Ett digitalt mikroskop är ett traditionellt optiskt mikroskop med en inbyggd laddningskopplad enhet (CCD) kamera, och används för förstorad visning av prover och prover. Dessa mikroskop kan vanligtvis kopplas till en dator så att bilderna de producerar kan sparas på en hårddisk för senare inspektion, eller visas på en monitor så att flera personer kan se ett exemplar samtidigt. Genom att använda en kombination av teknologier spelar digitala mikroskop en avgörande roll i forskning och utbildning.
Hur de arbetar
De flesta digitala mikroskop är byggda på samma grund som andra optiska eller ljusmikroskop. Ett prov placeras under en objektivlins; en ansluten ljuskälla används vanligtvis för att göra provet lättare att se. Objektivlinsen förstorar provet och det fokuseras i mikroskopets rör. I ett stereomikroskop förstorar okularet, även kallat ögonlinsen, bilden igen, vilket gör den synlig för betraktaren. Ett digitalt mikroskop kanske inte innehåller ett okular, men använd en digitalkamera för att fokusera bilden istället.
Typer
De ursprungliga digitala mikroskopen krävde användning av en dator för att se bilderna. En låda överst i mikroskopet innehöll en sladd så att den kunde anslutas till datorn, och programvara tolkade bilden och visade den på en bildskärm. Mikroskop av denna typ är fortfarande tillgängliga, med de flesta inklusive USB-kablar.
Andra digitala mikroskop kräver ingen dator. Istället visar en liten monitor, vanligtvis högst upp i mikroskopet där okularet traditionellt skulle vara, en bild av provet. Vissa har en separat LCD-skärm, vilket kan möjliggöra större bilder. Allt-i-ett-modeller som denna inkluderar vanligtvis en hårddisk så att bilder kan lagras och överföras.
Bärbara digitala modeller finns också tillgängliga. Förstoringsnivåerna med dessa små enheter är vanligtvis begränsade, och de måste vanligtvis kopplas till en dator för att se bilden. Den handhållna naturen hos dessa mikroskop kan dock vara en stor fördel, eftersom provet vanligtvis inte behöver flyttas eller ändras på något sätt. Kameran kanske också kan placeras i små utrymmen och i ovanliga vinklar som det mänskliga ögat inte kunde uppnå.
Kombinerade stereo- och digitalmikroskop inkluderar okular så att de kan användas som traditionella mikroskop, men har en inbyggd kamera som gör att bilder kan överföras och sparas. I de flesta fall bestämmer okularets förstoring förstoringsnivån för den slutliga bilden. Kamerasatser finns också tillgängliga som fästs på ett separat stereomikroskop, vilket gör det till ett digitalt.
Digital förstoring
Både stereo- och digitalmikroskop är beroende av objektivlinsens optik för mycket av sin förstoring. Medan stereomikroskop förlitar sig på okularets optik för att göra bilden synlig, avgör kamerans upplösning och monitorstorleken hur mycket förstoring som är möjlig med ett digitalt mikroskop. Denna typ av mikroskop innehåller inte nödvändigtvis ett okular, det kan vara möjligt att ta bilder med mycket större optisk förstoring. Dessutom kan bilden förstoras ytterligare digitalt, speciellt med en högupplöst kamera.
Digital förstoring – eller zoom – manipulerar bilden för att göra den större. När bildstorleken ökas ökar de små färgpunkterna som bildar bilden, kallade pixlar, i storlek. Eftersom detta kan få bilden att se blockig ut, används speciella algoritmer för att lägga till nya pixlar och interpolera deras värde. Även om detta i teorin kan minska bildkvaliteten, har de flesta digitala mikroskop högupplösta kameror, så bilderna de producerar kan vara lika bra eller bättre än stereooptiska mikroskop.
Även om det kan vara möjligt att förstora en digital bild mer än en sedd genom ett okular, begränsas den förstoringen av hur stort provet kan reproduceras på en monitor. De flesta allt-i-ett-mikroskop har relativt små bildskärmar, ibland så små som 3.5 tum (8.89 cm) eller mindre. Även större enheter inkluderar ofta en 15-tums (38.1 cm) bildskärm, vilket fortfarande begränsar bildens storlek. I de flesta fall innebär det att digitala mikroskop ger lite mer än hälften av förstoringen av jämförbara stereomikroskop.
Stereo vs. Digital
Både stereo- och digitalmikroskop finns i en mängd olika förstoringar och kvalitet, och alla har sina för- och nackdelar. Trots nackdelarna med bildförstoring har digitala modeller den extra fördelen att de kan ta och visa bilder. Bilder av exemplar kan ofta enkelt skrivas ut, och vissa digitala mikroskop ger upplösningar så höga som 54 megapixlar. För personer som måste använda mikroskopet regelbundet kan det också leda till mindre ansträngda ögon att kunna se bilden på en skärm.
Jämfört med stereomikroskop är enkla datoranslutna digitalmikroskop också ofta mer prisvärda och kan användas för fler ändamål. Möjligheten att manipulera bilden digitalt gör att mer kan göras än enkel visning och utskrift; vissa vetenskapliga modeller har högt dynamiskt omfång, vilket ger mer kontrast i bilder, och 3D-rotations- och visningsfunktioner. Vissa modeller har även LED-belysning över huvudet som liknar den i vävnadskulturmikroskop.