Digitalt mikroskop: 7 interessante fakta at vide

Indhold

Hvad er digitale mikroskoper?

Et digitalt mikroskop er en modificeret variant af det typiske optiske mikroskop, hvor outputbilledet er taget af et digitalt kamera og vises på en skærm. I et digitalt mikroskop er der ingen måde at se prøven gennem et okular. De fleste digitale mikroskoper har indbyggede LED-lyskilder, hvis intensitet kan styres i henhold til kravet.

Et digitalt mikroskopisk system er udelukkende designet baseret på computerbilleder og tager ikke menneskelige synsegenskaber i betragtning. I dag er digitale mikroskopiske systemer tilgængelige i form af simple USB-mikroskoper til komplekse industrielle mikroskoper. Prøven placeres på et objektglas. Det digitale mikroskopiske system tillader et mere detaljeret analyse af prøven. Nogle kommercielle mikroskoper eliminerer belysningsoptikken, såsom fase konstant belysning og Köhler-belysning.

digitalt mikroskop
Et digitalt mikroskopisk system. Billedkilde: Brad Flickinger - https://www.flickr.com/photos/56155476@N08/5731618209/
Et insekt observeret med et USB-mikroskop
CC BY 2.0
Fil: Usbmicroscope3.jpg

Hvordan fungerer en digital mikroskopi?

Generelt digital mikroskopi placeres prøven først på scenen. Prøven tændes derefter afhængigt af lyskravene. De lysstråler, der reflekteres fra prøven, passerer gennem mikroskopets objektivlinse til dannelse af et oprejst ægte billede inde i mikroskoprøret. Punktet, hvor det virkelige billede dannes, er hvor CCD (ladekoblet enhed) placeres. Lysstråler fra dette punkt behandles af CCD for at danne et forstørret billede af prøven på monitorskærmen. Hvis mikroskopet bruger et digitalt kamera i stedet for en CCD, falder det punkt, hvor det mellemliggende billede dannes, sammen med kameralinsens brændpunkt.

Forstørrelsen af ​​billedet produceret af CCD kan øges ved at øge størrelsen af ​​monitorskærmen. Prøvens bredde, længde, diagonale og cirkulære mål kan fås fra selve skærmen. Nogle avancerede digitale mikroskoper har indbygget software installeret til at udføre sådanne målinger. Digital mikroskopi hjælper med at opnå meget klare og højopløselige billeder af flere typer levende og ikke-levende prøveemner.

CCD SONY ICX493AQA sensor side
En ladekoblet enhed eller CCD-billedkilde: https://en.wikipedia.org/wiki/Charge-coupled_device#/media/File:CCD_SONY_ICX493AQA_sensor_side.jpg

Hvordan bruges et digitalt mikroskop?

Trin 1: Placer prøveeksemplaret på mikroskopstadiet.

Trin 2: Belyse prøven med passende lysintensitet og belysningsvinkel.

Trin 3: Vælg den ønskede objektive forstørrelse.

Trin 4: Brug grov- og finjusteringsknapene til at bringe prøveeksemplaret til korrekt fokus.

Trin 5: Overhold billedet af prøven på monitorskærmen, og udfør de nødvendige målinger (bredde, længde, diagonale og cirkulære målinger).

Hvad er opløsningen af ​​et digitalt mikroskop?

Et digitalt mikroskop med en typisk 2 megapixel CCD genererer et billede på 1600 × 1200 pixels. Billedopløsningen afhænger i dette tilfælde af kameralinsens synsfelt. Hvis vi deler det vandrette synsfelt med 1600, kan det give den omtrentlige pixelopløsning. Billedopløsningen kan forbedres ved at generere et subpixelbillede.

Pixel Shift-metoden bruges til at opnå billeder med højere opløsning. I denne metode bruges en aktuator til fysisk at flytte CCD'en for at fange flere overlappende billeder på én gang. Disse flere billeder kombineres med billederne i mikroskopet for at opnå billeder under opløsning i pixel. I denne metode tilvejebringes underpixelinformation, og gennemsnittet af et standardbillede er også en kendt måde at opnå subpixelinformation på. Visse software er specielt designet til at forbedre den billedopløsning, der vises på skærmen.

1280px synsvinkel.svg
Synsfelt. af et kameralinsen, som opløsningen afhænger af. Billedkilde: http://By Dicklyon at English Wikipedia – Transferred from en.wikipedia to Commons., Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10783200

2D måling

Generelt har digitale mikroskopiske systemer (inklusive avancerede digitale mikroskopiske systemer) tendens til at måle den givne prøve i 2D. Disse målinger udføres på skærmen ved blot at måle afstanden fra en pixel til en anden. Dette er i stand til at give bredde, længde, diagonal, cirkelmålinger og mere strukturel information. Nogle digitale mikroskopiske systemer er også i stand til at tælle antallet af partikler.

3D måling

Nogle avancerede digitale mikroskopiske systemer er nu i stand til at levere 3D-målinger. Dette opnås ved hjælp af billedstabler. Det mikroskopiske system tager billederne af prøven startende fra det laveste fokusplan i FOV af kameralinsen til det højeste fokusplan ved hjælp af en trinmotor. Disse billeder rekonstrueres derefter til at producere en 3D-model baseret på billedkontrast til at give et 3D-farvebillede af prøven.

Disse 3D-modeller kan derefter bruges til at udføre beregninger, men deres nøjagtighed afhænger af trinmotor og dybdeskarphed på kameralinsen. Digital mikroskopi bruges ofte til flere materialeforskningsformål som eksperimenter med dynamiske materialer.

Hvad er forskellen mellem et stereomikroskop og et digitalt mikroskop?

Et stereomikroskop og et digitalt mikroskop varierer hovedsageligt med hensyn til forstørrelse. Stereomikroskopforstørrelsen er givet af produktet af den objektive forstørrelse og forstørrelsen af ​​det givne okularobjektiv. Da et digitalt mikroskop mangler et okular, gives forstørrelsen ved at multiplicere den objektive forstørrelse og forstørrelsen af ​​det givne CCD-monitorpar (eller elektronisk forstørrelse). Den elektroniske forstørrelse kan bestemmes ved at beregne forholdet mellem dimensionen af ​​billedet på skærmen og dimensionen af ​​prøven.

I digital mikroskopi falder strålerne direkte på CCD-kameraet. Dette hjælper ofte med at producere billeder med bedre opløsning sammenlignet med stereomikroskoper. I stereomikroskoper tages de menneskelige synsegenskaber i betragtning i modsætning til digitale mikroskoper.

2008Computex DnI Award AnMo Dino Lite digitalt mikroskop
Et digitalt USB-mikroskop. (typer mikroskop) Billedkilde:
Rico Shen
2008 Computex - D & i Award: AnMo Dino-Lite Digital Microscope.http://CC BY-SA 4.0view terms File:2008Computex DnI Award AnMo Dino-Lite Digital Microscope.jpg

For at vide mere om mikroskoper besøg https://lambdageeks.com/compound-microscope-working-5-important-uses/

Læs også: