{"id":2020,"date":"2017-10-23T10:07:53","date_gmt":"2017-10-23T15:07:53","guid":{"rendered":"http:\/\/www.bairesac.com\/blog\/?p=2020"},"modified":"2017-10-23T10:08:13","modified_gmt":"2017-10-23T15:08:13","slug":"tendencias-en-microscopia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bairesac.com\/blog\/archivo\/2020","title":{"rendered":"Tendencias en microscop\u00eda"},"content":{"rendered":"

Hay c\u00e1maras digitales, televisores digitales, marcos digitales, escuelas digitales en Internet. Los cript\u00f3logos dise\u00f1an firmas digitales, los investigadores de comunicaci\u00f3n hablan de identidad digital. Digital puede ser una palabra de moda en exceso, pero la tecnolog\u00eda digital ha revolucionado innegablemente nuestro mundo desde la invenci\u00f3n de la computadora y continuar\u00e1 haci\u00e9ndolo en el futuro. La revoluci\u00f3n digital tambi\u00e9n ha tenido un impacto radical en el campo de la microscop\u00eda. Los inicios fueron realizados por c\u00e1maras digitales, que proporcionaron a los usuarios en todos los campos de la microscop\u00eda una mejor documentaci\u00f3n e instalaciones de an\u00e1lisis. Hoy en d\u00eda, hay microscopios digitales en el mercado que est\u00e1n muy lejos de los m\u00e9todos tradicionales de microscop\u00eda. Las nuevas tecnolog\u00edas siempre atraen mucha atenci\u00f3n, y despu\u00e9s de todo, los microscopios digitales ofrecen una serie de ventajas. Sin embargo, esto no significa que puedan simplemente reemplazar todos los microscopios tradicionales del mundo. Vale la pena echar un vistazo m\u00e1s de cerca para identificar las limitaciones de la microscop\u00eda digital, as\u00ed como los beneficios.<\/p>\n

Calidad para an\u00e1lisis de superficie.<\/strong><\/p>\n

La microscop\u00eda digital ofrece claras ventajas para un gran n\u00famero de inspecciones de calidad industrial, particularmente para el an\u00e1lisis de superficies. El an\u00e1lisis de fracturas y el an\u00e1lisis de superficies inclinadas o verticales, o la inspecci\u00f3n in situ de componentes grandes como rotores de turbina son solo algunos ejemplos de aplicaciones donde los microscopios digitales pueden mostrar todo su potencial. Sin embargo, para algunas aplicaciones, una soluci\u00f3n tradicional con microscopios est\u00e9reo o de luz es m\u00e1s pr\u00e1ctica y rentable. El asesoramiento calificado y los extensos conocimientos de aplicaci\u00f3n son, por lo tanto, esenciales para elegir la soluci\u00f3n adecuada. Pero, \u00bfcu\u00e1les son los criterios clave para el uso exitoso de microscopios digitales y cu\u00e1les son las diferencias entre la microscop\u00eda digital y la tradicional?<\/p>\n

Qu\u00e9 es un microscopio digital?\u00a0<\/strong><\/p>\n

En primer lugar, un microscopio digital no tiene un ocular para mirar. La muestra se ve directamente en el monitor. Esto permite al usuario ver y analizar la muestra en una sola pasada utilizando el software, sentado en una posici\u00f3n c\u00f3moda y relajada. Los componentes individuales de un microscopio digital se eligen de acuerdo con la aplicaci\u00f3n particular: \u00f3ptica de zoom para ampliaciones de baja a ultra alta, soportes, etapas de deslizamiento, etc. Un sistema de microscopio digital debe tener un dise\u00f1o modular para que pueda configurarse exactamente para adaptarse a su uso previsto y flexiblemente adaptado a los cambios en las condiciones generales. Para ofrecer a los usuarios un valor agregado real en comparaci\u00f3n con las configuraciones tradicionales, un microscopio digital debe cumplir con los cinco requisitos tecnol\u00f3gicos siguientes:<\/p>\n

    \n
  1. \u00a0Imagen digital optimizada<\/li>\n
  2. Visualizaci\u00f3n din\u00e1mica de procesos u objetos<\/li>\n
  3. An\u00e1lisis de muestras cualitativo y cuantitativo<\/li>\n
  4. Visualizaci\u00f3n y an\u00e1lisis de muestras con alto rango din\u00e1mico<\/li>\n
  5. \u00d3ptica Lean para una orientaci\u00f3n flexible a la muestra y para uso m\u00f3vil.<\/li>\n<\/ol>\n
    \"\"<\/a>
    Fig. 1: Los microscopios digitales con un soporte basculante flexible y una plataforma giratoria x \/ y permiten una inspecci\u00f3n y un an\u00e1lisis fiables de los lados de las muestras o superficies inclinadas.<\/figcaption><\/figure>\n

