Summary edit

Camera location	52° 27′ 36″ N, 158° 09′ 36″ E	View this and other nearby images on: OpenStreetMap	52.460000; 158.160000

Краткое описание (одинаковое для всех образцов):

Фумаролы на вулканах у всех ассоциируются, прежде всего, с желтой вулканической серой. Но высокотемпературные фумарольные газы могут переносить не только серу, но и небольшие количества металлов и других элементов, которые откладываются вокруг устья фумарол, создавая разноцветные инкрустации. В таких инкрустациях можно найти редкие или даже неизвестные минералы, которые больше нигде не встречаются. К сожалению, большинство фумарольных минералов очень мелкие, и их приходится изучать при помощи электронного микроскопа. Но электронный микроскоп создает изображение при помощи электронов, и все богатство красок в таких фотографиях теряется.

Мы сделали попытку исправить это и совместили несколько электронных микрофотографий с высоким разрешением и цветных фотографий тех же самых объектов, снятых через оптический микроскоп в цвете, но с низким разрешением. Разрешение оптического микроскопа не превышает половины длины волны (0.27 мк для зеленого цвета). В реальности контраст изображения сильно снижается уже при размере объектов 1-2 мк. Кроме того, оптический микроскоп имеет малую глубину резко отображаемого пространства. Изображение, полученное на электронном микроскопе, лишено этих недостатков, однако не содержит информации о цвете объекта.

Идея о совмещении цветной микрофотографии минерала, снятой с низким разрешением, и электронной микрофотографии этого же объекта с высоким разрешением, основана на особенности восприятия изображения человеческим глазом. Дело в том, что глаз гораздо более чувствителен к различиям в яркости двух соседних точек, чем к различиям в окраске. Поэтому информацию о цвете объекта из оптического микроскопа с низким разрешением можно наложить на информацию о яркости (рельефе) того же объекта из электронного микроскопа с высоким разрешением.

Технология совмещения следующая. Вначале делается цветная фотография объекта в диапазоне видимого света через оптический микроскоп при увеличении X500–X1000. С учетом низкой глубины резкости при больших увеличениях, цветная фотография изготовляется при помощи брекетинга фокуса («стопка» из 100–150 фотографий с разной фокусировкой) и компьютерного совмещения. Далее, объект напыляется углеродом и снимается под электронным микроскопом в том же ракурсе. После этого необходимо совместить черно-белую фотографию рельефа поверхности и цветовую информацию. Для совмещения использовалась компьютерная программа, специально написанная для этой цели. Совмещение в ручном режиме также возможно в графическом редакторе, но затруднительно из-за перспективных искажений, вызванных различием оптики в оптическом микроскопе (высокая апертура, широкоугольный объектив) и электронном микроскопе (малая апертура, длиннофокусный объектив). После совмещения контрольных точек на цветном и ч/б изображениях производится слияние слоев в режиме, обеспечивающем наиболее реалистичный вид фотографии.

Оптические изображения объектов были получены на микроскопе Nikon Eclipse LV100POL; электронные микрофотографии на микроскопе Vega Tescan II XMU.

Михаил Зеленский, Алексей Некрасов, Институт экспериментальной минералогии РАН (Черноголовка, Московская область). Андрей Мацеевский, независимый программист (Ключи, Камчатка).

Licensing edit

I, the copyright holder of this work, hereby publish it under the following license:

This file is licensed under the Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International license.

You are free:

• to share – to copy, distribute and transmit the work
• to remix – to adapt the work

Under the following conditions:

• attribution – You must give appropriate credit, provide a link to the license, and indicate if changes were made. You may do so in any reasonable manner, but not in any way that suggests the licensor endorses you or your use.
• share alike – If you remix, transform, or build upon the material, you must distribute your contributions under the same or compatible license as the original.

https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0CC BY-SA 4.0 Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 truetrue

This image was uploaded as part of European Science Photo Competition 2015.