезен, чем сам препарат – к кадру можно вернуться, добавить пояснения или включить в презентацию.

Вместо привычного окуляра у Levenhuk Kelvin Touch KM7 установлен 7-дюймовый сенсорный экран. Для меня (да и для кого угодно) это сразу меняет сценарий работы – изображение находится перед глазами, и людям рядом тоже видно, что происходит. Можно обсуждать один и тот же участок препарата, не передавая друг другу место у окуляра.

Сам прибор при этом похож на обычный микроскоп с подсветкой, поэтому интуитивно понятен – под экраном находятся объективы, предметный столик и ручки настройки. Осваивать заново всю механику не придется – цифровая часть дополняет знакомую конструкцию.

Разъем питания и кнопка включения находятся сзади, у основания. Кабель уходит за прибор, поэтому перед столиком остается свободное место для стекол и коробки с препаратами. Здесь же расположена табличка с обозначением модели. Полезная мелочь, когда ищешь инструкцию или программное обеспечение, – погуглила, оказывается в серии Touch несколько устройств, и возможности у них различаются.

У микроскопа три объектива – х4, х10 и х40, которые удобно различать по цветным кольцам – красному (х4), желтому (х10) и синему (х40). Начинать мне привычнее с малого увеличения – сначала найти нужный участок, а уже затем переходить к более мелким деталям.

Надпись «до х1900» на коробке требует пояснения. Это итоговое увеличение с учетом цифрового зума, а числа на объективах описывают другую часть системы. Цифровое приближение делает изображение крупнее, но само по себе не добавляет оптического разрешения.

Теперь изучим предметный столик. В центре находится отверстие для нижней подсветки, сбоку – держатель стекла и шкалы перемещения. Препарат можно закрепить и удобно перемещать по двум направлениям с помощью механизма, вместо того чтобы каждый раз подталкивать его пальцами. Для тонкого среза это существенно – интересующий участок может занимать совсем небольшую часть стекла. Хочется спокойно пройти вдоль него и выбрать место для съемки, сохраняя контроль над положением образца.

На крупном плане хорошо видно, как держатель охватывает предметное стекло. Рядом расположены ручки, которыми перемещают образец вправо-влево и вперед-назад. Это отдельная настройка, которую важно не путать с фокусировкой – здесь я выбираю участок, который окажется в кадре.

Крупные боковые ручки служат для фокусировки. У Levenhuk Kelvin Touch KM7 предусмотрены грубая и тонкая настройки – сначала нахожу изображение (грубая), затем небольшими движениями довожу резкость (тонкая). На большем увеличении эта последовательность особенно нужна – легко проскочить положение, в котором детали видны отчетливее всего. 

Экран помогает следить за изменениями, но фокус по-прежнему настраивается механически – сенсорное управление еще не означает, что прибор сам найдет нужный слой препарата.

Levenhuk Kelvin Touch KM7 — микроскоп с подсветкой сверху и снизу. Нижний осветитель расположен в основании. Для прозрачных микропрепаратов это основной рабочий вариант — свет проходит через образец и попадает в объектив. Именно такой режим нужен для знакомства с тонкими срезами и окрашенными препаратами на стеклах. У прибора есть и верхняя подсветка – ее прямоугольный блок находится над столиком.

Со стороны процесс выглядит так – смотрю на дисплей, одной рукой управляю положением препарата, другой настраиваю резкость. Экран наклоняется, поэтому его можно повернуть к себе под удобным углом.

Для моих будущих занятий интересен сам формат – можно находиться рядом с учеником и видеть, какой участок он рассматривает. Тогда вопрос «тебе сейчас видно?» получает вполне наглядный ответ.

Микроскоп с подсветкой: рассматриваем образцы и делаем фото

Для первого знакомства беру набор готовых микропрепаратов Levekhuk, которые по моей просьбе приобрели бонусом к микроскопам. Стоит такой набор чуть больше 3 тысяч рублей и включает растительные образцы, части насекомых и небольшие водные организмы. Подборка позволяет посмотреть на очень разные структуры, не тратя лишнее время на приготовление срезов. Список названий здесь не формальность – он помогает сверить подписи на стеклах. Особенно когда английское обозначение знакомо хуже, чем объект из школьной программы.

Первой под объектив отправляется кожица лука. Для знакомства решила взять образец с хорошо различимыми границами клеток ­– проще понять, удалось ли настроить изображение.

