Rozdzielczość – kilka słów o wyborze kamery mikroskopowej do użytku domowego.

 

W obecnej chwili na rynku dostępnych jest wiele kamer mikroskopowych o różnych parametrach. Przy tak dużym wyborze warto zwrócić uwagę na kilka istotnych parametrów, którymi cechują się takie urządzenia.

Zazwyczaj początkujący użytkownik zwraca największą uwagę na rozdzielczość, kierując się zasadą „im więcej tym lepiej”. Owszem, rozdzielczość jest istotnym parametrem – natomiast nie zawsze największa możliwa rozdzielczość będzie potrzebna do konkretnych zastosowań. Na co zatem jeszcze warto zwrócić uwagę?

Zastosowania kamery

Mikroskopy, oprócz zastosowania w laboratoriach i zakładach przemysłowych, coraz częściej znajdują miejsce w naszych domach jako narzędzia do przeprowadzania prostych obserwacji. Coraz popularniejsze stają się także kamery mikroskopowe – gdy już zakupimy mikroskop, chcielibyśmy podzielić się wynikami obserwacji z innymi ludźmi lub przedstawić je w szkole. Za pomocą kamery mikroskopowej możemy przygotować dokumentację zdjęciową i filmową.

Oprócz edukacyjnych funkcji takich urządzeń, kamery mikroskopowe mogą posłużyć jako narzędzie do odkrywania świata poprzez zabawę: zdjęciami spod mikroskopu możemy podzielić się w mediach społecznościowych, konsultując wyniki obserwacji ze znajomymi. Taką zabawę przez media społecznościowe prowadzimy na naszym  Facebook : regularnie pokazujemy obserwującym tzw. #mikrozagadki, czyli zdjęcie spod mikroskopu z podanym powiększeniem. Każdy może próbować odgadnąć, co jest widoczne na zdjęciu.

Kamerę mikroskopową warto zakupić, gdy jesteśmy obeznani z obsługą mikroskopu. Bez prawidłowego ustawienia mikroskopu nie będziemy w stanie uzyskać dobrego obrazu na kamerze mikroskopowej. Kamera może pracować w dwóch trybach: pierwszy tryb działa jak cyfrowy aparat, gdzie wszystkie parametry są ustawiane automatyczne. Innym sposobem jest uzyskanie najlepszego obrazu manualnie za pomocą suwaków w oprogramowaniu kamery.

Przy kupnie kamery mikroskopowej po pierwsze powinniśmy rozważyć, na jakim mikroskopie będziemy pracować oraz co chcemy oglądać przez ten mikroskop. Do prostych biologicznych mikroskopów edukacyjnych nie będziemy potrzebowali wysokich rozdzielczości. Z kolei do zastosowań laboratoryjnych czy do obserwacji stereoskopowych lepiej zainwestować w kamerę  o wyższych parametrach – dzięki wysokiej rozdzielczości i dużemu polu widzenia praca z mikroskopem jest bardziej efektywna. Pod uwagę należy także wziąć obiekt obserwacji – czy jest to trwały preparat biologiczny, czy może poruszający się organizm? W jakiej technice jest przeprowadzana obserwacja – czy jest to jasne pole, czy inna technika wymagająca wyższej czułości kamery? Do czego kamera ma służyć: czy chcemy pokazywać podgląd na żywo spod mikroskopu kilku osobom, czy może prowadzić dokumentację zdjęciową?

Interfejs

Kamery mikroskopowe posiadają różne interfejsy, za pomocą których można podłączyć je do urządzenia obrazującego (komputer, monitor). Najpopularniejsze jest połączenie za pomocą przewodu USB do komputera. Jeżeli kamera ma nam służyć głównie do obserwacji statycznych obiektów, takich jak na przykład trwałe preparaty biologiczne, kamera z interfejsem USB 2.0 jest odpowiednim rozwiązaniem. Dostępne są także kamery z interfejsem USB 3.0 – charakteryzują się one szybszym przesyłem danych, dzięki czemu niwelowany jest efekt „smużenia” ekranu przy obserwacji obiektów poruszających się. Jest to pomocne przykładowo przy obserwacji żywych owadów czy mikroorganizmów w kropli wody.

Istnieją jeszcze inne interfejsy, takie jak np. HDMI czy WiFi – służą one głównie do zastosowań technicznych i więcej o nich opowiemy w osobnym artykule.

Czułość w pracy z małą ilością światła

Czułość jest parametrem mówiącym o zdolności do „zbierania” światła przez sensor kamery. Im czulszy sensor, tym lepiej kamera poradzi sobie z warunkami przy małej ilości światła. Standardowe kamery DLT-Cam Pro są wyposażone w sensory Aptina. Jest to dobre rozwiązanie przy pracy z mikroskopami biologicznymi w jasnym polu, gdzie do kamery wpada dużo światła. Przy stosowaniu alternatywnych technik obserwacji z małą ilością światła (fluorescencja, ciemne pole) oraz przy obserwacji za pomocą mikroskopów stereoskopowych lepiej sprawdzą się kamery z czulszym sensorem Sony Exmor. Dzięki dużej czułości kamera nie będzie potrzebowała długich czasów naświetlania, zatem będzie pracować szybciej niż kamery z sensorem Aptina.