    Imagen digital optimizada<\/strong><\/p>\n

    Los microscopios digitales t\u00edpicos est\u00e1n equipados con una c\u00e1mara CCD de 2,11 megap\u00edxeles que est\u00e1 perfectamente adaptada a la \u00f3ptica de alta resoluci\u00f3n. La c\u00e1mara ofrece el mejor rendimiento de la informaci\u00f3n posible, manteniendo la cantidad de datos de cada imagen manejable. Sin embargo, las c\u00e1maras digitales tienden a ser juzgadas por la cantidad de megap\u00edxeles que ofrecen. Cuanto m\u00e1s, mejor, mucha gente piensa. Pero en microscop\u00eda, la c\u00e1mara con m\u00e1s megap\u00edxeles no es necesariamente la mejor. Los criterios clave para decidir qu\u00e9 c\u00e1mara producir\u00e1 los mejores resultados de im\u00e1genes son la aplicaci\u00f3n y el rendimiento \u00f3ptico del microscopio. Mucho antes del triunfo de la fotograf\u00eda digital, el cient\u00edfico estadounidense estadounidense Harry Nyquist demostr\u00f3 que las c\u00e1maras en el rango de p\u00edxeles de dos d\u00edgitos no ofrecen m\u00e1s informaci\u00f3n de imagen, sino que solo llenan el hardware con datos in\u00fatiles m\u00e1s r\u00e1pidamente.<\/p>\n

    Una medida de la resoluci\u00f3n en una imagen digitalizada es la cantidad m\u00e1xima de pares de l\u00edneas en blanco y negro que se visualizan con un enfoque n\u00edtido. La regla pr\u00e1ctica para calcular los pares de l\u00edneas por mil\u00edmetro para microscopios es 3000 x NA (apertura num\u00e9rica). Este n\u00famero se divide por la relaci\u00f3n de reproducci\u00f3n del objeto en el sensor de la c\u00e1mara para obtener el n\u00famero de pares de l\u00edneas por mil\u00edmetro que realmente captura el sensor de la c\u00e1mara. Esto muestra que una c\u00e1mara con, por ejemplo, 12 megap\u00edxeles, no es una ventaja con grandes aumentos. El poder de resoluci\u00f3n de una c\u00e1mara de ese tipo es m\u00e1s alto que el del sistema \u00f3ptico. La imagen producida ser\u00eda m\u00e1s grande, pero no mejor. En lugar de resolver detalles adicionales, la c\u00e1mara solo produce m\u00e1s datos.<\/p>\n

    Como un microscopio digital no tiene un ocular, tiene que poder mostrar la imagen en vivo en el monitor a una alta frecuencia de actualizaci\u00f3n. Una frecuencia de actualizaci\u00f3n ideal es de al menos 15 cuadros por segundo, lo que garantiza que la imagen se pueda ver con comodidad incluso cuando la etapa se mueva en direcci\u00f3n xy. El procesamiento de im\u00e1genes m\u00e1s r\u00e1pido ofrece una ventaja adicional durante un experimento: la velocidad de captura de im\u00e1genes se acelera y, por lo tanto, el tiempo total de procesamiento de la muestra es m\u00e1s corto.<\/p>\n

    La iluminaci\u00f3n es otro tema importante para un microscopio sin un ocular. La fuente de luz debe ser lo m\u00e1s potente,duradera posible y debe tener una temperatura de color similar a la de la luz del d\u00eda para garantizar que se obtiene una imagen realista de la muestra. Las l\u00e1mparas de vapor de metal son ideales para este trabajo. Los sistemas basados \u200b\u200ben LED de larga duraci\u00f3n y sin mantenimiento ahora disponibles en el mercado ofrecen una alternativa convincente.<\/p>\n

    \"\"<\/a>

    Fig. 2: a) La proyecci\u00f3n de im\u00e1genes de alto rango din\u00e1mico revela todos los detalles de una junta de soldadura.<\/figcaption><\/figure>\n
    \"\"<\/a>

    b) Los tiempos de exposici\u00f3n largos son mejores para visualizar \u00e1reas oscuras.<\/figcaption><\/figure>\n
    \"\"<\/a>

    c) mientras que las \u00e1reas brillantes aparecen mejor con tiempos de exposici\u00f3n cortos.<\/figcaption><\/figure>\n

    Visualizaci\u00f3n din\u00e1mica de procesos u objetos<\/strong><\/p>\n

    \u00a0En comparaci\u00f3n con los microscopios estereosc\u00f3picos tradicionales, los sistemas de zoom tienen la desventaja de no poder proporcionar una imagen tridimensional. Con un microscopio digital, esto se puede compensar con un accesorio inteligente: un cabezal giratorio de 360 \u200b\u200b\u00b0 permite al usuario ver la muestra desde todos los lados e incluso grabar esta vista panor\u00e1mica como una pel\u00edcula. Esto literalmente abre nuevas perspectivas y oportunidades de visualizaci\u00f3n. Adem\u00e1s, la rotaci\u00f3n de 360 \u200b\u200b\u00b0 muestra claramente la tridimensionalidad de la muestra. El paquete de software est\u00e1ndar tambi\u00e9n debe tener un registro de series de tiempo para documentar procesos din\u00e1micos.<\/p>\n