Закрепляю стекло и выбираю участок над отверстием осветителя. Дальше нужно поймать фокус и подобрать свет – собственно, с этого и начинается наблюдение.

Изображение кожицы лука крупным планом. Хорошо различимы вытянутые клетки, их границы и более темные округлые включения. Повторяющийся рисунок действительно напоминает кладку, хотя клетки здесь отличаются друг от друга формой и размером. 

Синеватой кожица выглядит из-за окрашивания – это делают для того, чтобы удобнее было различать отдельные структуры препарата. 

Рядом с изображением открывается ползунок яркости подсветки. Можно менять освещение и сразу смотреть, как выглядит тот же участок. Я ориентируюсь на различимость деталей – границы клеток должны читаться, а светлые области не должны превращаться в сплошное белое пятно.

В интерфейсе отдельно обозначены верхний и нижний осветители. Для прозрачного препарата лука работаю с нижним – яркость подбираю под образец и выбранный объектив. Единственного положения ползунка для всех стекол здесь искать не нужно.

А теперь рассмотрим продольный срез зерновки ржи – снаружи она кажется почти однородной, а подготовленный препарат позволяет заглянуть внутрь. Для занятий мне нравятся такие знакомые объекты. Можно сначала показать обычное зерно, а потом предложить разобраться, что именно мы видим на срезе и как отдельные части связаны между собой.

На этом фото видны несколько участков с разной формой и расположением клеток. Здесь уже интересно прослеживать границы между ними и искать, где рисунок меняется.

И снова вернемся к подсветке. Поскольку мы сменили опытный образец, прежние настройки не обязательно подойдут – для меня важно сохранить различия между светлыми промежутками и плотнее окрашенными участками. Красивый насыщенный кадр сам по себе еще не означает, что структура на нем показана лучше.

Иконки с лупами увеличивают и уменьшают изображение на экране. На этом снимке виден коэффициент х2,9 – это цифровое приближение, а не обозначение установленного объектива. Для обсуждения отдельной детали такой инструмент удобен – нужный участок занимает больше места на дисплее.

Но проверять возможности оптики по одному размеру картинки было бы неправильно. Если после цифрового приближения фрагмент стал крупнее, нужно еще посмотреть, удалось ли различить что-то новое.

За шестеренкой открывается дополнительное меню камеры. Здесь предусмотрены управление экспозицией и балансом белого, заморозка кадра, монохромный режим, отражение изображения и сетка. Часть этих функций пригодится при съемке, часть – когда нужно спокойно показать определенный участок.

Еще один образец – поперечный срез дождевого червя. Его интересно сопоставлять с препаратом целого организма ­– направление среза определяет, какую картину мы получим под объективом.

Для урока это хороший повод поговорить о подготовке образцов. Просто положить предмет под микроскоп недостаточно – важно понимать, как он обработан и с какой стороны мы на него смотрим.

На этом фото хорошо заметно, как окраска отделяет одни участки от других. Видны светлые промежутки, плотные скопления мелких деталей и контуры более крупных структур. Такой кадр хочется рассматривать последовательно, перемещаясь от общего рисунка к локальным областям.

На этом кадре хорошо просматриваются протяженные слои и границы между ними. В одном поле соседствуют участки с разной плотностью и рисунком – материала для обсуждения больше, чем может показаться при первом взгляде.

В этом для меня и заключается интерес к микрофотографии. Кадр позволяет задержаться на одном месте, сопоставить соседние области и вернуться к детали, которую сначала пропустила. А сохраненный снимок можно будет разобрать вместе с учениками. Вот и главное преимущество прибора – его совместимость со смартфоном, что позволяет познавать реальный мир наиболее привычным современному человеку способом. И да, насчет 100% чувства контакта с реальностью соглашусь – реально можно увидеть микромир таким, какой он есть.

И еще немного об устройстве фотомикроскопа Levenhuk Kelvin Touch KM7. На задней панели экрана находятся разъемы HDMI и два USB-A с подписями PC и U-DISK. Их можно использовать для подключения к компьютеру и работы с накопителем.

Кроме встроенного экрана, Levenhuk Kelvin Touch KM7 поддерживает вывод изображения по HDMI и соединение со смартфоном по Wi-Fi через TSViewer – очень удобно.

