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■最大200倍の拡大倍率を誇るモバイルデジタル顕微鏡『Anyty 3R-A200』でミクロな世界を覗いてみた！　

　「最大200倍の拡大倍率を誇るモバイルデジタル顕微鏡『Anyty 3R-A200』でミクロな世界を覗いてみた！」

　外観はデジカメですが、この『Anyty 3R-A200』はモバイルデジタル顕微鏡。光学ズーム10～40倍、デジタルズーム5倍を合わせて、最大200倍の拡大倍率で画像・映像を撮影できちゃうんです。

■0.5mmボールペン先にある500ミクロンの金属球　

　パイロットのボールペン「ハイテックCコレト」が、最近のお気に入りです。「（５色用の）好きな色のぼるペンボディ」と「（色々な太さや色の）ボールペン替芯」を選び、それらを組み合わせて自分だけのボールペンを作り出すセットです。

　そんなハイテックCコレトの替え芯、0.5mm「ブラック」のペン先を顕微鏡で眺めてみたのが、下の写真です。ボールペンなんて「身の回りに溢れている」とはいえ、その加工精度や加工技術は見ていてとても気持ちが良くなります。書き心地が心地良い0.5mmのボールペンが、直径500ミクロン（μm）の金属球をペン先に抱え持つさまを顕微鏡で拡大して眺めれば…何だか「力強い下町の工場テースト」を感じさせて、実に気持ち良く（同時に）不思議な心地が満ちあふれて来るような気がします。

■ケルビンプローブフォース顕微鏡を使った表面電荷分布解析　

　走査型プローブ顕微鏡 (Scanning Probe Microscope; SPM) のひとつであるケルビンプローブフォース顕微鏡（Kelvin probe Force Microscopy:KFM）を使うと、測定対象の表面形状と電位ポテンシャル像を同時に得ることができる。…そんな測定データを見て、「表面形状と電位ポテンシャル像から、表面形状と表面電荷分布を導いてみたいですよね！」と呟いた（１年くらい前に）ことをきっかけに、SPMで測定された電位分布から、測定対象の表面電荷分布を推定する作業をした（数ヶ月前に）。

　…やったことは、とても簡単で、インパルス的な電荷が存在していた時に、KFMプローブ測定系で測定される電位分布をシフトインバリアントな系として静電場解析した上で＊、その電位分布で測定ノイズ耐性を考慮した出コンボリューション、つまり、ウィーナフィルタ的な処理をすることで、ケルビンプローブフォース顕微鏡（KFM）で測定された電位ポテンシャル像から、表面電荷分布を求める作業をした。

　といっても、やったことをとても単純に言えば、ノイズの大きさを考えながらロバストにボケた測定系のボケを除去する（プラス、意味合いというか単位変換をする）というだけで、何だか１０年くらい前に書いたコードをただ書き直しただけ、という感じ。あと、球状の測定対象を測定した電位分布測定結果から全球状の電荷分布を逆推定するための処理コードを書いたくらい（しかも、それはプラネタリウムソフトを作るために書いたコードをそのまま流用した）。

　…思うことは、使える状態の”ストック”が「できること」の量を決めるという当たり前のこと。「できたこと」を決めるのはタイミングとか運とかの影響の方がずっと多いと思うけど、「できること」を決めるのは使える状態にある”ストックの量が決める…と勝手に小さく信じて（きっとホントは違うんだろうけど）、精進しよう・そうしよう。

■USB顕微鏡で「簡易立体顕微鏡」を作ってみる　

　今日は、USB顕微鏡を使って「立体顕微鏡」を作ってみました。照明周りとソフト側をいじり、下記のような撮影をして、Shape From Specular 手法で法線積分から形状生成をすることで、カラー立体画像を撮影可能なUSB立体顕微鏡へ変身させてみる！という具合です。つまり、USB顕微鏡を「照明光の向きと各画素に対する撮影方向から、法線方向を推定し、その法線積分による形状を生成する」USB ３次元形状撮影顕微鏡に変身させてみた…という具合です（撮影のようすは、下に貼り付けた動画を見るとわかりやすいかもしれません）。

　下に貼り付けた、添付画像は「五千円札の樋口一葉」の目を中心にした「1ミリメートル角くらい」ぐらい部分を撮影してみたものです。五千円札の樋口一葉の眼を描く、インクの超盛り上がり具合を確認することができます。

　といっても、お札は偽造防止のために、触感でも本物・偽物をすぐに判別できるように、超盛り盛りでインクを盛り上げてあります。だから、これくらいの撮影ができなければ、…実際のところ「立体顕微鏡」なんて名乗る資格は無いのです。

　今や高倍率のUSB顕微鏡も１０００円くらいで買うことができる時代。そして、「あったらいいな」と思うことを実現する処理アルゴリズムも、コンピュータで簡単に走らせることができる今日この頃。

　それはつまり、千円あれば「あんなことやこんなこと」…色んなことができるというのが２０１７年の夏なのかも、と思ったりします。

■３００円くらいで「高性能な立体顕微鏡」を作ってみよう!?　

　先日、「３０００円くらいの立体顕微鏡」を作ってみました。けれど、３０００円ではまだ高い！というわけで、そのさらに１０分の１のお小遣いでも買える「３００円くらいの立体顕微鏡」を作ってみました。

　「やったこと」をひとことで言うと、300円ほどで買ったスマホ用レンズを使って、スマホからの特殊撮影をすることで、３００円のレンズ＋スマホを立体顕微鏡に仕立ててみました。

　たとえば、下に貼り付けたのは、深圳の油画村（大芬油画村）で買った「油絵」の表面を撮影してみたものです。油絵具材の盛り上がりのようすが見てとれます。こんなようすが、３００円程度のレンズとスマホを使って撮影できるのは、結構面白いのではないでしょうか。

　下に貼り付けたテスト撮影を眺めると「千円札のインク盛り上がり」くらいなら撮影できそうな感じです。

　この後は、レーウェンフック系の単レンズ顕微鏡用のボールレンズや「水滴「など、各種安レンズを使ったテスト撮影を行った上で、来週には、コストはさらに１０分の１・解像度はさらに１０倍くらいの世界を目指してみたいと思います。　１０ミクロンオーダーくらいの面内＆高さ精度の立体顕微鏡を、１００円玉一個くらいで実現するのが来週の目標です。…そして、今年２０１７年の夏休みの終わり頃には、それを誰でも使えるようにしてみたいと思います（と、日記には書いておこう）。