В отличие от простейших монокулярных моделей большинство микроскопов имеют встроенные в столик осветители, которые существенно помогает при проверке драгоценных камней. Это может быть лампа под столиком и рассеивающая пластина. Дополнительно можно использовать ирисовую диафрагму для изменения размера освещенной площади. В более дорогих моделях применяется освещение падающим светом или же освещение, создающее светлое и темное поле, — два последних осветителя расположены под столиком.
При работе в светлом поле свет проходит через образец и попадает в объектив микроскопа. Когда используется освещение для работы в темном поле, отражающая пластина размещается над лампой, не давая свету попасть прямо в объектив, и свет направляется на образец сбоку с помощью зеркала. Такое освещение можно также получить с помощью одного-двух горизонтально расположенных источников света или световодов. Для серьезной геммологической экспертизе освещение по типу темного поля — лучший способ освещения, так как при просмотре на темном фоне лучше выявляются особенности внутреннего строения драгоценного камня (включения, трещины напряжения и т. д.).
Для освещения падающим светом часто используют отдельную лампу (или лампы), закрепленную над столиком и снабженную отражателем или линзой для получения сфокусированного пятна. Если имеется внешний источник света, для этой цели пригодны световоды. Для оценки цвета бриллиантов служит скорректированная по цвету флюоресцентная лампа, которая дает освещение, аналогичное дневному (описываемое в северном полушарии как «дневной свет с северной стороны»).
Точечное освещение и способ затенения
Точечное освещение — еще один способ освещения, при котором свет попадает внутрь драгоценного камня и позволяет выявить различные включения. При освещении падающим светом большой площади значительная часть света отражается обратно от поверхности камня. В случае точечного освещения с помощью световода создается световой пучок малого диаметра, но высокой интенсивности с минимальным обратным рассеянием.
В способе затенения между источником света и образцом вводится непрозрачный черный экран. Улучшающую изображение контрастность, достигаемую затенением, в самом простом случае можно получить, используя ирисовую диафрагму микроскопа и тем самым ограничивая освещенную площадь. Однако главный геммолог ГИА Дж. Койвула усовершенствовал этот способ таким образом, что дифракция и рассеяние света на краях экрана позволяют усилить контрастность включений, показатель преломления которых не такой, как у кристалла-хозяина.
Рассеянный свет, возникающий на краях экрана, проходит через кристалл до тех пор, пока не достигнет включений, имеющих иную оптическую плотность. Часть лучей отражается от объектива микроскопа и вызывает потемнение этой части изображения, а та часть включения, через которую свет прошел, преломившись, выглядит светлой, что в целом приводит к повышению контрастности изображения. Затенение достигается при использовании проходящего света и введении непрозрачного экрана соответствующих формы и размеров между источником света и образцом. Экран затем медленно передвигают поперек поля зрения, пока не появится затенение и включение не станет более контрастным по сравнению с кристаллом-хозяином.
Иммерсионный метод
Когда значение А показателя преломления иммерсионной жидкости приближается к значению п, отражение света от поверхности камня падает до нуля и, если только драгоценный камень не имеет очень яркой окраски, он становится почти невидимым. Но для изучения таких особенностей драгоценного камня, как наличие включений внутри него, это даже удобно. Одной из проблем, возникающей при освещении изучаемого камня, является отражение от его поверхности значительной доли падающего света. Из-за этого бывает особенно трудно осветить ограненный камень так, чтобы можно было изучать его внутреннее строение. Если же камень погрузить в иммерсионную жидкость с близким показателем преломления, лучи света уже не будут отражаться от его поверхности, а проникнут в драгоценный камень, осветив его внутреннюю часть.
Уменьшение отражения от поверхности достигается погружением камня в иммерсионную кювету, содержащую жидкость с подходящим показателем преломления (даже вода дает некоторое улучшение).
Пористые драгоценные камни, такие, как опал и бирюза, или камни с трещинами, достигающими поверхности, нельзя погружать в эти жидкости, так как в результате может произойти их обесцвечивание. Такие жидкости, как бензилбензоат, являются сильными растворителями и могут растворить цемент в составных камнях. Жидкости рекомендуется фильтровать перед употреблением, чтобы плавающие в них частицы не искажали вид погруженного камня.
Некоторые микроскопы предназначены специально для работы с иммерсионными жидкостями, и система линз в них расположена так, что свет попадает в объектив по горизонтали. Это делается для того, чтобы держатель драгоценного камня можно было ввести в иммерсионную кювету вертикально. В случае более традиционного вертикального микроскопа высота кюветы должна быть ограничена, так чтобы можно было ввести в нее пинцет с камнем.