Микроскоп сохраняет фотографии до 8 Мпк и записывает видео до 2560×1440 пикселей – это примерно в 1,8 раза больше точек, чем у Full HD (1920×1080). С фотографиями есть нюанс – согласно инструкции, разрешение самой камеры составляет 4 Мпк. Судя по этим данным, снимки на 8 Мпк получаются за счет интерполяции – программного увеличения изображения. Поэтому здесь стоит различать разрешение сенсора и выходного файла – пикселей в сохраненной фотографии может быть больше, но это не означает, что камера различает вдвое больше деталей.

Однозначно, я довольна приобретением нашего центра. В фотомикроскопе Levenhuk Kelvin Touch KM7 больше всего мне понравилась возможность сочетать наблюдение и работу с изображением. Стекло закреплено на столике, нужный участок выбираешь ручками препаратоводителя, а результат сразу виден на экране. Можно спокойно подобрать свет, довести резкость и сохранить интересный кадр. Для занятий такой формат кажется особенно полезным – проще показать ученику конкретную деталь, обсудить ее вместе, а потом вернуться к снимку при разборе темы.

Теперь хочется посмотреть, насколько доступной может быть микросъемка за пределами учебного кабинета. Любопытные объекты постоянно встречаются на прогулке, и возможность рассмотреть их прямо на месте меня очень привлекает. Для этого у нас теперь есть второе устройство – микроскоп для телефона с подсветкой Levenhuk Kelvin TMC10, который крепится к камере смартфона. Попробую разобраться, как с ним работать и что удастся увидеть, имея под рукой телефон и небольшую насадку.

Обзор микроскопа для телефона с подсветкой Levenhuk Kelvin TMC10

После фотомикроскопа Levenhuk Kelvin Touch KM7 коробка с его собратом выглядит почти несерьезно – кажется, внутри лежит какой-нибудь аксессуар для телефона. По сути, так и есть. Levenhuk Kelvin TMC10 – микроскоп для телефона, который работает вместе с камерой. Мне как раз хотелось проверить, что получится рассмотреть без предметных стекол и отдельного рабочего места.

Для первого знакомства далеко ходить не стала. На столе нашлись карандаш, ручки, ткань и несколько других повседневных вещей. Для занятия это, пожалуй, самая приятная отправная точка – сначала узнаваемый предмет, а потом детали, на которые прежде не обращали внимания.

Внутри коробки лежит мобильный микроскоп с креплением. Собственного экрана и камеры у него нет – изображение формирует оптика насадки, а съемка осуществляется с помощью смартфона. Поэтому отдельного разрешения фото или видео у Levenhuk Kelvin TMC10 тоже нет – доступные режимы записи зависят от телефона и приложения камеры. Соответственно, снимки сохраняются сразу в памяти смартфона.

У микроскопа для телефона Levenhuk Kelvin TMC10 увеличение х200 и расстояние фокусировки около 10 мм. То есть рассматривать предметы нужно с близкого расстояния – примерно в сантиметре от объектива насадки. Здесь важно не только выбрать интересный участок, но и подобрать расстояние до него, чтобы детали стали резкими.

На смартфон сначала устанавливается держатель. Его подвижную часть можно смещать по горизонтали и вертикали, совмещая отверстие с основной камерой, а затем закрепить специальным винтом. Если камер несколько, инструкция предлагает простой способ найти нужную – открыть приложение и по очереди закрывать объективы пальцем, наблюдая за изображением.

Совместимость здесь определяется в том числе геометрией. В инструкции указаны ширина смартфона 71-105 мм и толщина до 20 мм. Выбирая микроскоп для смартфона, я бы также заранее посмотрела, не мешают ли чехол и выступающий блок камер точно совместить оптику.

Насадка установлена, и обычный телефон превращается в микроскоп. Мне нравится, что способ съемки остается привычным – держишь смартфон, смотришь на экран, выбираешь участок и сохраняешь кадр. Вот уж настоящее познание микроскопического мира через смартфон. Но к совмещению оптики стоит отнестись внимательно. Если часть изображения закрыта сильнее с одной стороны, сначала нужно проверить положение держателя, а уже потом искать причину в настройках камеры.

Вокруг объектива расположена подсветка, поэтому отдельную лампу не приходится подносить вплотную к маленькому объекту. У видимого света можно выбрать полный круг, левую или правую половину кольца, теплый оттенок (3 500 K) либо холодный (6 500 K) и один из трех уровней яркости. В сумме это 18 сочетаний (3 варианта освещения х 2 оттенка света х 3 уровня яркости). Плюс еще один режим – УФ-подсветка полным кольцом. Вот вам и заявленные 19 режимов.

