Microscopy U – de bron voor opleidingen in microscopie

Digitale beeldvorming wordt steeds meer toegepast voor beeldregistratie voor microscopie – een gebied dat een hoge resolutie, kleurgetrouwheid en zorgvuldig beheer van, vaak, beperkte lichtomstandigheden vereist. Dit zijn uitdagende eisen, zelfs voor traditionele op film gebaseerde fotografie, dus waarom digitale beeldvorming overwegen? Dit artikel gaat in op hoe digitale beeldvorming presteert onder deze omstandigheden en wat de voordelen zijn van digitale beeldvorming voor de optische microscopist.

Illustrated in figuur 1 is een digitaal beeld van een dikke doorsnede van de darm van de muis gekleurd met drie fluoroforen en opgenomen met een Nikon DXM1200 digitale camera systeem gekoppeld aan de SMZ1500 stereomicroscoop. Het beeld werd gemaakt met een combinatie van fluorescentie en Nikon’s eigen oblique coherent contrast (OCC) verlichtingstechnieken. Een totaal van vier integraties werden uitgevoerd en het beeld werd samengesteld in Photoshop om de uiteindelijke versie gepresenteerd in de figuur opleveren.

Waarom digitale beeldvorming overwegen?

Het is belangrijk om te benadrukken dat de kwaliteit van het uiteindelijke beeld, of het nu digitaal of film, is afhankelijk van de kwaliteit van de oorspronkelijke microscoop beeld. Hoe goed de digitale of conventionele camera ook is, hij kan geen uitstekende beelden produceren van een slecht geconfigureerde microscoop. Bovendien kunnen zowel film als digitale beeldvormingssystemen onvolkomenheden aan het licht brengen die niet onmiddellijk zichtbaar zijn wanneer men door het oculair van de microscoop kijkt.

Met de algemene groei van de elektronische communicatie is er een reële behoefte aan digitale beelden, die gemakkelijk kunnen worden doorgegeven aan een groot aantal gebruikers. Digitale beelden kunnen bijvoorbeeld eenvoudig per e-mail worden verzonden voor raadpleging en discussie, in andere digitale documenten worden opgenomen, naar beeldanalysesystemen worden geëxporteerd of op een website worden geplaatst omdat zij gemakkelijk kunnen worden gekopieerd, opgeslagen en gearchiveerd. Ze kunnen ook gemakkelijk van aantekeningen worden voorzien met geschikte software voor opname in presentaties of archieven. Hoewel fotografische beelden in een computer kunnen worden gescand om digitale beelden te produceren – bespaart het van meet af aan vastleggen van digitale beelden tijd en moeite.

De meeste digitale camera’s zijn van het “point and click”-principe – er is weinig of geen fotografische deskundigheid vereist. Traditionele fotomicrografie daarentegen vereist enige kennis van fotografische technieken. Gebruikers moeten de voor- en nadelen van verschillende soorten fotografische film begrijpen, zorgvuldig aandacht besteden aan de filters die zij gebruiken en enig inzicht hebben in de relatie tussen lensopeningen, sluitertijden, scherptediepte en, voor kleurenfotomicrografie, de kleurtemperatuur. De resultaten kunnen variabel zijn, vooral voor beginners, vandaar de belangrijke praktijk van het “bracketing” van belichtingen voor kritische beelden, d.w.z. het nemen van ten minste drie afzonderlijke opnamen om er zeker van te zijn dat ten minste één van de opnamen succesvol is. Dit verhoogt echter de film- en verwerkingskosten. Digitale beeldvorming brengt geen doorlopende kosten met zich mee – er zijn geen film- of verwerkingskosten.

Digitale beeldvorming gebeurt bijna ogenblikkelijk. De meeste camera’s hebben een LCD-scherm waarop het beeld kan worden bekeken en de beelden kunnen snel naar een PC worden overgebracht. Er kan onmiddellijk worden beslist of het beeld bevredigend is. Film daarentegen moet worden ontwikkeld en verwerkt voordat het beeld kan worden bekeken. Tegen die tijd is het mogelijk dat het onderwerp niet meer bestaat, vooral in gevallen waarin microscopisten dynamische gebeurtenissen in levende cellen vastleggen.

What To Look For in a Digital Camera

Camera’s zijn verkrijgbaar met een digitale of een analoge uitgang. Voor de analoge uitgang zijn er verschillende standaarden, zoals PAL, NTSC of RS-170, en voor het verzenden van de gegevens zijn er ook verschillende formaten, zoals RGB, S-VHS of composiet. Analoge signalen moeten met behulp van een framegrabber worden omgezet in digitale signalen voordat ze naar een computer kunnen worden gezonden, terwijl bij een digitale camera het signaal naar de computer al in digitaal formaat is. Dit vermindert de ruis en maakt uiteraard een framegrabber overbodig. Digitale signalen kunnen naar de computer worden overgebracht via seriële of parallelle poorten (beide traag), USB (sneller maar beschikbaar op bijna alle moderne computers), Fire Wire (sneller dan USB maar niet zo wijdverbreid) of via boards voor de PCI-bus (snelste, wijdverbreid beschikbaar maar vereist installatie van een board).