Un microscope numérique est un microscope optique traditionnel avec une caméra intégrée à dispositif à couplage de charge (CCD) et est utilisé pour la visualisation agrandie d’échantillons et de spécimens. Ces microscopes peuvent généralement être connectés à un ordinateur afin que les images qu’ils produisent puissent être enregistrées sur un disque dur pour une inspection ultérieure, ou affichées sur un moniteur afin que plusieurs personnes puissent voir un échantillon en même temps. En utilisant une combinaison de technologies, les microscopes numériques jouent un rôle crucial dans la recherche et l’éducation.
Comment fonctionnent-ils
La plupart des microscopes numériques sont construits sur la même base que les autres microscopes optiques ou optiques. Un échantillon est placé sous un objectif; une source lumineuse attachée est généralement utilisée pour rendre l’échantillon plus facile à voir. L’objectif grossit l’échantillon et il est mis au point dans le tube du microscope. Dans un stéréomicroscope, l’oculaire, également appelé lentille oculaire, agrandit à nouveau l’image, la rendant visible pour l’observateur. Un microscope numérique peut ne pas inclure d’oculaire, mais utiliser un appareil photo numérique pour faire la mise au point de l’image à la place.
Actions
Les microscopes numériques originaux nécessitaient l’utilisation d’un ordinateur pour visualiser les images. Une boîte au sommet du microscope comprenait un cordon permettant de le connecter à l’ordinateur, et un logiciel interprétait l’image et l’affichait sur un moniteur. Des microscopes de ce type sont toujours disponibles, la plupart comprenant des cordons USB.
D’autres microscopes numériques ne nécessitent pas d’ordinateur. Au lieu de cela, un petit moniteur, généralement au sommet du microscope où l’oculaire serait traditionnellement, affiche une image de l’échantillon. Certains incluent un moniteur LCD séparé, ce qui peut permettre des images plus grandes. Les modèles tout-en-un comme celui-ci incluent généralement un disque dur pour que les images puissent être stockées et transférées.
Des modèles numériques portables sont également disponibles. Les niveaux de grossissement avec ces petits appareils sont généralement limités et ils doivent généralement être connectés à un ordinateur pour voir l’image. La nature portative de ces microscopes peut toutefois être un grand avantage, car l’échantillon n’a généralement pas besoin d’être déplacé ou modifié de quelque manière que ce soit. La caméra peut également être placée dans de petits espaces et à des angles inhabituels que l’œil humain ne pourrait pas atteindre.
Les microscopes stéréo et numériques combinés comprennent des oculaires afin qu’ils puissent être utilisés comme des microscopes traditionnels, mais ont une caméra intégrée qui permet de transmettre et d’enregistrer des images. Dans la plupart des cas, le grossissement de l’oculaire détermine le niveau de grossissement de l’image finale. Des kits de caméras sont également disponibles qui se fixent à un microscope stéréo séparé, ce qui en fait un microscope numérique.
Grossissement numérique
Les microscopes stéréo et numériques dépendent de l’optique de l’objectif pour une grande partie de leur grossissement. Alors que les stéréomicroscopes s’appuient sur l’optique de l’oculaire pour rendre l’image visible, la résolution de la caméra et la taille du moniteur déterminent le grossissement possible avec un microscope numérique. Ce type de microscope n’incluant pas nécessairement un oculaire, il peut être possible de capturer des images avec un grossissement optique bien plus important. De plus, l’image peut être encore agrandie numériquement, en particulier avec une caméra haute résolution.
Le grossissement numérique – ou zoom – manipule l’image pour l’agrandir. Lorsque la taille de l’image augmente, les minuscules points de couleur qui composent l’image, appelés pixels, augmentent en taille. Étant donné que cela peut donner à l’image une apparence de blocs, des algorithmes spéciaux sont utilisés pour ajouter de nouveaux pixels et interpoler leur valeur. Bien que cela puisse en théorie réduire la qualité de l’image, la plupart des microscopes numériques ont des caméras haute résolution, de sorte que les images qu’ils produisent peuvent être aussi bonnes ou meilleures que les microscopes optiques stéréo.
Bien qu’il soit possible d’agrandir une image numérique plus qu’une image vue à travers un oculaire, cet agrandissement est limité par la taille de l’échantillon pouvant être reproduit sur un moniteur. La plupart des microscopes tout-en-un ont des écrans de vue relativement petits, parfois aussi petits que 3.5 pouces (8.89 cm) ou moins. Même les unités plus grandes incluent souvent un moniteur de 15 pouces (38.1 cm), ce qui limite toujours la taille de l’image. Dans la plupart des cas, cela signifie que les microscopes numériques fournissent un peu plus de la moitié du grossissement des stéréomicroscopes comparables.
Stéréo vs numérique
Les microscopes stéréo et numériques sont disponibles dans une gamme de grossissements et de qualités, et chacun a ses avantages et ses inconvénients. Malgré les inconvénients liés au grossissement de l’image, les modèles numériques ont l’avantage supplémentaire de pouvoir capturer et afficher des images. Les images de spécimens peuvent souvent être imprimées facilement, et certains microscopes numériques offrent des résolutions allant jusqu’à 54 mégapixels. Pour les personnes qui doivent utiliser le microscope régulièrement, la possibilité de voir l’image sur un écran peut également créer moins de fatigue oculaire.
Comparés aux stéréomicroscopes, les microscopes numériques de base connectés à un ordinateur sont également souvent plus abordables et peuvent être utilisés à d’autres fins. La possibilité de manipuler l’image numériquement signifie qu’il est possible de faire plus qu’un simple affichage et une impression ; certains modèles scientifiques présentent une plage dynamique élevée, qui offre plus de contraste dans les images, ainsi que des fonctions de rotation et d’affichage en 3D. Certains modèles fournissent également un éclairage LED aérien similaire à celui des microscopes de culture tissulaire.