尼康顯微鏡數碼影像 - 顯微鏡的新機遇

 在數碼影像技術的爆炸性增長正在席卷成像市場。 *新的數碼相機結合了功能**的計算機軟件現在提供的是與傳統銀鹽膠片攝影相媲美的圖像質量。 此外，數碼相機，也更容易使用，并提供用于圖像處理和存儲更大的靈活性。

數碼影像越來越多地應用到圖像采集的顯微鏡 - ，要求高分辨率，色彩保真度和細致的管理，經常，有限的光照條件的區域。 這些都是具有挑戰性的要求，即使是傳統的基于膠片攝影，所以為什么要考慮數字成像？ 本文討論數字成像這些條件和什么樣的優點是數字成像光學顯微鏡下表現如何。

如圖1中所示的是鼠腸的厚部沾上3的熒光團和記錄有耦合到所述立體顯微鏡SMZ1500尼康DXM1200數字照相機系統的數字圖像。 拍攝圖像，利用熒光和尼康**的斜連貫的對比（OCC）照明技術的結合。 一共有四個結合被執行，并且該圖像在Photoshop組成，以產生在圖中給出的*終版本。

為什么要考慮數字成像？

需要強調的是*終圖像的質量，無論是數字或薄膜，是依賴于原始顯微鏡圖像的質量是很重要的。 無論是數字或傳統相機有多好，它不能從一個配置不當的顯微鏡產生***的圖像。 此外，電影和數字成像系統可以揭示缺陷通過顯微鏡目鏡觀察時不會立即可見。

在電子通信的一般生長，對于數字圖像，可以很容易地傳送到用戶的寬數和實際的要求。 數字圖像，例如，可以簡單地通過電子郵件進行咨詢和討論，并入其它數字文件，導出到圖像分析系統或張貼在網站上，因為它們很容易復制，存儲和歸檔。 它們也可以很容易地標注了包含在演示文稿或歸檔相應的軟件。 雖然攝影圖像可以被掃描到計算機中，以產生數字圖像 - 從一開始的數字圖像采集省時省力。

大多數數碼相機的“指向并點擊”原則 - 很少或沒有攝影的專業知識是必要的。 傳統的顯微攝影，相反，需要的照相技術的一些知識。 用戶需要了解不同類型的攝影膠片的優點和缺點，應特別注意他們使用的過濾器，并有鏡頭光圈，快門速度，景深和，彩色顯微攝影，色溫之間的關系有一定的了解。 結果可以是可變的，尤其是對于初學者，因此“包圍”曝光用于關鍵圖像的重要做法，即把至少三個單獨的圖片，以確保圖像中的至少一個是成功的。 然而，這提高了膜和加工成本。 數碼影像不會招致持續的成本 - 有沒有電影或加工費。

數碼影像幾乎是瞬間完成的。 大多數相機都有LCD屏幕，使觀看圖像和圖片可以快速傳送到PC。 的決定，可以立即采取的圖片是否令人滿意。 膜，另一方面，需要開發和處理，可以看出之前。 到這個時候，這個問題可能不再特別是當顯微鏡錄制在活細胞中的動態事件存在。

如何查找數碼相機

相機可與任一數字或模擬輸出。 對于模擬輸出有幾種不同的標準，如PAL，NTSC，或RS-170，并發送該數據也有不同的格式，如RGB，S-VHS或復合材料。 模擬信號必須使用一個幀抓取它們可以被發送之前，以一臺計算機，而在數字照相機的信號給計算機是已經以數字格式被轉換成數字信號。 這樣可以減少噪音，顯然忽略了需要一個圖像采集卡。 數字信號可以使用串行或并行端口（慢），USB（更快，但可在幾乎所有的現代計算機）傳輸到電腦，火線（比USB更快，但不是很普遍），或通過板卡的PCI總線（*快的，廣泛使用，但需要安裝板）。

數字成像系統在變化的圖像可以傳送到計算機的速度，這是實驗室拍攝大量照片的一個重要考慮因素。 對于低容量用戶下載的圖片到PC一分鐘的等待可能是可接受的，但對于繁忙的實驗室也可以是嚴重的速率限制。

