Hvad er digitale mikroskoper?
Et digitalt mikroskop er et traditionelt optisk mikroskop med et indbygget ladningskoblet enhedskamera (CCD) -kamera og bruges til forstørret visning af prøver og prøver. Disse mikroskoper kan normalt forbindes til en computer, så de billeder, de producerer, kan gemmes på en harddisk til senere inspektion eller vises på en skærm, så flere personer kan se en prøve på samme tid. Ved at bruge en kombination af teknologier spiller digitale mikroskoper en afgørende rolle i forskning og uddannelse.
Sådan fungerer de
De fleste digitale mikroskoper er bygget på samme fundament som andre optiske eller lysmikroskoper. En prøve anbringes under en objektiv linse; en vedhæftet lyskilde bruges normalt til at gøre prøven lettere at se. Den objektive linse forstørrer prøven, og den bringes i fokus inden i mikroskopets rør. I et stereomikroskop forstørrer okularet, også kaldet den okulære linse, billedet igen, hvilket gør det synligt for observatøren. Et digitalt mikroskop inkluderer muligvis ikke et okular, men brug et digitalt kamera til at fokusere billedet i stedet.
typer
De originale digitale mikroskoper krævede brug af en computer til at se billederne. En kasse øverst på mikroskopet indeholdt en ledning, så den kunne tilsluttes computeren, og software fortolkede billedet og viste det på en skærm. Mikroskoper af denne type er stadig tilgængelige, med de fleste inklusive USB-ledninger.
Andre digitale mikroskoper kræver ikke en computer. I stedet viser en lille skærm, som regel øverst på mikroskopet, hvor okularet traditionelt ville være, et billede af prøven. Nogle har en separat LCD-skærm, der muliggør større billeder. Alt-i-en-modeller som denne indeholder normalt en harddisk, så billeder kan gemmes og overføres.
Bærbare digitale modeller er også tilgængelige. Forstørrelsesniveauer med disse små enheder er normalt begrænset, og de skal typisk være knyttet til en computer for at se billedet. Disse mikroskopers håndholdte natur kan imidlertid være en stor fordel, da prøven normalt ikke behøver at blive flyttet eller ændret på nogen måde. Kameraet kan muligvis også placeres i små rum og i usædvanlige vinkler, som det menneskelige øje ikke kunne opnå.
Kombination stereo og digitale mikroskoper inkluderer okularer, så de kan bruges som traditionelle mikroskoper, men har et indbygget kamera, der gør det muligt at overføre og gemme billeder. I de fleste tilfælde bestemmer okularens forstørrelse størrelsen på det endelige billede. Kamerasæt er også tilgængelige, der fastgøres til et separat stereomikroskop, hvilket gør det til et digitalt.
Digital forstørrelse
Både stereo og digitale mikroskoper er afhængige af objektivlinsens optik for meget af deres forstørrelse. Mens stereomikroskoper stoler på okularens optik for at synliggøre billedet, bestemmer opløsningen af kameraet og skærmstørrelsen, hvor meget forstørrelse der er muligt med et digitalt mikroskop. Denne type mikroskop inkluderer ikke nødvendigvis et okular, det kan være muligt at optage billeder med langt større optisk forstørrelse. Derudover kan billedet forstørres yderligere digitalt, især med et kamera i høj opløsning.
Digital forstørrelse - eller zoom - manipulerer billedet for at gøre det større. Når billedstørrelsen øges, øges de små farvepunkter, der udgør billedet, kaldet pixels, i størrelse. Da dette kan få billedet til at se blokeret ud, bruges specielle algoritmer til at tilføje nye pixels og interpolere deres værdi. Selvom dette i teorien kan reducere billedkvaliteten, har de fleste digitale mikroskoper kameraer i høj opløsning, så billederne, de producerer, kan være lige så gode eller bedre end stereooptiske mikroskoper.
Selvom det kan være muligt at forstørre et digitalt billede mere end et set gennem et okular, er denne forstørrelse begrænset af, hvor stor prøven kan gengives på en skærm. De fleste alt-i-en-mikroskoper har relativt små visningsskærme, undertiden så små som 8,89 cm (3,5 inch) eller mindre. Selv større enheder inkluderer ofte en 15 tommer (38,1 cm) skærm, som stadig begrænser billedets størrelse. I de fleste tilfælde betyder dette, at digitale mikroskoper leverer lidt mere end halvdelen af forstørrelsen af sammenlignelige stereomikroskoper.
Stereo vs. Digital
Både stereo og digitale mikroskoper leveres i en række forstørrelser og kvalitet, og hver har sine fordele og ulemper. På trods af ulemperne i forbindelse med billedforstørrelse har digitale modeller den ekstra fordel at være i stand til at optage og vise billeder. Billeder af prøver kan ofte udskrives let, og nogle digitale mikroskoper giver opløsninger helt op til 54 megapixel. For mennesker, der skal bruge mikroskopet regelmæssigt, kan det at skabe billede på en skærm også skabe mindre øjenbelastning.
Sammenlignet med stereomikroskoper er grundlæggende computerforbundne digitale mikroskoper ofte også mere overkommelige og kan bruges til flere formål. Evnen til at manipulere billedet digitalt betyder, at der kan gøres mere end simpel visning og udskrivning; nogle videnskabelige modeller har et højt dynamisk interval, der giver mere kontrast i billeder og 3-D rotations- og displayfunktioner. Nogle modeller leverer også overhead-LED-belysning, der ligner den i vævskulturmikroskoper.