Microscopy U – The source for microscopy education

Digitální zobrazování se stále více uplatňuje při pořizování snímků pro mikroskopii – v oblasti, která vyžaduje vysoké rozlišení, věrnost barev a pečlivou správu často omezených světelných podmínek. To jsou náročné požadavky i pro tradiční fotografování na film, proč tedy uvažovat o digitálním zobrazování? Tento článek se zabývá tím, jak si digitální zobrazování vede v těchto podmínkách a jaké jsou výhody digitálního zobrazování pro optické mikroskopisty.

Na obrázku 1 je znázorněn digitální obraz tlustého řezu myšího střeva obarveného třemi fluorofory a zaznamenaného systémem digitálního fotoaparátu Nikon DXM1200 ve spojení se stereomikroskopem SMZ1500. Obraz byl pořízen pomocí kombinace fluorescence a vlastní techniky šikmého koherentního kontrastu (OCC) společnosti Nikon. Byly provedeny celkem čtyři integrace a obraz byl složen v programu Photoshop, čímž vznikla konečná verze uvedená na obrázku.

Proč uvažovat o digitálním snímání?

Je důležité zdůraznit, že kvalita výsledného obrazu, ať už digitálního, nebo filmového, závisí na kvalitě původního obrazu z mikroskopu. Bez ohledu na to, jak kvalitní je digitální nebo konvenční fotoaparát, nemůže vytvořit vynikající snímky ze špatně nakonfigurovaného mikroskopu. Navíc jak filmové, tak digitální zobrazovací systémy mohou odhalit nedokonalosti, které nejsou při pohledu okulárem mikroskopu bezprostředně viditelné.

S obecným rozvojem elektronických komunikací existuje reálný požadavek na digitální snímky, které lze snadno přenášet širokému počtu uživatelů. Digitální snímky lze například jednoduše poslat e-mailem ke konzultaci a diskusi, začlenit do jiných digitálních dokumentů, exportovat do systémů pro analýzu obrazu nebo umístit na webové stránky, protože je lze snadno kopírovat, ukládat a archivovat. Lze je také snadno opatřit poznámkami pomocí vhodného softwaru pro zařazení do prezentací nebo archivů. Fotografické snímky lze sice naskenovat do počítače a vytvořit tak digitální snímky – digitální pořizování snímků však od počátku šetří čas a námahu.

Většina digitálních fotoaparátů je na principu „zamiř a klikni“ – není potřeba téměř žádná odborná znalost fotografování. Naproti tomu tradiční fotomikrografie vyžaduje určité znalosti fotografických technik. Uživatelé musí rozumět výhodám a nevýhodám různých druhů fotografických filmů, měli by věnovat pečlivou pozornost filtrům, které používají, a měli by mít určité znalosti o vztahu mezi clonou objektivu, rychlostí závěrky, hloubkou ostrosti a v případě barevné fotomikrografie i teplotou barev. Výsledky mohou být proměnlivé, zejména u začátečníků, proto je důležitá praxe „bracketingu“ expozic pro kritické snímky, tj. pořízení nejméně tří samostatných snímků, aby bylo zajištěno, že alespoň jeden ze snímků bude úspěšný. To však zvyšuje náklady na film a zpracování. Digitální zobrazování nevyžaduje průběžné náklady – neplatí se žádné poplatky za film ani za zpracování.

Digitální zobrazování je téměř okamžité. Většina fotoaparátů má obrazovku LCD, která umožňuje prohlížení snímků, a snímky lze rychle přenést do počítače. Okamžitě lze rozhodnout, zda je snímek vyhovující. Naproti tomu film je třeba vyvolat a zpracovat, než je možné si jej prohlédnout. V té době již nemusí objekt existovat, zejména v případech, kdy mikroskopisté zaznamenávají dynamické děje v živých buňkách.

Co hledat u digitálního fotoaparátu

Fotoaparáty jsou k dispozici buď s digitálním, nebo analogovým výstupem. Pro analogový výstup existuje několik různých norem jako PAL, NTSC nebo RS-170 a pro přenos dat existují také různé formáty jako RGB, S-VHS nebo kompozitní. Analogové signály musí být před odesláním do počítače převedeny na digitální signály pomocí frame grabberu, zatímco u digitální kamery je signál do počítače již v digitálním formátu. Tím se snižuje šum a samozřejmě odpadá nutnost použití frame grabberu. Digitální signály lze do počítače přenášet pomocí sériových nebo paralelních portů (oba pomalé), USB (rychlejší, ale dostupné na téměř všech moderních počítačích), Fire Wire (rychlejší než USB, ale ne tak rozšířené) nebo prostřednictvím desek pro sběrnici PCI (nejrychlejší, široce dostupné, ale vyžadují instalaci desky).

.