Цифровые технологии в микроскопии: устройство и особенности, классификация, область применения

Появление цифровых микроскопов недаром назвали значительным технологическим прорывом в области точного приборостроения. В эпоху массового распространения персональных компьютеров эти устройства открывают широкие перспективы для многих сфер человеческой деятельности – от высоких технологий до бытового использования.

Содержание:

  1. Устройство и особенности цифровых микроскопов
  2. Классификация
  3. Применение

Устройство и особенности цифровых микроскопов

Конструкция цифровых микроскопов предполагает совмещение оптической системы и матрицы, которая трансформирует и преобразует поток света в цифровой сигнал, а затем передает его на компьютер. К ним предполагается подключение видео- и фотокамер, мониторов и принтеров.

Современные устройства варьируются по степени сложности от ручных до высокотехнологичных, обеспечивающих широкий спектр методов исследований. Некоторые модели используют программное обеспечение, способное решать расширенные задачи: функции для записи и воспроизведения и редактирования видеороликов, анализа объёмных изображений, выполнения замеров и создания отчётной документации.

Бесспорно, использование цифрового микроскопа имеет множество положительных моментов:

  • качество изображения;
  • высокий коэффициент увеличения в наиболее совершенных моделях;
  • возможность хранения и передачи полученной информации на разных носителях;
  • удобство эксплуатации (комфорт рабочего места, относительная простота управления).

Классификация

Создать единую классификацию этих устройств непросто. Условно они делятся на три группы:

  • цифровые приставки;
  • USB-микроскопы;
  • Digital – микроскопы.

Приставка к традиционному микроскопу помещается вместо окуляра, обеспечивается сочетание светового микроскопа с цифровой камерой, причём их оптические оси обязательно совпадают. При этом цифровой микроскоп, по сравнению с классическим, обеспечивает получение изображение более высокого качества.

USB-микроскопы – это компактные и относительно недорогие приборы. Почти все модели имеют верхнюю светодиодную подсветку, поэтому наблюдения ведутся в отражённом (а не в проходящем) свете.

Качество изображения, которое выводится на монитор, зависит от количества мегапикселей камеры. Подобные модели монтируются как на шарнирном штативе или на штативе с вертикальной штангой. Первый вариант позволяет установить микроскоп под любым углом. Второй – фиксирует микроскоп более надёжно.

Несмотря на неоспоримые достоинства, по сравнению с классическими оптическими устройствами, эти приборы, особенно недорогие модели, отличаются значительно меньшей кратностью увеличения (до 200х), поэтому не годятся для многих целей (например, биологические исследования).

Подобные устройства удобны в быту – с их помощью можно эффективно анализировать изображения, нанесённые на бумаге (денежные купюры, марки и т.п.) металле (монеты, ювелирные изделия и др.), контролировать процесс пайки – в целом, это отличная замена лупе.

Digital – микроскопы обычно имеют нижнюю подсветку, что даёт возможность исследовать прозрачные препараты. Многие модели этих устройств могут давать высококачественные изображения. Например, 2-мегапиксельная CCD-камера способна обеспечить изображение 1600 × 1200 пикселей.

Большинство моделей Digital-микроскопов позволяют изучать плоские объекты. Измерения различных линейных параметров (длины, ширины, радиуса и др.) производятся на мониторе путём определения расстояние от одного пикселя до другого. Отдельные модели обладают функцией подсчёта частиц.

Все модели дают возможность просматривать изображения и записывать их. Как правило, простые микроскопы используют стандартные возможности операционной системы компьютера в Windows XP и не требуют специальных драйверов. Их просматривают с помощью вкладки «Сканеры и камеры», расположенной на панели управления.

Более совершенные Digital-микроскопы предполагают установку специальных программ. Они обеспечивают запись движущихся изображений, коррекцию качества, ускоренную видеосъёмку (функция HDR – High Dynamic Range) и др. Некоторые модели таких приборов оснащены штативами, позволяющими двигаться микроскопу в вертикальном направлении или перемещаться в трёх измерениях.

Существуют специализированные устройства – Digital-микроскопы «все-в-одном», не требующие подключения к компьютеру. Они позволяют выполнять объёмные измерения с помощью наложения изображений. Кроме того, возможно «сшивание» изображений для создания панорам. От недорогих USB –микроскопов их отличает качество изображения и изготовления.

Применение

Сегодня сложно чётко очертить область применения цифровых микроскопов. Они всё шире используются не только в таких традиционных областях как наука и образование, промышленность и технические исследования, но и в юридической практике, искусствоведении и многих других сферах.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Если Вы не бот решите задачку? *