Microscopy U – The source for microscopy education

Digital billeddannelse anvendes i stigende grad til billedoptagelse til mikroskopi – et område, der kræver høj opløsning, farvegengivelse og omhyggelig håndtering af ofte begrænsede lysforhold. Dette er udfordrende krav, selv for traditionel filmbaseret fotografering, så hvorfor overveje digital billeddannelse? Denne artikel omhandler, hvordan digital billeddannelse fungerer under disse forhold, og hvilke fordele digital billeddannelse har for den optiske mikroskopiker.

I figur 1 er et digitalt billede af et tykt snit af musetarm, der er farvet med tre fluorophorer og optaget med et Nikon DXM1200 digitalt kamerasystem koblet til SMZ1500 stereomikroskopet. Billedet blev optaget ved hjælp af en kombination af fluorescens og Nikons patenterede OCC-belysningsteknikker (oblique coherent contrast). Der blev udført i alt fire integrationer, og billedet blev sammensat i Photoshop for at give den endelige version, der er vist i figuren.

Hvorfor overveje digital billedbehandling?

Det er vigtigt at understrege, at kvaliteten af det endelige billede, uanset om det er digitalt eller på film, afhænger af kvaliteten af det oprindelige mikroskopbillede. Uanset hvor godt det digitale eller konventionelle kamera er, kan det ikke producere fremragende billeder fra et dårligt konfigureret mikroskop. Desuden kan både film- og digitale billeddannelsessystemer afsløre ufuldkommenheder, som ikke umiddelbart er synlige, når man ser gennem mikroskopokularet.

Med den generelle vækst inden for elektronisk kommunikation er der et reelt behov for digitale billeder, som let kan overføres til et stort antal brugere. Digitale billeder kan f.eks. blot sendes pr. e-mail med henblik på konsultation og diskussion, indarbejdes i andre digitale dokumenter, eksporteres til billedanalysesystemer eller lægges ud på et websted, da de er lette at kopiere, opbevare og arkivere. De kan også nemt kommenteres med passende software med henblik på at indgå i præsentationer eller arkiver. Selv om fotografiske billeder kan scannes ind i en computer for at fremstille digitale billeder – sparer digital billedoptagelse fra starten tid og kræfter.

De fleste digitale kameraer er af “peg og klik”-princippet – der er kun behov for lidt eller ingen fotografisk ekspertise. Traditionel fotomikrografi kræver derimod et vist kendskab til fotografiske teknikker. Brugerne skal forstå fordele og ulemper ved forskellige typer fotografisk film, bør være meget opmærksomme på de filtre, de bruger, og have en vis forståelse for forholdet mellem objektivblænde, lukkerhastigheder, dybdeskarphed og, for farvefotomikrografi, farvetemperatur. Resultaterne kan være svingende, især for nybegyndere, og derfor er det vigtigt at “bracketing” eksponeringer for kritiske billeder, dvs. at tage mindst tre forskellige billeder for at sikre, at mindst et af billederne er vellykket. Dette øger dog film- og udviklingsomkostningerne. Digital billedbehandling medfører ingen løbende omkostninger – der er ingen film- eller behandlingsgebyrer.

Digital billedbehandling er næsten øjeblikkelig. De fleste kameraer har en LCD-skærm, der gør det muligt at se billedet, og billederne kan hurtigt overføres til en pc. Der kan straks træffes en beslutning om, hvorvidt billedet er tilfredsstillende. Film derimod skal fremkaldes og behandles, før det kan ses. På dette tidspunkt eksisterer motivet måske ikke længere, især i tilfælde, hvor mikroskopikere optager dynamiske hændelser i levende celler.

Hvad man skal kigge efter i et digitalkamera

Kameraer fås med enten digital eller analog udgang. Til analog udgang findes der flere forskellige standarder som PAL, NTSC eller RS-170, og til overførsel af data findes der også forskellige formater som RGB, S-VHS eller composite. Analoge signaler skal omdannes til digitale signaler ved hjælp af en frame grabber, før de kan sendes til en computer, mens signalet til computeren i et digitalt kamera allerede er i digitalt format. Dette reducerer støj og overflødiggør naturligvis behovet for en frame grabber. Digitale signaler kan overføres til computeren ved hjælp af serielle eller parallelle porte (begge langsomme), USB (hurtigere, men findes på næsten alle moderne computere), Fire Wire (hurtigere end USB, men ikke så udbredt) eller via kort til PCI-bussen (hurtigst, bredt tilgængeligt, men kræver installation af kort).