Для рельефных поверхностей выбор стороны света особенно интересен – тени помогают лучше увидеть форму. А цветовую температуру я бы подбирала под задачу, сохраняя одинаковые настройки в кадрах, которые хочется сравнивать между собой.

Управление вынесено на корпус устройства. Долгое нажатие кнопки питания включает и выключает свет, короткое меняет яркость, другая кнопка переключает режимы подсветки. На фотографии кольцо выглядит фиолетовым, но по одному этому оттенку оценивать его спектр нельзя – камера и баланс белого тоже влияют на цвет.

Этот микроскоп для смартфона оснащен поляризационным фильтром CPL. Он ослабляет часть отражений, которые могут скрывать фактуру поверхности. Конечно, полностью избежать бликов невозможно, но производитель явно старался свести их количество к минимуму.

Микроскоп для смартфона оснащен собственным литий-ионным аккумулятором на 110 мАч, от которого питается подсветка. Зарядка идет через USB Type-C, при этом сетевого адаптера в комплекте нет. Производитель указывает около 90 минут на зарядку и до 120 минут работы на одном заряде. В реальности автономность устройства составила 118 минут – то есть погрешность минимальная. А вот на полную зарядку устройства ушло всего 85 минут – даже меньше, чем заявлено.

Мобильный микроскоп для телефона – как дела с фото?

Сначала – обычный кадр с телефона. Здесь в экран попал комплектный чехол – предмет с хорошо различимой тканевой поверхностью. Такие общие планы я люблю сохранять рядом с увеличенными снимками. Иначе после нескольких опытов в галерее легко получить коллекцию красивых узоров, про которые уже трудно вспомнить, откуда они взялись.

Для занятия это еще и хорошая интрига – показать сначала крупный план, предложить догадки, а затем открыть фотографию исходного предмета. Здесь биология вполне может начаться с разговора о ткани и способах соединения волокон.

Под увеличением ткань перестает быть просто светлой поверхностью. Видно, как нити проходят друг над другом, а из них выступают отдельные тонкие волокна. Появляются промежутки, тени и небольшие неровности – все то, что на обычной фотографии складывается в одну фактуру.

Карандаш хорош тем, что в нем сразу несколько разных поверхностей – окрашенный корпус, древесина и темный грифель. На общем плане все выглядит привычно. Для увеличенного снимка я выбрала заточенную часть – здесь рядом оказываются материалы с разной фактурой и отчетливой границей между ними.

На крупном плане видны продольные следы на поверхности грифеля и неровности по его краю. Свет подчеркивает форму кончика, а фон уходит в размытие. Мне нравится этот переход – предмет по-прежнему узнаваем, но знакомый темный стержень уже выглядит как отдельная небольшая конструкция.

Теперь в кадре срез карандаша. Вокруг темного грифеля видна неоднородная древесина – мелкие отверстия, направленный рисунок и светлые неровные участки после заточки. На таком примере удобно обсуждать, почему материал, который издалека кажется сплошным, вблизи оказывается устроен гораздо сложнее. Но определять породу дерева или подписывать отдельные ткани по этому снимку было бы опрометчиво.

На следующем фрагменте особенно заметны темные полости и светлые выступающие части поверхности, слева остается край грифеля. Из-за неровного среза разные участки оказываются на разной высоте, и резкость распределяется неравномерно. Зато фактура становится очень наглядной – можно рассматривать не только цвет материала, но и то, как он выглядит после обработки.

Следом взяла ручку. Ее наконечник удобен для знакомства с небольшими техническими деталями – понятно, где искать интересующий участок, и не требуется разбирать механизм.

На увеличенном снимке различим маленький шарик на конце металлического наконечника и темный ободок вокруг него. Поверхность конуса тоже перестает выглядеть идеально гладкой – видны мелкая фактура и яркая полоса отраженного света.

Для меня это один из самых удачных объектов в серии. Деталь маленькая, но ее назначение понятно без долгих объяснений. Можно обсуждать, как устроено письмо шариковой ручкой, и сразу показывать сам рабочий узел.

Обычная скрепка под увеличением выглядит как полотенцесушитель. На поверхности заметны продольные следы и небольшие неровности, а по краю проходит яркий блик. По кадру удобно проследить связь между формой и освещением – круглая проволока отражает свет совсем иначе, чем плоская поверхность.