 

Rozmiar sensora a pole widzenia

Każda kamera jest wyposażona w sensor o określonej wielkości. Im większy sensor, tym więcej pola widzenia zobaczymy w kamerze. Poniżej zostały przedstawione pola widzenia różnych kamer z serii Basic i z serii Pro w porównaniu polem widzenia w okularze.

Przekątna sensora [cal]

Pole widzenia: powiększenie 100x

Pole widzenia: Powiększenie 400x

Obraz w okularach

1,8 mm

0,43 mm

Kamera mikroskopowa DLT Cam Basic 2 MP

1/3,2

0,44 mm

0,1 mm

Kamera mikroskopowa DLT Cam Basic 5 MP

1/2,7

0,51 mm

0,12 mm

Kamera mikroskopowa DLT Cam Pro 2 MP

1/2,6

1 mm

0,25 mm

Kamera mikroskopowa DLT Cam Pro 5 MP

1/2,5

1,5 mm

0,27 mm

Jak widać, kamery z serii Basic dają znacznie mniejsze pole widzenia względem kamer z serii Pro. Najmniejszy sensor ma kamera  Kamera DLT-Cam Basic 2 MP i to ona da nam najmniejsze pole widzenia. Analogicznie największy sensor z przedstawionych kamer ma Kamera DLT-Cam Pro 5 MP USB 2.0 i to na nie zobaczymy najwięcej pola widzenia widocznego w okularach względem pozostałych kamer.

W zależności od używanego mikroskopu, warto dobrać kamerę z odpowiednio dużym sensorem. Przykładowo, przy obserwacji przez mikroskop stereoskopowy warto zaopatrzyć się w kamerę z sensorem przynajmniej 1/2,6 cala, aby móc bez kłopotów objąć duży obszar obserwowanego obiektu. Przy domowych obserwacjach za pomocą mikroskopu biologicznego wielkość sensora nie jest aż tak istotna jak w przypadku mikroskopu stereoskopowego, ponieważ w oprogramowaniu kamer istnieje funkcja „Zszywanie” która znakomicie sprawdza się przy składaniu obrazów fragmentów płaskich preparatów w jeden duży obraz. Zszywając obraz manualnie możemy zrekompensować sobie mniejsze pole widzenia.

Rozdzielczość – więcej nie zawsze znaczy lepiej

Warto dodać kilka słów na temat doboru samej rozdzielczości. Zazwyczaj kupujący intuicyjnie chcą wybrać kamerę o możliwie największej rozdzielczości i wybierają kamerę o najlepszym stosunku rozdzielczości do ceny. Chcielibyśmy mocno uczulić na kamery o dużych rozdzielczościach w bardzo niskich cenach – w takich kamerach nie uzyskamy dobrego obrazu odpowiadającego oferowanej rozdzielczości, ponieważ „zaoszczędzono” na pozostałych parametrach.

Kamerę dobieramy do mikroskopu. Jeżeli posiadamy prosty, edukacyjny mikroskop biologiczny, to nawet kamera z najwyższą rozdzielczością będzie ograniczona zdolnością rozdzielczą obiektywu mikroskopu. Przy mikroskopach wyższej klasy warto już zainwestować w kamerę o wyższej rozdzielczości.

Najbardziej uniwersalną rozdzielczością kamery mikroskopowej jest 5 MP. Jest to dobra rozdzielczość do zapisu zdjęć obiektów w jasnym polu, gdy obraz jest wyświetlany na ekranie komputera. Bardziej ekonomicznymi rozwiązaniami przy oglądaniu zdjęć na ekranie komputera są rozdzielczości 2-3 MP.

Duże rozdzielczości (powyżej 5MP) stosujemy między innymi przy obserwacji bardziej wymagających preparatów biologicznych lub przy stosowaniu dodatkowych technik obserwacji, jak choćby kontrast fazowy.

Wyższe rozdzielczości znajdą zastosowanie także w mikroskopii stereoskopowej przy małych powiększeniach, gdy chcemy mieć spory obiekt w polu widzenia a jednocześnie dostrzegać jego strukturę. Dobrym przykładem tego typu obserwacji jest obserwacja owadów, gdy chcemy mieć jednocześnie jak najwięcej owada w polu widzenia i jednocześnie widzieć np. włoski na jego odnóżach. Innym zastosowaniem dużych rozdzielczości jest konieczność przygotowania drukowanej dokumentacji zdjęciowej – im wyższa rozdzielczość kamery, tym ładniej zdjęcia wyjdą na wydrukowanym papierze.

Podsumowując, gdy chcemy zakupić kamerę mikroskopową, to warto zwracać uwagę na kilka parametrów decydujących o jej jakości, a także wziąć pod uwagę zastosowania tejże kamery. Dla ucznia szkoły podstawowej uczącego się o strukturach komórkowych na mikroskopie biologicznym wystarczające będą kamery z serii Basic; dla lutującego elektronika najodpowiedniejsza będzie szybka kamera HDMI, a dla naukowca kamera o dużej czułości i rozdzielczości z serii PRO. W razie dalszych wątpliwości dotyczących doboru kamery do mikroskopu zapraszamy do kontaktu przez e-mail mikroskopy@deltaoptical.pl

Zdjęcia porównawcze preparatów – Łodyga dyni, powiększenie 100x:

Kamera DLT Cam Basic 2MP:

 

Kamera DLT Cam Basic 5 MP:

Kamera DLT Cam Pro 2 MP:

Kamera DLT Cam Basic 5MP:

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *