Microscopy U – The source for microscopy education

Digital imaging tillämpas i allt större utsträckning vid bildtagning för mikroskopi – ett område som kräver hög upplösning, färgtrogenhet och noggrann hantering av, ofta, begränsade ljusförhållanden. Detta är utmanande krav, även för traditionell filmbaserad fotografering, så varför överväga digital avbildning? Den här artikeln tar upp hur digital avbildning fungerar under dessa förhållanden och vilka fördelarna med digital avbildning är för den optiska mikroskopisten.

Illustrerad i figur 1 är en digital bild av ett tjockt snitt av musentarm som färgats med tre fluoroforer och som registrerats med ett digitalt kamerasystem Nikon DXM1200 kopplat till stereomikroskopet SMZ1500. Bilden togs med hjälp av en kombination av fluorescens och Nikons egenutvecklade teknik för oblik koherent kontrastbelysning (OCC). Totalt fyra integrationer utfördes och bilden komponerades i Photoshop för att ge den slutliga versionen som presenteras i figuren.

Varför överväga digital avbildning?

Det är viktigt att betona att kvaliteten på den slutliga bilden, oavsett om den är digital eller film, är beroende av kvaliteten på den ursprungliga mikroskopbilden. Oavsett hur bra den digitala eller konventionella kameran är kan den inte producera enastående bilder från ett dåligt konfigurerat mikroskop. Dessutom kan både film- och digitala bildsystem avslöja brister som inte är omedelbart synliga när man tittar genom mikroskopokularet.

Med den allmänna ökningen av elektronisk kommunikation finns det ett verkligt behov av digitala bilder, som lätt kan överföras till ett stort antal användare. Digitala bilder kan till exempel helt enkelt skickas via e-post för konsultation och diskussion, införlivas i andra digitala dokument, exporteras till bildanalyssystem eller läggas ut på en webbplats eftersom de är lätta att kopiera, lagra och arkivera. De kan också lätt kommenteras med lämplig programvara för att ingå i presentationer eller arkiv. Fotografiska bilder kan skannas in i en dator för att producera digitala bilder, men digital bildtagning från början sparar tid och arbete.

De flesta digitalkameror är av ”peka och klicka”-principen – liten eller ingen fotografisk expertis behövs. Traditionell fotomikrografi kräver däremot viss kunskap om fotografisk teknik. Användarna måste förstå fördelarna och nackdelarna med olika typer av fotografisk film, bör ägna stor uppmärksamhet åt de filter de använder och ha en viss förståelse för förhållandet mellan objektivets bländare, slutartid, skärpedjup och, för färgfotomikrografi, färgtemperatur. Resultaten kan vara varierande, särskilt för nybörjare, därav den viktiga metoden att ”sätta ihop exponeringar” för kritiska bilder, dvs. att ta minst tre separata bilder för att säkerställa att minst en av bilderna är lyckad. Detta ökar dock film- och behandlingskostnaderna. Digital avbildning medför inga löpande kostnader – det finns inga film- eller bearbetningsavgifter.

Digital avbildning är nästan omedelbar. De flesta kameror har en LCD-skärm som gör det möjligt att visa bilden och bilderna kan snabbt överföras till en dator. Ett beslut kan omedelbart fattas om huruvida bilden är tillfredsställande. Film, å andra sidan, behöver framkallning och behandling innan den kan ses. Vid denna tidpunkt kanske motivet inte längre existerar, särskilt i fall där mikroskopister registrerar dynamiska händelser i levande celler.

Vad man ska leta efter i en digitalkamera

Kameror finns tillgängliga med antingen en digital eller analog utgång. För analog utgång finns det flera olika standarder som PAL, NTSC eller RS-170 och för överföring av data finns det också olika format som RGB, S-VHS eller komposit. Analoga signaler måste omvandlas till digitala signaler med hjälp av en bildgrävare innan de kan skickas till en dator, medan signalen till datorn i en digitalkamera redan är i digitalt format. Detta minskar bruset och gör att det inte behövs någon frame grabber. Digitala signaler kan överföras till datorn med hjälp av seriella eller parallella portar (båda långsamma), USB (snabbare men finns på nästan alla moderna datorer), Fire Wire (snabbare än USB men inte lika utbredd) eller genom kort för PCI-bussen (snabbast, allmänt tillgänglig men kräver installation av kort).