Digitální mikroskop: 7 zajímavých faktů, které byste měli vědět

Obsah

• Co je digitální mikroskop?
• Jak funguje digitální mikroskop?
• Jak používat digitální mikroskop?
• Jaké je rozlišení digitálního mikroskopu?
• Měření 2D
• Měření 3D
• Jaký je rozdíl mezi stereoskopickým mikroskopem a digitálním mikroskopem?

Co jsou digitální mikroskopy?

Digitální mikroskop je upravená varianta typického optického mikroskopu, ve kterém je výstupní obraz zachycen digitálním fotoaparátem a je zobrazen na monitoru. V digitálním mikroskopu neexistuje žádný způsob prohlížení vzorku okulárem. Většina digitálních mikroskopů má zabudované světelné zdroje LED, jejichž intenzitu lze regulovat podle požadavku.

Digitální mikroskopický systém je zcela navržen na základě počítačových snímků a nebere v úvahu vlastnosti lidského vidění. V dnešní době jsou k dispozici digitální mikroskopické systémy od jednoduchých USB mikroskopů až po složité průmyslové mikroskopy. Vzorek se umístí na mikroskopické sklíčko. Digitální mikroskopický systém umožňuje více podrobná analýza vzorku vzorku. Některé komerční mikroskopy eliminují osvětlovací optiku, jako je fázové konstantní osvětlení a Köhlerovo osvětlení.

Jak funguje digitální mikroskopie?

V obecné digitální mikroskopii je vzorek nejprve umístěn na stolku. Vzorek je poté osvětlen v závislosti na světelných požadavcích. Světelné paprsky odražené od vzorku procházejí objektivem mikroskopu a vytvářejí vzpřímený skutečný obraz uvnitř mikroskopické trubice. Bod, ve kterém je vytvořen skutečný obraz, je místo, kde je umístěn CCD (charge-coupled device). Světelné paprsky z tohoto bodu jsou zpracovávány CCD za účelem vytvoření zvětšeného obrazu vzorku na obrazovce monitoru. Pokud mikroskop místo CCD používá digitální kameru, pak se bod, kde se vytváří mezilehlý obraz, shoduje s ohniskem objektivu kamery.

Zvětšení obrazu produkovaného CCD lze zvětšit zvětšením velikosti obrazovky monitoru. Šířku, délku, úhlopříčku a kruhové rozměry vzorku lze zjistit ze samotné obrazovky. Některé pokročilé digitální mikroskopy mají zabudovaný software pro provádění těchto měření. Digitální mikroskopie pomáhá při získávání velmi jasných obrázků s vysokým rozlišením několika typů živých i neživých vzorků.

Jak používat digitální mikroskop?

Krok 1: Umístěte vzorek na stolku mikroskopu.

Krok 2: Osvětlete vzorek vhodnou intenzitou světla a úhlem osvětlení.

Krok 3: Vyberte požadované zvětšení objektu.

Krok 4: Pomocí zaostřovacích knoflíků hrubého a jemného nastavení zaostřete vzorek správně.

Krok 5: Sledujte obraz vzorku na obrazovce monitoru a proveďte požadovaná měření (šířka, délka, úhlopříčka a kruhová měření).

Jaké je rozlišení digitálního mikroskopu?

Digitální mikroskop s typickým 2megapixelovým CCD generuje obraz 1600 × 1200 pixelů. Rozlišení obrazu v tomto případě závisí na zorném poli objektivu fotoaparátu. Pokud rozdělíme vodorovné zorné pole o 1600, může to poskytnout přibližné rozlišení v pixelech. Rozlišení obrazu lze zvýšit generováním subpixelového obrazu.

K získávání obrázků s vyšším rozlišením se používá metoda Pixel Shift. V této metodě se aktuátor používá k fyzickému pohybu CCD za účelem zachycení více překrývajících se snímků najednou. Tyto vícenásobné obrazy jsou kombinovány s obrazy v mikroskopu, aby se získaly obrazy s rozlišením subpixelů. V této metodě jsou poskytovány informace o subpixelech a průměrování standardního obrazu je také známý způsob, jak získat informace o subpixelech. Některý software je speciálně navržen pro zvýšení rozlišení obrazu zobrazeného na monitoru.

Měření 2D

Obecně platí, že digitální mikroskopické systémy (včetně špičkových digitálních mikroskopických systémů) mají tendenci měřit daný vzorek ve 2D. Tato měření se provádějí na obrazovce jednoduchým měřením vzdálenosti od jednoho pixelu k druhému. Je schopen poskytnout šířku, délku, úhlopříčku, měření kružnice a další strukturální informace. Některé digitální mikroskopické systémy jsou schopné počítat také počet částic.

Měření 3D

Některé pokročilé digitální mikroskopické systémy jsou nyní schopné poskytovat 3D měření. Toho lze dosáhnout pomocí skládání obrázků. Mikroskopický systém snímá obrazy vzorku počínaje od nejnižší ohniskové roviny v zorném poli objektivu fotoaparátu po nejvyšší ohniskovou rovinu pomocí krokového motoru. Tyto obrazy jsou poté rekonstruovány tak, aby vznikl 3D model založený na kontrastu obrazu a poskytující 3D barevný obraz vzorku.

Tyto 3D modely lze poté použít k provádění výpočtů, jejich přesnost však závisí na krokovém motoru a hloubce pole objektivu fotoaparátu. Digitální mikroskopie se běžně používá pro různé účely materiálového výzkumu, jako jsou experimenty s dynamickými materiály.

Jaký je rozdíl mezi stereoskopickým mikroskopem a digitálním mikroskopem?

Stereoskopický mikroskop a digitální mikroskop se liší hlavně z hlediska zvětšení. Zvětšení stereoskopického mikroskopu je dáno součinem zvětšení objektivu a zvětšení dané čočky okuláru. Protože digitálnímu mikroskopu chybí okulár, je zvětšení dáno vynásobením zvětšení objektivu a zvětšení daného páru CCD-monitor (nebo elektronického zvětšení). Elektronické zvětšení lze určit výpočtem poměru rozměru obrazu na monitoru k rozměru vzorku.

V digitální mikroskopii paprsky dopadají přímo na CCD kameru. To často pomáhá při vytváření obrazů s lepším rozlišením ve srovnání se stereoskopickými mikroskopy. U stereoskopických mikroskopů jsou na rozdíl od digitálních mikroskopů brány v úvahu vlastnosti lidského vidění.

Chcete-li se dozvědět více o mikroskopech, navštivte stránku https://techiescience.com/compound-microscope-working-5-important-uses/

Také čtení:

• Stereo mikroskop
• Invertovaný mikroskop
• Optický mikroskop
• Elektronový mikroskop

Sanchari Chakraborty

Ahoj, jsem Sanchari Chakraborty. Vystudoval jsem elektroniku.
Vždy rád zkoumám nové vynálezy v oblasti elektroniky.
Jsem horlivý student, v současné době investuji do oblasti aplikované optiky a fotoniky. Jsem také aktivním členem SPIE (Mezinárodní společnost pro optiku a fotoniku) a OSI (Optical Society of India). Moje články jsou zaměřeny na přiblížení kvalitních vědeckých výzkumných témat jednoduchým, ale informativním způsobem. Věda se vyvíjí od nepaměti. Takže se snažím nahlédnout do evoluce a představit ji čtenářům.
Pojďme se připojit