Un microscopio digitale è un microscopio ottico tradizionale con una fotocamera con dispositivo ad accoppiamento di carica (CCD) incorporato e viene utilizzato per la visualizzazione ingrandita di campioni e campioni. Questi microscopi possono essere generalmente collegati a un computer in modo che le immagini che producono possano essere salvate su un disco rigido per un’ispezione successiva o visualizzate su un monitor in modo che più persone possano vedere un campione contemporaneamente. Utilizzando una combinazione di tecnologie, i microscopi digitali svolgono un ruolo cruciale nella ricerca e nell’istruzione.
Come funzionano
La maggior parte dei microscopi digitali è costruita sulla stessa base di altri microscopi ottici o ottici. Un campione viene posto sotto una lente dell’obiettivo; una fonte di luce collegata viene solitamente utilizzata per rendere più facile la visione del campione. La lente dell’obiettivo ingrandisce il campione e viene messo a fuoco all’interno del tubo del microscopio. In uno stereomicroscopio, l’oculare, chiamato anche lente oculare, ingrandisce nuovamente l’immagine, rendendola visibile all’osservatore. Un microscopio digitale potrebbe non includere un oculare, ma utilizzare invece una fotocamera digitale per mettere a fuoco l’immagine.
Azioni
I microscopi digitali originali richiedevano l’uso di un computer per visualizzare le immagini. Una scatola nella parte superiore del microscopio includeva un cavo in modo che potesse essere collegato al computer e il software interpretava l’immagine e la visualizzava su un monitor. Sono ancora disponibili microscopi di questo tipo, la maggior parte dei quali include cavi USB.
Altri microscopi digitali non richiedono un computer. Invece, un piccolo monitor, di solito nella parte superiore del microscopio dove sarebbe tradizionalmente l’oculare, mostra un’immagine del campione. Alcuni includono un monitor LCD separato, che può consentire immagini più grandi. I modelli all-in-one come questo di solito includono un disco rigido in modo che le immagini possano essere archiviate e trasferite.
Sono disponibili anche modelli digitali portatili. I livelli di ingrandimento con questi piccoli dispositivi sono generalmente limitati e in genere devono essere collegati a un computer per vedere l’immagine. La natura portatile di questi microscopi può essere un grande vantaggio, tuttavia, poiché il campione di solito non ha bisogno di essere spostato o alterato in alcun modo. La fotocamera potrebbe anche essere posizionata in piccoli spazi e ad angoli insoliti che l’occhio umano non potrebbe raggiungere.
I microscopi stereo e digitali combinati includono oculari in modo che possano essere utilizzati come microscopi tradizionali, ma hanno una fotocamera incorporata che consente la trasmissione e il salvataggio delle immagini. Nella maggior parte dei casi, l’ingrandimento dell’oculare determina il livello di ingrandimento dell’immagine finale. Sono disponibili anche kit di fotocamere che si collegano a uno stereomicroscopio separato, trasformandolo in uno digitale.
Ingrandimento digitale
Sia i microscopi stereo che quelli digitali dipendono dall’ottica della lente dell’obiettivo per gran parte del loro ingrandimento. Mentre gli stereomicroscopi si affidano all’ottica dell’oculare per rendere visibile l’immagine, la risoluzione della fotocamera e le dimensioni del monitor determinano la quantità di ingrandimento possibile con un microscopio digitale. Questo tipo di microscopio non include necessariamente un oculare, potrebbe essere possibile catturare immagini con un ingrandimento ottico molto maggiore. Inoltre, l’immagine può essere ulteriormente ingrandita digitalmente, soprattutto con una fotocamera ad alta risoluzione.
L’ingrandimento digitale, o zoom, manipola l’immagine per ingrandirla. Quando la dimensione dell’immagine viene aumentata, i piccoli punti di colore che compongono l’immagine, chiamati pixel, vengono aumentati di dimensione. Poiché ciò può rendere l’immagine a blocchi, vengono utilizzati algoritmi speciali per aggiungere nuovi pixel e interpolare il loro valore. Sebbene ciò possa in teoria ridurre la qualità dell’immagine, la maggior parte dei microscopi digitali ha fotocamere ad alta risoluzione, quindi le immagini che producono possono essere buone o migliori dei microscopi ottici stereo.
Sebbene sia possibile ingrandire un’immagine digitale più di una vista attraverso un oculare, tale ingrandimento è limitato dalla dimensione del campione che può essere riprodotto su un monitor. La maggior parte dei microscopi all-in-one ha schermi di visualizzazione relativamente piccoli, a volte fino a 3.5 pollici (8.89 cm) o meno. Anche le unità più grandi spesso includono un monitor da 15 pollici (38.1 cm), che limita ancora le dimensioni dell’immagine. Nella maggior parte dei casi, ciò significa che i microscopi digitali forniscono poco più della metà dell’ingrandimento di stereomicroscopi comparabili.
Stereo contro digitale
Sia i microscopi stereo che quelli digitali sono disponibili in una gamma di ingrandimenti e qualità, e ognuno ha i suoi pro e contro. Nonostante gli svantaggi relativi all’ingrandimento dell’immagine, i modelli digitali hanno l’ulteriore vantaggio di essere in grado di acquisire e visualizzare le immagini. Le immagini dei campioni possono spesso essere stampate facilmente e alcuni microscopi digitali forniscono risoluzioni fino a 54 megapixel. Per le persone che devono usare regolarmente il microscopio, anche la possibilità di vedere l’immagine su uno schermo può creare meno affaticamento degli occhi.
Rispetto agli stereomicroscopi, anche i microscopi digitali di base collegati al computer sono spesso più convenienti e possono essere utilizzati per più scopi. La capacità di manipolare l’immagine digitalmente significa che si può fare di più rispetto alla semplice visualizzazione e stampa; alcuni modelli scientifici sono caratterizzati da un’elevata gamma dinamica, che fornisce più contrasto nelle immagini, e funzioni di rotazione e visualizzazione 3D. Alcuni modelli forniscono anche un’illuminazione a LED dall’alto simile a quella dei microscopi per colture di tessuti.