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用光学显微镜观察头发毛鳞片


Auditorium·hair摄影琐事

本文发表于超过180天以前,部分内容可能已经失效

google搜索头发毛鳞片的图片,发现很多是使用的电子显微镜照出来的图片。光学显微镜也有,但是用光学显微镜的比较麻烦一些。

电子显微镜

扫描电子显微镜的好处是清楚,对比好,而且因为景深相对比较大,照出来的照片很好看。因为是用电子束而不是光子,所以看到的直接是头发表面,不会受头发粗细颜色影响。但缺点也显而易见,一个字,。在新加坡的价格是S$400 per session,4个小时。

SEM下观察到的头发

SEM下观察到的头发

光学显微镜

这里说的光学显微镜是普通的正立生物显微镜。光源在样本的下面,物镜在样本的上面,采用透射光观察。但是因为是投射,所以为了观察头发表面的毛鳞片,就有一些额外的步骤。

如果是白头发,可以直接观察,因为头发里没有什么色素会干扰光线。但是黑头发的话,细的头发里面的色素会干扰视线,无法聚焦到表面,粗的头发就干脆直接一团黑,什么都看不到了。所以要制作一个头发表面的印记。

样品制作

在盖玻片上涂一层PVA胶水,就是普通的粘木头的白胶。然后把头发粘上去,等胶完全干透以后把头发撕下。胶水不要涂太薄,稍微厚一点,撕头发的时候就不容易把胶水层撕破。然后把胶水的一面向下,放在载玻片上,就可以观察毛鳞片了。因为胶水在塑料表面会收缩成液滴,所以需要把胶水涂在盖玻片上,之前试着用透明胶的,就无法把胶水涂成一层。

观察

在观察的时候光线调暗,光圈开到最大,这样用不同焦距观察头发不同部位的时候不会变形。放大倍数不需要很高,800倍就能很清楚的看到毛鳞片了。

之所以要以不同焦距观察,是因为头发是圆柱形,而光学显微镜的景深非常浅,所以在一个焦距下只能看到一部分而已。

光学显微镜下观察到的头发中间部分

光学显微镜下观察到的头发中间部分


光学显微镜下观察到的头发边缘

光学显微镜下观察到的头发边缘

图像处理

为了在同一张图片中显示头发的完整图像,就需要对不同焦距下拍摄的图片进行处理。在保证样品和相机不移动的前提下,调整焦距,拍摄聚焦在不同部位的图片,就像上面两张图片一样。当拍摄的照片覆盖全部头发以后,使用一些图像处理软件或者专门的景深叠加软件,就可获得完整对焦的照片。

光学显微镜下观察到的完整头发图像

光学显微镜下观察到的完整头发图像

推荐CombineZP这个小工具,免费的,有不同的叠加算法,个人觉得Pyramid Do Stack算法是不错的。默认输出的图片会自动加一个边框,边框是原图边缘一圈图像的镜像,所以要先按A键以选择原图去掉边框之后再保存。

本文 "用光学显微镜观察头发毛鳞片" 由 K. Huang 首先发表于 xjpvictor's Blog 并以 CC BY-NC 4.0 许可证发布 © 2016
转载注明引用来源 https://blog.xjpvictor.info/2016/04/hair-cuticle-with-optical-microscope/

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