Spis treści
- Co to jest mikroskop cyfrowy?
- Jak działa mikroskop cyfrowy?
- Jak korzystać z mikroskopu cyfrowego?
- Jaka jest rozdzielczość mikroskopu cyfrowego?
- Pomiar 2D
- Pomiar 3D
- Jaka jest różnica między mikroskopem stereoskopowym a mikroskopem cyfrowym?
Co to są mikroskopy cyfrowe?
Mikroskop cyfrowy to zmodyfikowana odmiana typowego mikroskopu optycznego, w której obraz wyjściowy jest przechwytywany przez kamerę cyfrową i wyświetlany na monitorze. W mikroskopie cyfrowym nie ma możliwości oglądania próbki przez okular. Większość mikroskopów cyfrowych ma wbudowane źródła światła LED, których intensywność można regulować zgodnie z wymaganiami.
Cyfrowy system mikroskopowy jest w całości zaprojektowany na podstawie obrazów komputerowych i nie uwzględnia właściwości ludzkiego wzroku. Obecnie cyfrowe systemy mikroskopowe są dostępne od prostych mikroskopów USB po złożone mikroskopy przemysłowe. Próbkę umieszcza się na szkiełku podstawowym. Cyfrowy system mikroskopowy pozwala na więcej szczegółowa analiza próbki próbki. Niektóre mikroskopy komercyjne eliminują optykę oświetlenia, taką jak oświetlenie ze stałą fazą i Oświetlenie Köhler.
Owad obserwowany pod mikroskopem USB
CC BY 2.0
Plik: Usbmicroscope3.jpg
Jak działa mikroskop cyfrowy?
W mikroskopie cyfrowym preparat najpierw umieszcza się na stoliku. Próbka jest następnie oświetlana w zależności od zapotrzebowania na światło. Promienie światła odbite od próbki przechodzą przez soczewkę obiektywu mikroskopu, tworząc wyprostowany rzeczywisty obraz wewnątrz rurki mikroskopu. Punkt, w którym powstaje rzeczywisty obraz, to miejsce, w którym umieszczony jest CCD (urządzenie ze sprzężeniem ładunkowym). Promienie światła z tego punktu są przetwarzane przez CCD w celu utworzenia powiększonego obrazu próbki na ekranie monitora. Jeśli mikroskop używa aparatu cyfrowego zamiast CCD, to punkt, w którym powstaje obraz pośredni, pokrywa się z ogniskiem obiektywu aparatu.
Powiększenie obrazu generowanego przez matrycę CCD można zwiększyć, zwiększając rozmiar ekranu monitora. Wymiary szerokości, długości, przekątnej i koła próbki można uzyskać z samego ekranu. Niektóre zaawansowane mikroskopy cyfrowe mają wbudowane oprogramowanie umożliwiające przeprowadzanie takich pomiarów. Mikroskopia cyfrowa pomaga w uzyskaniu bardzo wyraźnych obrazów o wysokiej rozdzielczości kilku rodzajów żywych i nieożywionych próbek.
Jak korzystać z mikroskopu cyfrowego?
Krok 1: Umieść próbkę na stoliku mikroskopowym.
Krok 2: Oświetl próbkę odpowiednim natężeniem i kątem oświetlenia.
Krok 3: Wybierz wymagane powiększenie obiektywu.
Krok 4: Użyć pokręteł regulacji zgrubnej i precyzyjnej, aby ustawić właściwą ostrość próbki.
Krok 5: Obserwuj obraz preparatu na ekranie monitora i wykonaj wymagane pomiary (szerokość, długość, przekątna i wymiary koła).
Jaka jest rozdzielczość mikroskopu cyfrowego?
Mikroskop cyfrowy z typową 2-megapikselową matrycą CCD generuje obraz o wymiarach 1600 × 1200 pikseli. Rozdzielczość obrazu w tym przypadku zależy od pola widzenia obiektywu kamery. Jeśli podzielimy poziome pole widzenia przez 1600, to da nam przybliżoną rozdzielczość w pikselach. Rozdzielczość obrazu można poprawić, generując obraz subpikselowy.
Metoda Pixel Shift służy do uzyskiwania obrazów o wyższej rozdzielczości. W tej metodzie siłownik służy do fizycznego przemieszczania matrycy CCD w celu uchwycenia wielu nakładających się obrazów za jednym razem. Te liczne obrazy są łączone z obrazami w mikroskopie w celu uzyskania obrazów o rozdzielczości subpikselowej. W tej metodzie dostarczane są informacje o subpikselach, a uśrednianie standardowego obrazu jest również znanym sposobem uzyskiwania informacji o subpikselach. Pewne oprogramowanie zostało specjalnie zaprojektowane w celu poprawienia rozdzielczości obrazu wyświetlanego na monitorze.
Pomiar 2D
Ogólnie rzecz biorąc, cyfrowe systemy mikroskopowe (w tym wysokiej klasy cyfrowe systemy mikroskopowe) mają tendencję do pomiaru danej próbki w 2D. Pomiary te są wykonywane na ekranie, po prostu mierząc odległość od jednego piksela do drugiego. Jest w stanie zapewnić pomiary szerokości, długości, przekątnej, koła i więcej informacji strukturalnych. Niektóre cyfrowe systemy mikroskopowe są również w stanie policzyć liczbę cząstek.
Pomiar 3D
Niektóre zaawansowane cyfrowe systemy mikroskopowe są obecnie w stanie zapewnić pomiary 3D. Uzyskuje się to za pomocą układania obrazów. System mikroskopowy wykonuje obrazy próbki począwszy od najniższej płaszczyzny ogniskowej w polu widzenia obiektywu aparatu do najwyższej płaszczyzny ogniskowej za pomocą silnika krokowego. Obrazy te są następnie rekonstruowane w celu stworzenia modelu 3D opartego na kontraście obrazu, aby zapewnić trójwymiarowy kolorowy obraz próbki.
Te modele 3D można następnie wykorzystać do przeprowadzenia obliczeń, jednak ich dokładność zależy od silnika krokowego i głębi ostrości obiektywu aparatu. Mikroskopia cyfrowa jest powszechnie stosowana do wielu celów badawczych, takich jak dynamiczne eksperymenty materiałowe.
Jaka jest różnica między mikroskopem stereoskopowym a mikroskopem cyfrowym?
Mikroskop stereoskopowy i mikroskop cyfrowy różnią się głównie pod względem powiększenia. Powiększenie mikroskopu stereoskopowego jest iloczynem powiększenia obiektywu i powiększenia danej soczewki okularu. Ponieważ mikroskop cyfrowy nie posiada okularu, powiększenie uzyskuje się poprzez pomnożenie powiększenia obiektywu i powiększenia danej pary monitor CCD (lub powiększenie elektroniczne). Powiększenie elektroniczne można określić, obliczając stosunek wymiarów obrazu na monitorze do wymiarów próbki.
W mikroskopii cyfrowej promienie padają bezpośrednio na kamerę CCD. Często pomaga to w tworzeniu obrazów o lepszej rozdzielczości w porównaniu do mikroskopów stereoskopowych. W stereomikroskopach brane są pod uwagę właściwości ludzkiego wzroku, w przeciwieństwie do mikroskopów cyfrowych.
Rico Shena
2008 Computex - nagroda D & i: Mikroskop cyfrowy AnMo Dino-Lite.http://CC BY-SA 4.0view terms File:2008Computex DnI Award AnMo Dino-Lite Digital Microscope.jpg
Aby dowiedzieć się więcej o mikroskopach odwiedź https://techiescience.com/compound-microscope-working-5-important-uses/
Przeczytaj także:
Cześć, jestem Sanchari Chakraborty. Zrobiłem magisterium z elektroniki.
Zawsze lubię odkrywać nowe wynalazki w dziedzinie elektroniki.
Jestem chętnym uczniem, obecnie inwestuję w dziedzinę optyki stosowanej i fotoniki. Jestem także aktywnym członkiem SPIE (Międzynarodowe stowarzyszenie optyki i fotoniki) oraz OSI (Indyjskie Towarzystwo Optyczne). Moje artykuły mają na celu przybliżenie tematów badań naukowych wysokiej jakości w prosty, ale pouczający sposób. Nauka ewoluuje od niepamiętnych czasów. Próbuję więc wykorzystać tę ewolucję i przedstawić ją czytelnikom.
Połączmy się przez