Digitaalinen mikroskooppi on perinteinen optinen mikroskooppi, jossa on sisäänrakennettu latauskytketty laite (CCD) -kamera, ja sitä käytetään näytteiden ja näytteiden suurentuneeseen katseluun. Nämä mikroskoopit voidaan yleensä liittää tietokoneeseen, jotta niiden tuottamat kuvat voidaan tallentaa kiintolevylle myöhempää tarkastusta varten tai näyttää näytöllä, jotta useat ihmiset voivat nähdä näytteen samanaikaisesti. Teknologian yhdistelmän avulla digitaalisilla mikroskoopeilla on tärkeä rooli tutkimuksessa ja koulutuksessa.
Miten he toimivat
Useimmat digitaaliset mikroskoopit on rakennettu samalle perustalle kuin muut optiset tai valomikroskoopit. Näyte asetetaan objektiivin alle; näytettä on yleensä helpompi käyttää kiinnitetyllä valonlähteellä. Objektiivi suurentaa näytteen, ja se tuodaan tarkennukseen mikroskoopin putken sisällä. Stereomikroskoopissa okulaari, jota kutsutaan myös silmälinssiksi, suurentaa kuvan uudelleen ja tekee sen näkyväksi tarkkailijalle. Digitaalinen mikroskooppi ei välttämättä sisällä okulaaria, mutta tarkenna kuva sen sijaan digitaalikameralla.
Tyypit
Alkuperäiset digitaaliset mikroskoopit vaativat kuvien katseluun tietokoneen. Mikroskoopin yläosassa oleva laatikko sisälsi johdon, jotta se voitaisiin liittää tietokoneeseen, ja ohjelmisto tulkitsi kuvan ja näytti sen näytöllä. Tämän tyyppisiä mikroskooppeja on edelleen saatavilla, useimmat sisältävät USB -johdot.
Muut digitaaliset mikroskoopit eivät vaadi tietokonetta. Sen sijaan pieni näyttö, yleensä mikroskoopin yläosassa, jossa okulaari perinteisesti olisi, näyttää kuvan näytteestä. Joissakin on erillinen LCD -näyttö, joka voi mahdollistaa suurempien kuvien ottamisen. Tällaiset all-in-one-mallit sisältävät yleensä kiintolevyn, jotta kuvat voidaan tallentaa ja siirtää.
Saatavilla on myös kannettavia digitaalisia malleja. Suurennustasot näillä pienillä laitteilla ovat yleensä rajalliset, ja ne on yleensä liitettävä tietokoneeseen kuvan näkemiseksi. Näiden mikroskooppien kädessä pidettävä luonne voi kuitenkin olla suuri etu, koska näytettä ei yleensä tarvitse siirtää tai muuttaa millään tavalla. Kamera voidaan myös sijoittaa pieniin tiloihin ja epätavallisiin kulmiin, joita ihmissilmä ei pysty saavuttamaan.
Stereo- ja digitaalimikroskoopit sisältävät okulaareja, jotta niitä voidaan käyttää kuten perinteisiä mikroskooppeja, mutta niissä on sisäänrakennettu kamera, joka mahdollistaa kuvien lähettämisen ja tallentamisen. Useimmissa tapauksissa okulaarin suurennus määrittää lopullisen kuvan suurennustason. Saatavana on myös kamerasarjoja, jotka kiinnitetään erilliseen stereomikroskooppiin ja tekevät siitä digitaalisen.
Digitaalinen suurennus
Sekä stereo- että digitaalimikroskoopit ovat suurelta osin riippuvaisia objektiivin optiikasta. Vaikka stereomikroskoopit luottavat kuvan näkyviin okulaarin optiikkaan, kameran resoluutio ja näytön koko määräävät, kuinka suuri suurennus on mahdollista digitaalisella mikroskoopilla. Tämäntyyppinen mikroskooppi ei välttämättä sisällä okulaaria, voi olla mahdollista ottaa kuvia paljon suuremmalla optisella suurennuksella. Lisäksi kuvaa voidaan suurentaa edelleen digitaalisesti, erityisesti korkean resoluution kameralla.
Digitaalinen suurennus – tai zoomaus – muokkaa kuvaa suurentaakseen sitä. Kun kuvan kokoa suurennetaan, kuvan muodostavat pienet väripisteet, joita kutsutaan pikseleiksi, suurenevat. Koska tämä voi saada kuvan näyttämään lohkoiselta, uusia algoritmeja käytetään uusien pikselien lisäämiseen ja niiden arvon interpolointiin. Vaikka tämä voi teoriassa heikentää kuvanlaatua, useimmissa digitaalisissa mikroskoopeissa on korkean resoluution kamerat, joten niiden tuottamat kuvat voivat olla yhtä hyviä tai parempia kuin optiset stereomikroskoopit.
Vaikka digitaalikuvan voi olla mahdollista suurentaa useammaksi kuin yhdeksi okulaarista nähtyksi, tätä suurennusta rajoittaa se, kuinka suuri näyte voidaan toistaa näytöllä. Useimmissa all-in-one-mikroskooppeissa on suhteellisen pienet, joskus jopa 3.5 cm: n (8.89 tuuman) näkymä. Jopa suuremmissa yksiköissä on usein 15 tuuman (38.1 cm) näyttö, joka rajoittaa edelleen kuvan kokoa. Useimmissa tapauksissa tämä tarkoittaa, että digitaaliset mikroskoopit tuottavat hieman yli puolet vastaavien stereomikroskooppien suurennoksista.
Stereo vs. digitaalinen
Sekä stereo- että digitaalimikroskooppeja on saatavana suurennoksina ja laatuina, ja jokaisella on hyvät ja huonot puolensa. Kuvan suurennukseen liittyvistä haitoista huolimatta digitaalisilla malleilla on lisäetuna se, että ne voivat kaapata ja näyttää kuvia. Näytteiden kuvat voidaan usein tulostaa helposti, ja joidenkin digitaalisten mikroskooppien resoluutio on jopa 54 megapikseliä. Ihmiset, jotka joutuvat käyttämään mikroskooppia säännöllisesti, voivat nähdä kuvan näytöllä myös vähemmän silmien rasitusta.
Stereomikroskooppeihin verrattuna myös tietokoneeseen kytketyt digitaaliset mikroskoopit ovat usein edullisempia ja niitä voidaan käyttää muihin tarkoituksiin. Mahdollisuus käsitellä kuvaa digitaalisesti tarkoittaa, että voidaan tehdä enemmän kuin yksinkertainen näyttö ja tulostus; Joissakin tieteellisissä malleissa on suuri dynaaminen alue, joka tarjoaa enemmän kontrastia kuvissa, ja kolmiulotteinen kierto- ja näyttötoiminto. Joissakin malleissa on myös yläpuolella oleva LED -valaistus, joka on samanlainen kuin kudosviljelymikroskoopit.