Algunas pautas útiles para entender la ampliación en la nueva era del microscopio digital de hoy Los microscopios digitales tienen sólo una cámara para la observación de la imagen y sin oculares. Los microscopios con oculares para observación visual, como los microscopios estéreo, también pueden equiparse con cámaras digitales. Ambos tipos de microscopio se utilizan para una variedad de aplicaciones técnicas en muchos campos e industrias diferentes. Para evaluar el rendimiento de un microscopio óptico, es importante conocer su magnificación más alta posible. Para la microscopía digital, a veces se mencionan valores de ampliación muy altos, tales como 20.000 x. Este informe proporciona algunas pautas útiles sobre el rango útil de ampliación para la microscopía digital.
Ampliación definida
La ampliación se define como la relación entre el tamaño de una entidad en un objeto tal como se ve en una imagen y el tamaño real de la característica en sí. La ampliación bidimensional lateral se puede determinar a partir de: Ampliación = Dimensión de la función en la imagen / Dimensión de la función en el objeto real Ejemplos de un microscopio digital y microscopio estéreo con oculares y cámara digital se muestran a la izquierda y abajo. Siempre hay la pregunta de si este nivel de ampliación, 20.000 x, está simplemente más allá del rango útil, es decir, ¿es una ampliación vacía donde no se resuelven más detalles? ¿Qué determina un rango útil de ampliación para la microscopía digital, donde una imagen se observa a través de la pantalla en un monitor? Hay dos factores principales: la resolución del sistema de microscopio y la distancia de visualización de la imagen.
Resolución del microscopio
- La resolución del sistema para un microscopio digital o un microscopio con oculares operados con una cámara digital está influenciada por 3 factores principales:
- Resolución óptica desde el objetivo, el zoom, el tubo y las lentes de montaje de la cámara
- Resolución del sensor de imagen desde el chip de la cámara
- Resolución de visualización de la imagen desde el monitor electrónico.
- El límite de resolución del sistema de microscopio digital está determinado por el menor de los 3 valores de resolución anteriores.
Alcance útil de ampliación
En primer lugar, se supone que la distancia de visualización, la distancia entre los ojos del observador y la imagen visualizada, está siempre dentro del rango útil. El rango útil de la distancia de observación se basa en una referencia convencional de 25 cm, el punto medio más cercano para el ojo humano, donde es posible un enfoque claro.
El rango útil de ampliación para la microscopía digital se puede definir como:
Por lo tanto, el rango útil de ampliación está entre 1/6 y 1/3 de la resolución del sistema de microscopio.
Aumento máximo
Los chips de cámaras modernas a menudo tienen tamaños de píxeles muy por debajo de 10 μm y modernos tamaños de píxeles de monitores muy por debajo de 1 mm. A una gran ampliación desde la muestra hasta el chip de cámara, por ejemplo 150x, entonces la resolución del sistema de microscopio está determinada por el límite de resolución óptica. El límite de resolución óptica para la abertura numérica más grande, 1,3, y la longitud de onda más pequeña de la luz visible, 400 nm, es de aproximadamente 5.400 pares de líneas / mm. La magnificación máxima que cae en el rango útil definido antes es de 1,800x. La apertura numérica suele ser bastante pequeña, pero el límite de resolución de los chips de cámara con tamaños de píxeles mayores de 2 μm y de los monitores con tamaños de píxeles mayores de 0,5 mm normalmente menor que la resolución óptica. Por lo tanto, con una ampliación muy baja, el límite de resolución de chip o monitor es a menudo el factor dominante.
Ampliación vacía
Siempre que el valor de aumento exceda el rango de ampliación útil para la microscopía digital, 1.800x, esto produce una ampliación vacía donde la imagen aparece más grande, pero no se pueden resolver más detalles sobre la muestra. Una ampliación de 20.000x es mucho más allá de 1.800x, por lo que es claramente ampliación vacía.
Conclusión
Para microscopios digitales, al igual que para otros microscopios ópticos, existe un claro límite en el rango útil de ampliación. Ir más allá de ese rango de ampliación, es decir, superar los 1.800x, sólo produce una ampliación vacía. Para entender el rango útil de ampliación para la microscopía digital con más detalle, consulte el informe técnico que se cita a continuación como lectura adicional.
Fuente: Leica Microsystems
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