示于圖2是Windows界面尼康DXM1200數碼相機系統。 相機需要專有卡插入電腦主板和輸入/輸出是通過隨附的攝像機自動馴獸師 （ACT）的軟件控制。

實況圖像流的聚焦和定位重要的 - 一個攝像頭要么有一個板上的LCD觀看監視器或用戶應該能夠查看被現場采取電腦屏幕上的圖像。 液晶顯示器需要足夠大，以查看圖像很好，特別是如果沒有實時流至PC。 有些液晶屏幕可以傾斜，以便于查看用戶的方向。 這可能是重要的，尤其是對于顯微鏡。

對于需要使用他們的攝像頭周圍的實驗室各種任務的用戶，可以很容易地連接和形式的顯微鏡取出相機將是一個優勢。

分辨率可能是攝像機的選擇*重要的參數。 圖片必須是能夠記錄細節的放大倍率顯微鏡揭示。 數字圖像的數以百萬計的小方塊稱為圖片元素或像素組成。 這些微小的像素被用來在圖像的分辨率更高的給定區域中顯示或打印的圖像和像素越多。 如果一個數字圖像被放大隨之而來，當單個元素可以被看作是單獨的點一個點 - 類似木紋在鹵化銀照片和更多個像素的圖像中包含它可以被放大之前的單獨的像素開始，以顯示更。 的圖像的尺寸可以通過它的尺寸進行說明，例如，尺寸：1500 x 1700像素或由本像素的總數，在這種情況下，2550000。 分辨率也經常被引用為電荷耦合器件（CCD），這是有效地在芯片上的像素數的大小。 應當指出，然而，各個像素的大小而變化在不同類型的CCD。 顯微鏡，6.7微米的像素尺寸（正方形）被認為是理想的。

作為光進入相機，它傳遞將像素分為紅色，綠色和藍******調的像素的過濾器 - 使用的顏色建立的整體彩色圖像。 光線，然后引導到CCD，它是專用的半導體，將所述光線轉換成電荷。的電荷的強度正比于從對象發出的光的強度。 存儲在數字圖像值指定每個像素的亮度和顏色。

高分辨率

有些相機使用軟件通過一個額外的外推一步實現自己的決議“猜測”兩個像素之間的值。 該值用于在*后的“外推”的形象。 其他相機獲得三個獨立的圖像 - 分別用于紅色，綠色和藍色，然后將它們合并成一個全分辨率（非外推）的圖像。 這種方法的缺點是，暴露時間的三倍。

高的分辨率，也可以通過*近推出的由尼康公司DXM1200數碼相機（圖2和3）一種新的技術來實現。 被稱為IPS（ 間像素步進 ）該技術采用壓電機制來增加芯片的分辨率由移動回來并轉發，例如，在總共9的步驟，由周圍的像素的1/3。 這會增加，在這種情況下，兩個由9倍的分辨率和圖像的尺寸。 使用這種方法，幾個圖像進行平均以產生具有更少噪聲更清晰的圖像。 該DXM1200生產高品質的圖像與大約1200萬輸出像素。 這大致相當于鹵化銀顆粒在一個普通的35毫米膠卷的數量。 性能，因此，傳統的對手基于膠片鹵化銀影像，甚至*過他們對擴大的目的。 其低噪音設計，特別適合拍攝低光圖像，例如，在熒光的研究。 三個級別的靈敏度可用，高達170秒的長時間曝光，確保昏暗標本的采集。

軟件

軟件顯然是數碼相機的一個重要特征。 更**的軟件賦予更大的靈活性，用戶卻又軟件功能應該是相匹配的實驗室的需要。 對于專業用戶，與DXM1200提供ACT-1圖像采集軟件提供了*的功能與易用性。

結論

數碼影像提供了顯微鏡機會的世界，提供一個簡單易用的圖像采集系統，能夠方便的圖像存儲，操作和管理。

當選擇數碼相機，分辨率，圖像傳輸速度和色彩保真度都是很好的出發點，但軟件和操作簡便性也是重要的考慮因素。 因為數碼影像的簡單性，高品質的圖像現在在每個人的范圍。