Digitālais mikroskops ir tradicionāls optiskais mikroskops ar iebūvētu uzlādes savienojuma ierīces (CCD) kameru, un to izmanto, lai palielinātu paraugu un paraugu apskati. Šos mikroskopus parasti var savienot ar datoru, lai to radītos attēlus varētu saglabāt cietajā diskā vēlākai pārbaudei vai parādīt monitorā, lai vairāki cilvēki varētu redzēt paraugu vienlaikus. Izmantojot tehnoloģiju kombināciju, digitālajiem mikroskopiem ir izšķiroša nozīme pētniecībā un izglītībā.
Kā tie darbojas
Lielākā daļa digitālo mikroskopu ir veidoti uz tā paša pamata kā citi optiskie vai gaismas mikroskopi. Paraugu novieto zem objektīva; parasti tiek izmantots pievienots gaismas avots, lai paraugs būtu vieglāk saskatāms. Objektīva lēca palielina paraugu, un tas tiek fokusēts mikroskopa caurulē. Stereo mikroskopā okulārs, ko sauc arī par acs lēcu, pēc tam atkal palielina attēlu, padarot to redzamu novērotājam. Digitālajā mikroskopā var nebūt okulāra, bet tā vietā izmantojiet digitālo kameru, lai fokusētu attēlu.
Veidi
Oriģinālajiem digitālajiem mikroskopiem attēlu apskatīšanai bija nepieciešams dators. Kastītē mikroskopa augšpusē bija vads, lai to varētu savienot ar datoru, un programmatūra interpretēja attēlu un rādīja to monitorā. Šāda veida mikroskopi joprojām ir pieejami, un lielākā daļa ietver USB vadus.
Citiem digitālajiem mikroskopiem nav nepieciešams dators. Tā vietā neliels monitors, kas parasti atrodas mikroskopa augšpusē, kur tradicionāli atrastos okulārs, parāda parauga attēlu. Dažos ir atsevišķs LCD monitors, kas ļauj uzņemt lielākus attēlus. Šādiem universālajiem modeļiem parasti ir cietais disks, lai attēlus varētu saglabāt un pārsūtīt.
Ir pieejami arī portatīvie digitālie modeļi. Palielinājuma līmeņi šīm mazajām ierīcēm parasti ir ierobežoti, un, lai skatītu attēlu, tās parasti ir jāpievieno datoram. Tomēr šo mikroskopu rokās turamība var būt liela priekšrocība, jo paraugs parasti nav jāpārvieto vai jāmaina. Iespējams, ka kameru var novietot arī nelielās telpās un neparastos leņķos, ko cilvēka acs nevarētu sasniegt.
Kombinētie stereo un digitālie mikroskopi ietver okulārus, lai tos varētu izmantot tāpat kā tradicionālos mikroskopus, bet tiem ir iebūvēta kamera, kas ļauj pārsūtīt un saglabāt attēlus. Vairumā gadījumu okulāra palielinājums nosaka gala attēla palielinājuma līmeni. Ir pieejami arī kameru komplekti, kas pievienojami atsevišķam stereomikroskopam, padarot to par digitālu.
Digitālais palielinājums
Gan stereo, gan digitālie mikroskopi lielā mērā ir atkarīgi no objektīva optikas. Lai gan stereomikroskopi paļaujas uz okulāra optiku, lai padarītu attēlu redzamu, kameras izšķirtspēja un monitora izmērs nosaka, cik liels palielinājums ir iespējams ar digitālo mikroskopu. Šāda veida mikroskopā ne vienmēr ir iekļauts okulārs, iespējams, ir iespējams uzņemt attēlus ar daudz lielāku optisko palielinājumu. Turklāt attēlu var vēl vairāk palielināt digitāli, īpaši ar augstas izšķirtspējas kameru.
Digitālais palielinājums jeb tālummaiņa manipulē ar attēlu, lai to palielinātu. Palielinot attēla izmēru, tiek palielināti mazie krāsu punkti, kas veido attēlu, ko sauc par pikseļiem. Tā kā tas var padarīt attēlu bloķētu, jaunu pikseļu pievienošanai un to vērtības interpolēšanai tiek izmantoti īpaši algoritmi. Lai gan teorētiski tas var samazināt attēla kvalitāti, lielākajai daļai digitālo mikroskopu ir augstas izšķirtspējas kameras, tāpēc to radītie attēli var būt tikpat labi vai labāki nekā stereo optiskie mikroskopi.
Lai gan var būt iespējams palielināt digitālo attēlu vairāk nekā vienu, kas redzams caur okulāru, šo palielinājumu ierobežo tas, cik lielu paraugu var reproducēt monitorā. Lielākajai daļai universālo mikroskopu ir salīdzinoši mazi skata ekrāni, dažreiz pat 3.5 collas (8.89 cm) vai mazāki. Pat lielākās vienībās bieži ir 15 collu (38.1 cm) monitors, kas joprojām ierobežo attēla izmēru. Vairumā gadījumu tas nozīmē, ka digitālie mikroskopi nodrošina nedaudz vairāk par pusi no salīdzināmo stereomikroskopu palielinājuma.
Stereo pret digitālo
Gan stereo, gan digitālie mikroskopi ir pieejami dažādos palielinājumos un kvalitātē, un katram ir savi plusi un mīnusi. Neskatoties uz trūkumiem, kas saistīti ar attēla palielināšanu, digitālajiem modeļiem ir papildu priekšrocība, jo tie spēj uzņemt un parādīt attēlus. Paraugu attēlus bieži var viegli izdrukāt, un daži digitālie mikroskopi nodrošina pat 54 megapikseļu izšķirtspēju. Cilvēkiem, kuriem mikroskops jālieto regulāri, iespēja redzēt attēlu ekrānā var arī mazāk noslogot acis.
Salīdzinot ar stereomikroskopiem, pamata datoram pievienotie digitālie mikroskopi bieži ir arī lētāki un tos var izmantot vairākiem mērķiem. Iespēja digitāli manipulēt ar attēlu nozīmē, ka var paveikt vairāk nekā vienkāršu displeju un drukāšanu; dažiem zinātniskiem modeļiem ir augsts dinamiskais diapazons, kas nodrošina lielāku attēlu kontrastu, kā arī 3-D rotācijas un displeja funkcijas. Daži modeļi nodrošina arī augšējo LED apgaismojumu, kas ir līdzīgs audu kultūras mikroskopiem.