Wanneer gesmolten glas is opgeblazen tot een ballon, dan vormt zich aan de onderkant een klein druppeltje. Anthony van Leeuwenhoek, een Delftse ingenieur, gebruikte deze druppels als microscooplenzen voor het kijken naar het dierlijk leven in water. Ondanks hun ruwe vorm stelden deze vroege lenzen van Leeuwenhoek in staat de wondere wereld van het microscopisch leven te beschrijven. Sinds deze vroege tijd zijn er veel methoden bedacht om microscopen te verbeteren. Dat gebeurde niet alleen door betere lezen te maken maar ook door het betere benutten van de lichtbaan: het optisch vergroten. De jongste ontwikkelingen zijn de elektronenmicroscoop en de toepassing van de digitale techniek.
Er zijn enkele goedkope optische vergrotingsmethoden mogelijk met een eenvoudige breedveldmicroscoop (opvallend licht). Dit zijn de donkerveldmethode, de Rheinbergmethode, beide met doorvallend licht, en de methode met gepolariseerd licht. Daarnaast zijn er de wat duurdere contrastmethoden van het phase contrast, het verschillend interferentie contrast en het fluorescentie contrast.
Bij deze methode wordt een steen van de onderzijde met een holle lichtkegel “benaderd”. Dit gebeurt met behulp van een donkerveldinrichting. Midden in de lichtbaan, onder de condensor, wordt een opaak, dit is een niet doorschijnend, schijfje geplaatst: de zogenoemde centrale stop. De lichtkegelrand valt onder een schuine hoek de steen binnen. Het licht is alleen zichtbaar als zich in de steen lichtbreking voordoet. De achtergrond blijft donker. In de steen kunnen nu kleine details zoals insluitsels worden onderscheiden.
Als de centrale is gemaakt van gekleurd translucent, dit is doorschijnend, materiaal, dan krijgt de achtergrond van de steen de kleur van dit materiaal. Door het toevoegen van andere kleuren aan de lichtkegelrand worden door de kleurverschillen insluitsels krachtig en/of anders zichtbaar. Kleurenfiltermateriaal is overigens goed verkrijgbaar bij hobbywinkels.
Contrast is wellicht de belangrijkste variabele voor het goed waarnemen van beelden. In een steen hebben de verschillende mineraalinsluitsels vaak een verschillende lichtabsorptie. Dus moeten er methoden worden gebruikt om die verschillen waar te nemen. De methode van fase contrast is een handig optisch systeem dat werkt met een hogere vergroting. Het lijkt op de donkerveldmethode. De methode vereist een speciaal objectief met een “frasering”. Op één van de lenselementen is een ringvormige bedekking aangebracht. Deze moet als het ware “passen” op de binnenvallende lichtkegel. Er is een duidelijk contrast zichtbaar tussen de verschillende mineraalinsluitsels. De achtergrond is is grijs, de steen donker/zwart en er is een witte halo, een lichtrand, rondom de steen.
Deze methode heeft de meest onderscheidende kracht. Maar vereist niet alleen een polarisatiefilter -een polarisator en een analisator- maar ook aanvullend prisma aan de onderkant van het werkvlak. De beelden hebben een 3D-effect. Ook hier leidt het toevoegen van kleuren tot het toenemen van onderscheid.
Dit is een makkelijke methode voor contrastvergroting. Fluorescentie is de eigenschap van een molecule die wordt verlicht: er wordt een golflengte toegevoegd. Hierdoor ontstaat een langere golflengte die leidt tot lagere energie en wordt als kleur anders zichtbaar. Een voorbeeld is fluorescerende verf die gloeit als hij wordt belicht met “zwart”licht. Er zijn overzichten van mineralen met elk specifieke eigenschappen, die anders kleuren onder korte en/of lange golven.
Elektronenmicroscoop
De nieuwste vergrotingsmethoden betreffen de digitale techniek. Zelfs beelden met een zwak contrast kunnen door resolutieverbetering helder en contrastrijk worden vergroot.