Microscopy U – La fonte per l’educazione alla microscopia

Il digital imaging è sempre più applicato all’acquisizione di immagini per la microscopia – un settore che richiede alta risoluzione, fedeltà dei colori e un’attenta gestione di condizioni di luce spesso limitate. Questi sono requisiti impegnativi, anche per la fotografia tradizionale basata su pellicola, quindi perché considerare l’imaging digitale? Questo articolo affronta come l’imaging digitale si comporta in queste condizioni e quali sono i vantaggi dell’imaging digitale per il microscopista ottico.

Illustrata nella Figura 1 è un’immagine digitale di una sezione spessa di intestino di topo colorata con tre fluorofori e registrata con un sistema di fotocamera digitale Nikon DXM1200 accoppiato allo stereomicroscopio SMZ1500. L’immagine è stata catturata utilizzando una combinazione di fluorescenza e tecniche di illuminazione a contrasto coerente obliquo (OCC) di proprietà di Nikon. Sono state eseguite un totale di quattro integrazioni e l’immagine è stata composta in Photoshop per ottenere la versione finale presentata in figura.

Perché considerare l’imaging digitale?

È importante sottolineare che la qualità dell’immagine finale, sia digitale che su pellicola, dipende dalla qualità dell’immagine originale del microscopio. Non importa quanto sia buona la fotocamera digitale o convenzionale, non può produrre immagini eccezionali da un microscopio mal configurato. Inoltre, sia la pellicola che i sistemi di imaging digitale possono rivelare imperfezioni che non sono immediatamente visibili guardando attraverso l’oculare del microscopio.

Con la crescita generale delle comunicazioni elettroniche, c’è una reale esigenza di immagini digitali, che possono essere facilmente trasmesse a un ampio numero di utenti. Le immagini digitali, per esempio, possono essere semplicemente inviate via e-mail per la consultazione e la discussione, incorporate in altri documenti digitali, esportate in sistemi di analisi delle immagini o pubblicate su un sito web poiché sono facili da copiare, memorizzare e archiviare. Possono anche essere facilmente annotate con un software appropriato per l’inclusione in presentazioni o archivi. Mentre le immagini fotografiche possono essere scannerizzate in un computer per produrre immagini digitali – l’acquisizione di immagini digitali fin dall’inizio fa risparmiare tempo e fatica.

La maggior parte delle fotocamere digitali sono del principio “punta e clicca” – è necessaria poca o nessuna competenza fotografica. La fotomicrografia tradizionale, al contrario, richiede una certa conoscenza delle tecniche fotografiche. Gli utenti devono capire i benefici e gli svantaggi dei diversi tipi di pellicola fotografica, devono prestare attenzione ai filtri che usano e avere una certa comprensione della relazione tra le aperture delle lenti, i tempi di posa, la profondità di campo e, per la fotomicrografia a colori, la temperatura del colore. I risultati possono essere variabili, specialmente per i novizi, da qui l’importante pratica di “bracketing” delle esposizioni per le immagini critiche, cioè scattare almeno tre foto separate per assicurarsi che almeno una delle immagini abbia successo. Questo però aumenta i costi della pellicola e dell’elaborazione. L’imaging digitale non comporta costi continui – non ci sono costi di pellicola o di elaborazione.

L’imaging digitale è quasi istantaneo. La maggior parte delle macchine fotografiche ha uno schermo LCD che permette di visualizzare l’immagine e le immagini possono essere trasferite rapidamente a un PC. Si può decidere immediatamente se l’immagine è soddisfacente. La pellicola, d’altra parte, ha bisogno di essere sviluppata ed elaborata prima di poter essere vista. A questo punto, il soggetto potrebbe non esistere più, specialmente nei casi in cui i microscopisti stanno registrando eventi dinamici in cellule viventi.

Cosa cercare in una macchina fotografica digitale

Le macchine fotografiche sono disponibili sia con un’uscita digitale che analogica. Per l’uscita analogica ci sono diversi standard come PAL, NTSC, o RS-170 e per trasmettere i dati ci sono anche diversi formati come RGB, S-VHS o composito. I segnali analogici devono essere trasformati in segnali digitali utilizzando un frame grabber prima di poter essere inviati a un computer, mentre in una telecamera digitale il segnale al computer è già in formato digitale. Questo riduce il rumore e ovviamente omette la necessità di un frame grabber. I segnali digitali possono essere trasferiti al computer usando porte seriali o parallele (entrambe lente), USB (più veloce ma disponibile su quasi tutti i computer moderni), Fire Wire (più veloce dell’USB ma non così diffuso) o attraverso schede per il bus PCI (più veloce, ampiamente disponibile ma richiede l’installazione della scheda).