El microscopio binocular

La característica básica que define un microscopio binocular es que dispone de dos oculares. Con esta configuración la muestra puede ser observada con los dos ojos.

En comparación con los microscopios monoculares, este tipo de microscopio permite en general reducir la tensión ocular ya que no es necesario mantener un ojo cerrado para observar la muestra. Esta característica los hace más adecuados para trabajar durante períodos prolongados de tiempo.

Microscopio binocular
Microscopio binocular

La configuración de un microscopio binocular es internamente muy similar a la del microscopio monocular. La única diferencia es la presencia de un prisma que divide la luz proveniente del objetivo en dos haces exactamente iguales hacia los dos oculares. El resto de elementos son los mismos que en un microscopio óptico básico, puedes encontrar más información en el artículo sobre las partes de un microscopio.

Los microscopios binoculares están preparados para observar imágenes bidimensionales, por lo tanto, es necesario preparar la muestra en un portaobjetos y un cubreobjetos para poder observarla correctamente. Los objetivos de los microscopios binoculares suelen aumentar entre 4x y 100x mientras que el ocular tiene habitualmente un aumento de 10x o 20x. Por lo tanto, el aumento total de los microscopios binoculares suele estar comprendido entre 40x y 1500x. Los aumentos superiores a 1500x son considerados aumentos vacíos.

Los microscopios binoculares permiten regular la distancia entre los dos oculares para adaptarla a la distancia entre los ojos del observador. En los microscopios binoculares de buena calidad se pueden graduar los oculares para corregir defectos oculares del observador y enfocar correctamente la imagen.

Existen microscopios con un tercer ocular en el que se puede conectar una cámara para capturar imágenes de la muestra. En este caso hablamos de microscopios trinoculares.

Microscopio binocular fabricado por Leitz en 1971
Microscopio binocular fabricado por Leitz en 1971 (Fuente: Wolfgang Lehmann)

Historia de microscopio binocular

El primer microscopio binocular fue construido por el fraile capuchino Chérubin d’Orléans en el siglo XVII. Él mismo había inventado poco antes el telescopio binocular e intentó extrapolar su idea a los microscopios. Este primer microscopio binocular fue un precursor del microscopio estereoscópico ya que se basaba en utilizar dos objetivos, cada uno con un ocular distinto. El resultado no fue totalmente satisfactorio ya que las imágenes observadas con el microscopio de Chérubin d’Orléans aparecían en tres dimensiones y con los relieves invertidos (imagen pseudoscópica). Este primer intento de microscopio binocular cayó en el olvido y no fue hasta dos siglos más tarde que Charles Wheatstone lo analizó en profundidad cuando sentó las bases de la microscopía estereoscópica.

En 1853 John Leonard Riddell intentó de nuevo construir un microscopio binocular. Este concepto se pareció más al microscopio binocular actual porque se basaba en un sistema de prismas que permitía dividir la imagen proveniente de un solo objetivo. En esta configuración la mitad derecha de la imagen proveniente del objetivo era dirigida hacia un ocular mientras que la mitad izquierda era dirigida hacia el otro ocular.

Microscopio fabricado por Carl Zeiss
Microscopio binocular Carl Zeiss fabricado en 1914 (Fuente: Zeiss Microscopy)

El resultado era también una imagen en tres dimensiones ya que la imagen observada no era exactamente la misma en los dos oculares. Sin embargo, a efectos prácticos la división de los rayos de luz provenientes del objetivo se traducía en una reducción de su capacidad de aumento. La imagen obtenida con este microscopio era poco nítida debido a los efectos tridimensionales y con un aumento menor que el que ofrecía el microscopio monocular. Por este motivo, la comunidad científica continuó utilizando el microscopio monocular para las tareas de investigación.

Sin embargo, la idea de introducir prismas para modificar el camino de la luz en el interior del microscopio había sido un gran paso en la buena dirección. El paso definitivo llegó de la mano de la empresa Leitz gracias a las investigaciones del físico Felix Jentzsch y Ernst Leitz II. Ernst Leitz II, empresario principal en la empresa Leica a principios del siglo XX, estaba convencido de que la creación del microscopio binocular era un paso necesario para el desarrollo de la microscopía. Con esta idea en mente, buscó la colaboración del físico Felix Jentzsch.

El diseño que desarrollaron incorporaba un prisma recubierto con un pequeño espejo. Esto permitía dividir en dos el haz de luz proveniente de la muestra sin afectar la calidad de imagen obtenida por el objetivo. Con este prisma se podía dirigir el mismo haz de luz hacia dos oculares distintos de modo que los dos ojos observaban exactamente la misma imagen.

El 1913 el nuevo microscopio binocular  empezó a comercializarse. Su uso se extendió rápidamente ya que permitía observar muestras con la misma calidad y aumento que el microscopio monocular pero sin fatigar la vista. Todavía hoy, los microscopios binoculares están basados en la idea original de Ernst Leitz II y Felix Jentzsch.

Diferencia entre el microscopio binocular y el microscopio estereoscópico

Es importante no confundir el microscopio binocular con el microscopio estereoscópico. Si bien es cierto que todos los microscopios estereoscópicos son binoculares, no necesariamente todo microscopio binocular es estereoscópico.

La imagen observada en un microscopio binocular es la misma en los dos oculares, de modo que se observa una imagen en dos dimensiones. Este no es el caso de los microscopios estereoscópicos. Este tipo de microscopio utiliza dos objetivos y dos oculares de modo que la imagen observada en cada ocular es distinta. Al observar la muestra los dos ojos combinan las dos imágenes de modo que se produce una visualización de la imagen en tres dimensiones.  

Resulta por lo tanto evidente que un microscopio estereoscópico debe disponer siempre de dos oculares, en caso contrario no sería posible obtener visión 3D, esto lo convierte en un tipo específico de microscopio binocular. Por lo tanto, al hablar de microscopio binocular nos referimos siempre al microscopio compuesto que dispone de dos oculares y un solo objetivo. Si queremos hacer referencia al microscopio para observar muestras tridimensionalmente (dos oculares y dos objetivos) el término correcto es microscopio estereoscópico.