O que são microscópios digitais?

Um microscópio digital é um microscópio óptico tradicional com uma câmera embutida no dispositivo de carga acoplada (CCD) e é usado para a visualização ampliada de amostras e amostras. Esses microscópios geralmente podem ser conectados a um computador para que as imagens produzidas possam ser salvas no disco rígido para inspeção posterior ou exibidas em um monitor para que várias pessoas possam ver uma amostra ao mesmo tempo. Ao usar uma combinação de tecnologias, os microscópios digitais desempenham um papel crucial na pesquisa e na educação.

Como eles trabalham

A maioria dos microscópios digitais é construída com a mesma base que outros microscópios ópticos ou de luz. Uma amostra é colocada sob uma lente objetiva; uma fonte de luz anexada é geralmente usada para facilitar a visualização da amostra. A lente objetiva amplia a amostra e é colocada em foco dentro do tubo do microscópio. Em um microscópio estéreo, a ocular, também chamada de lente ocular, amplia a imagem novamente, tornando-a visível para o observador. Um microscópio digital pode não incluir uma ocular, mas usar uma câmera digital para focar a imagem.

Tipos

Os microscópios digitais originais exigiam o uso de um computador para visualizar as imagens. Uma caixa na parte superior do microscópio incluía um cabo para que pudesse ser conectado ao computador, e o software interpretava a imagem e a exibia em um monitor. Microscópios desse tipo ainda estão disponíveis, com a maioria incluindo cabos USB.

Outros microscópios digitais não precisam de um computador. Em vez disso, um pequeno monitor, geralmente no topo do microscópio, onde a ocular estaria tradicionalmente, exibe uma imagem da amostra. Alguns incluem um monitor LCD separado, que pode permitir imagens maiores. Modelos multifuncionais como esse geralmente incluem um disco rígido para que as imagens possam ser armazenadas e transferidas.

Modelos digitais portáteis também estão disponíveis. Os níveis de ampliação desses pequenos dispositivos geralmente são limitados e geralmente precisam ser conectados a um computador para ver a imagem. A natureza manual desses microscópios pode ser uma grande vantagem, no entanto, como a amostra geralmente não precisa ser movida ou alterada de forma alguma. A câmera também pode ser colocada em espaços pequenos e em ângulos incomuns que o olho humano não poderia alcançar.

Os microscópios estéreo e digital combinados incluem oculares para que possam ser usados ​​como microscópios tradicionais, mas possuem uma câmera embutida que permite que as imagens sejam transmitidas e salvas. Na maioria dos casos, a ampliação da ocular determina o nível de ampliação da imagem final. Também estão disponíveis kits de câmera que se conectam a um microscópio estéreo separado, transformando-o em um digital.

Ampliação digital

Tanto os microscópios estéreo quanto os digitais dependem da ótica da lente objetiva para grande parte de sua ampliação. Enquanto os microscópios estéreo dependem da ótica da ocular para tornar a imagem visível, a resolução da câmera e o tamanho do monitor determinam quanta ampliação é possível com um microscópio digital. Esse tipo de microscópio não inclui necessariamente uma ocular; pode ser possível capturar imagens com uma ampliação óptica muito maior. Além disso, a imagem pode ser ampliada ainda mais digitalmente, especialmente com uma câmera de alta resolução.

A ampliação digital - ou zoom - manipula a imagem para aumentá-la. Quando o tamanho da imagem aumenta, os pequenos pontos de cor que compõem a imagem, chamados pixels, aumentam de tamanho. Como isso pode tornar a imagem com aparência de bloco, algoritmos especiais são usados ​​para adicionar novos pixels e interpolar seu valor. Embora isso possa, em teoria, reduzir a qualidade da imagem, a maioria dos microscópios digitais possui câmeras de alta resolução; portanto, as imagens produzidas podem ser tão boas ou melhores quanto os microscópios ópticos estéreo.

Embora possa ser possível ampliar uma imagem digital mais do que a vista através de uma ocular, essa ampliação é restringida pelo tamanho em que a amostra pode ser reproduzida em um monitor. A maioria dos microscópios multifuncionais possui telas de visualização relativamente pequenas, às vezes menores que 8,89 cm ou menos. Unidades ainda maiores geralmente incluem um monitor de 38,1 cm, que ainda limita o tamanho da imagem. Na maioria dos casos, isso significa que os microscópios digitais fornecem um pouco mais da metade da ampliação de microscópios estéreo comparáveis.

Estéreo vs. Digital

Tanto os microscópios estéreo quanto os digitais têm uma variedade de ampliações e qualidade, e cada um tem seus prós e contras. Apesar das desvantagens relacionadas à ampliação de imagem, os modelos digitais têm a vantagem adicional de poder capturar e exibir imagens. Imagens de espécimes geralmente podem ser impressas facilmente, e alguns microscópios digitais fornecem resoluções de até 54 megapixels. Para pessoas que precisam usar o microscópio regularmente, a capacidade de ver a imagem na tela também pode causar menos fadiga ocular.

Comparados aos microscópios estéreo, os microscópios digitais básicos conectados ao computador também são geralmente mais acessíveis e podem ser usados ​​para mais propósitos. A capacidade de manipular a imagem digitalmente significa que mais pode ser feito do que simples exibição e impressão; alguns modelos científicos apresentam alta faixa dinâmica, que oferece mais contraste nas imagens e funções de rotação e exibição em 3-D. Alguns modelos também fornecem iluminação de LED semelhante à dos microscópios de cultura de tecidos.