Que sont les microscopes numériques?
Un microscope numérique est un microscope optique traditionnel doté d'une caméra à dispositif à couplage de charge (CCD) intégrée. Il est utilisé pour la visualisation agrandie d'échantillons et d'échantillons. Ces microscopes peuvent généralement être connectés à un ordinateur afin que les images qu’ils produisent puissent être sauvegardées sur un disque dur pour une inspection ultérieure, ou affichés sur un moniteur afin que plusieurs personnes puissent voir un échantillon en même temps. En combinant plusieurs technologies, les microscopes numériques jouent un rôle crucial dans la recherche et l’éducation.
Comment ils travaillent
La plupart des microscopes numériques sont construits sur les mêmes fondements que d'autres microscopes optiques ou optiques. Un échantillon est placé sous une lentille d'objectif; une source de lumière attachée est généralement utilisée pour rendre l'échantillon plus facile à voir. La lentille d'objectif grossit l'échantillon et celui-ci est mis au point dans le tube du microscope. Dans un stéréomicroscope, l'oculaire, également appelé lentille oculaire, agrandit à nouveau l'image, la rendant ainsi visible pour l'observateur. Un microscope numérique peut ne pas inclure d'oculaire, mais utiliser un appareil photo numérique pour faire la mise au point.
Les types
Les microscopes numériques d'origine nécessitaient l'utilisation d'un ordinateur pour visualiser les images. Une boîte située dans la partie supérieure du microscope comprenait un cordon pour pouvoir le connecter à l'ordinateur, et le logiciel a interprété l'image et l'a affichée sur un moniteur. Des microscopes de ce type sont toujours disponibles, la plupart comprenant des cordons USB.
Les autres microscopes numériques ne nécessitent pas d'ordinateur. Au lieu de cela, un petit moniteur, généralement situé au sommet du microscope, là où se trouve traditionnellement l'oculaire, affiche une image de l'échantillon. Certains incluent un moniteur LCD séparé, ce qui peut permettre des images plus grandes. Les modèles tout-en-un comme celui-ci incluent généralement un disque dur afin que les images puissent être stockées et transférées.
Des modèles numériques portables sont également disponibles. Les niveaux d'agrandissement avec ces petits appareils sont généralement limités et ils doivent généralement être connectés à un ordinateur pour voir l'image. La nature portable de ces microscopes peut être un gros avantage, car il n’est généralement pas nécessaire de déplacer ou de modifier l’échantillon. La caméra peut également être placée dans de petits espaces et à des angles inhabituels que l’œil humain ne pourrait pas obtenir.
Les microscopes combinés stéréoscopiques et numériques comprennent des oculaires afin de pouvoir être utilisés comme des microscopes traditionnels, mais possèdent une caméra intégrée permettant la transmission et la sauvegarde des images. Dans la plupart des cas, le grossissement de l'oculaire détermine le niveau de grossissement de l'image finale. Des kits de caméra sont également disponibles, qui s'attachent à un stéréomicroscope séparé, ce qui en fait un microscope numérique.
Grossissement numérique
Les microscopes stéréoscopiques et numériques dépendent de l'optique de l'objectif pour une grande partie de leur grossissement. Alors que les stéréomicroscopes reposent sur l'optique de l'oculaire pour rendre l'image visible, la résolution de la caméra et la taille de l'écran déterminent le facteur de grossissement possible avec un microscope numérique. Ce type de microscope n'incluant pas nécessairement un oculaire, il est possible de capturer des images avec un grossissement optique beaucoup plus grand. De plus, l'image peut être encore agrandie numériquement, en particulier avec une caméra haute résolution.
L'agrandissement numérique - ou le zoom - manipule l'image pour l'agrandir. Lorsque la taille de l'image est augmentée, la taille des petits points de couleur qui composent l'image, appelés pixels, est augmentée. Comme cela peut donner à l’image une apparence de bloc, des algorithmes spéciaux sont utilisés pour ajouter de nouveaux pixels et interpoler leur valeur. Bien que cela puisse théoriquement réduire la qualité de l'image, la plupart des microscopes numériques sont équipés de caméras à haute résolution. Les images qu'ils produisent peuvent donc être aussi bonnes ou meilleures que les microscopes optiques stéréoscopiques.
Bien qu'il soit possible d'agrandir une image numérique plus d'une image vue par un oculaire, l'amplification est limitée par la taille de l'échantillon pouvant être reproduit sur un moniteur. La plupart des microscopes tout-en-un ont des écrans de visualisation relativement petits, atteignant parfois 8,89 cm (3,5 pouces) ou moins. Même les plus grandes unités incluent souvent un moniteur de 15 pouces (38,1 cm), ce qui limite encore la taille de l'image. Dans la plupart des cas, cela signifie que les microscopes numériques fournissent un peu plus de la moitié du grossissement des stéréomicroscopes comparables.
Stéréo vs numérique
Les microscopes stéréoscopiques et numériques sont disponibles dans une gamme de grossissements et de qualité, et chacun a ses avantages et ses inconvénients. Malgré les inconvénients liés au grossissement d'image, les modèles numériques présentent l'avantage supplémentaire de pouvoir capturer et afficher des images. Les images de spécimens peuvent souvent être facilement imprimées, et certains microscopes numériques offrent des résolutions pouvant atteindre 54 mégapixels. Pour les personnes qui doivent utiliser le microscope régulièrement, le fait de pouvoir voir l'image sur un écran peut également créer moins de fatigue oculaire.
Comparés aux microscopes stéréoscopiques, les microscopes numériques de base connectés à un ordinateur sont également souvent plus abordables et peuvent être utilisés à plusieurs fins. La possibilité de manipuler l'image numériquement signifie qu'il est possible de faire plus que simplement afficher et imprimer. Certains modèles scientifiques offrent une plage dynamique élevée, qui offre plus de contraste dans les images, ainsi que des fonctions de rotation et d'affichage 3D. Certains modèles offrent également un éclairage par LED semblable à celui des microscopes de culture tissulaire.