У этой металлической детали есть изгибы, отверстия и выступающие края. На ближайшем участке различимы тонкие следы на поверхности, а соседние части быстро уходят в размытие. Такой кадр хорошо показывает, почему для съемки объемных предметов важно выбирать конкретную плоскость, которую хочется рассмотреть.

Дальше – губка. На общем кадре виден сам предмет и его изображение на телефоне, а под увеличением уже можно разбираться, из чего складывается привычная пористость.

На этом увеличенном фрагменте видна светлая пространственная сетка с многочисленными пустотами. Перегородки проходят на разной глубине, перекрываются и местами выходят из резкости. По одному плоскому снимку нельзя восстановить всю объемную структуру, но рельеф поверхности уже читается гораздо лучше.

Теперь в камеру смотрит темная, более плотная сторона губки. Издалека она выглядит почти однородной. Именно такие предметы мне интереснее всего рассматривать с учениками – можно сначала записать предположение об их структуре, а затем проверить, останется ли это предположение прежним после увеличения.

А вот и крупный план, где отчетливо видны длинные извивающиеся волокна и промежутки между ними. Регулярного рисунка, как у тканевого переплетения, здесь нет – линии проходят в разных направлениях и образуют рыхлую сеть. Особенно интересно сопоставить этот кадр со светлой ячеистой структурой, которую мы только что рассматривали – похожая пористость может складываться из совсем разных элементов.

Следующий образец – войлочный коврик. На этом кадре заметны сгибы, следы обработки и неоднородность поверхности.

А вот этот же коврик, но уже под небольшим увеличением. В этом ракурсе хорошо видно, насколько отличается изображение в телефоне от материала под ним. Серая поверхность распадается на светлые и темные волокна, пересечения и промежутки. Экран позволяет обсуждать выбранный участок даже небольшой группе людей. Возможность работы в связке со смартфоном – главная фишка устройства.

А вот сам крупный план волокнистой структуры. Видны отдельные светлые нити, изгибы и более плотные пучки. Одни волокна проходят перед другими, поэтому резкость и яркость меняются даже на небольшом участке.

Для сравнения с тканью это особенно удачный кадр. У ткани легко проследить повторяющееся переплетение, здесь рисунок выглядит беспорядочным. Такую разницу можно обсуждать по изображениям, не требуя от ученика сразу знать названия материалов и технологий их изготовления.

Микроскоп для телефона с подсветкой Levenhuk Kelvin TMC10 приятно удивил. С ним можно рассматривать привычные вещи и открывать в них целые миры вдали от лаборатории, дома или учебного кабинета. Достаточно взять насадку и смартфон – и интересный объект, найденный на прогулке, уже может стать поводом для небольшого исследования. Мне очень нравится эта свобода – любопытство возникло здесь и сейчас, и сразу есть возможность ему последовать.

Вывод

Я рада, что в нашем центре появились оба устройства. Фотомикроскоп Levenhuk Kelvin Touch KM7 позволяет спокойно работать с образцами за столом, а микроскоп для телефона с подсветкой Levenhuk Kelvin TMC10 удобно брать с собой. Уже представляю, как мы будем собирать собственную коллекцию наблюдений – от готовых микропрепаратов до предметов, которые школьники сами предложат рассмотреть. Настоящее 100% чувство контакта с реальностью.

И что еще более важно – возможность использовать приборы в связке со смартфонами и сохранять все увиденное – познавая окружающий мир наиболее привычным способом. Снимок можно открыть на большом экране, показать всей группе, вместе найти нужную деталь и вернуться к ней на следующем занятии. А при использовании насадки на смартфон фотографии сразу остаются в памяти телефона, и ими удобно делиться. Из отдельного наблюдения получается материал для общего обсуждения – с вопросами, догадками и сравнением результатов.

Наши привычные микроскопы еще послужат нам на занятиях. Но будущее учебной микроскопии я вижу именно в таком сочетании оптики, цифровой съемки и удобной работы с изображением с помощью смартфона. Мне хочется, чтобы школьники могли рассматривать, сохранять и обсуждать свои находки так же естественно, как фотографируют все остальное вокруг. Теперь у нас в центре для этого стало больше возможностей.

Спасибо за внимание. Если у вас остались вопросы ко мне или к моим небольшим исследованиям, можете писать в комментарии.