    An\u00e1lisis de muestras cualitativo y cuantitativo<\/strong><\/p>\n

    Una de las fortalezas clave de la microscop\u00eda digital es la r\u00e1pida creaci\u00f3n y an\u00e1lisis de modelos de superficie 3D. Con la unidad de enfoque motorizada, se graba una imagen en cada plano focal en direcci\u00f3n z. Luego, el foco se determina en cada imagen individual y para cada p\u00edxel. El p\u00edxel con la mejor definici\u00f3n determina la textura enfocada, a partir de la cual se calcula un modelo 3D optimizado. Adem\u00e1s, se puede producir un perfil topogr\u00e1fico a partir de la informaci\u00f3n sobre la distancia desde la que se registraron los puntos marcadamente enfocados.\u00a0Este m\u00e9todo es vers\u00e1til y se puede usar a bajo aumento (objetivo macro) as\u00ed como a grandes aumentos (objetivo 7000x de alto rendimiento) para una medici\u00f3n de superficie topogr\u00e1fica precisa. Adem\u00e1s de los perfiles 3D, tambi\u00e9n es posible medir la rugosidad, las geometr\u00edas y los vol\u00famenes.\u00a0En aras de la fiabilidad y la precisi\u00f3n, los microscopios digitales deber\u00edan estar equipados con un zoom codificado electr\u00f3nicamente. La imagen digital recibe autom\u00e1ticamente la calibraci\u00f3n correcta durante la grabaci\u00f3n. Los valores de imagen incorrectos son una fuente frecuente de error en los sistemas convencionales.<\/p>\n

    Visualizaci\u00f3n y an\u00e1lisis de muestras con alto rango din\u00e1mico<\/strong><\/p>\n

    \u00a0La mayor\u00eda de las c\u00e1maras digitales de microscop\u00eda utilizan una captura de un solo color de 16 bits (equivalente a 65.536 colores) para explotar todo el rango din\u00e1mico de la imagen. El problema es que la mayor\u00eda de las pantallas e impresoras de la computadora solo pueden mostrar 8 bits por canal, lo que equivale a 256 niveles de brillo. Esto significa que no todos los matices naturales en el brillo que nuestro ojo puede diferenciar no siempre se reproducen. Para capturar im\u00e1genes con un alto rango din\u00e1mico, se usa el m\u00e9todo HDR (High Dynamic Range). Estas im\u00e1genes de alto contraste capturan toda la gama de matices de brillo natural. Los valores de p\u00edxel est\u00e1n en proporci\u00f3n con la densidad luminosa real. A pesar de que las im\u00e1genes HDR deben adaptarse al rango de brillo m\u00e1s bajo, que sigue siendo una caracter\u00edstica de casi todas las pantallas, ofrecen ventajas, no obstante. En particular, los detalles permanecen visibles incluso en \u00e1reas extremadamente oscuras y brillantes de la imagen de la pantalla.<\/p>\n

    \"\"<\/a>
    Fig. 4: Imagen HDR de un componente electr\u00f3nico<\/figcaption><\/figure>\n

    \u00d3ptica Lean para uso flexible y m\u00f3vil<\/strong><\/p>\n

    Para los ex\u00e1menes de estructuras extremadamente peque\u00f1as en superficies inclinadas o verticales, los microscopios convencionales se topan con sus l\u00edmites. Por ejemplo, una vista lateral de una junta de soldadura en una placa de circuito grande solo se puede obtener con una configuraci\u00f3n de equipo aventurera. Las \u00e1reas de muestras previamente inaccesibles no son un problema para los microscopios digitales. Un soporte de inclinaci\u00f3n flexible combinado con la etapa giratoria x \/ y permite una inspecci\u00f3n y an\u00e1lisis confiables en pr\u00e1cticamente cualquier posici\u00f3n. Sin embargo, algunos productos no se pueden transportar ni se pueden tomar muestras de ellos. Para los microscopios digitales modernos y port\u00e1tiles, la inspecci\u00f3n no destructiva incluso de objetos estacionarios no plantea ning\u00fan desaf\u00edo. Y, por supuesto, los microscopios digitales m\u00f3viles tambi\u00e9n son \u00fatiles para realizar tareas de control de calidad en m\u00faltiples sitios<\/p>\n

    \"\"<\/a>
    Fig. 5: Medici\u00f3n del desgaste en un inserto de metal duro indexable<\/figcaption><\/figure>\n

    Conclusi\u00f3n<\/strong><\/p>\n

    \u00a0Los microscopios digitales son una alternativa particularmente buena a los microscopios tradicionales para la inspecci\u00f3n frecuente de muestras dif\u00edciles de documentar o la cuantificaci\u00f3n r\u00e1pida de la superficie 3D. Sin embargo, si el brillo \u00f3ptico y la variedad de t\u00e9cnicas de contraste son m\u00e1s importantes, los microscopios est\u00e9reo o de luz son superiores. Antes de invertir en un nuevo instrumento, por lo tanto, siempre vale la pena evaluar cuidadosamente los beneficios y obtener un asesoramiento completo y objetivo sobre las alternativas.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Hay c\u00e1maras digitales, televisores digitales, marcos digitales, escuelas digitales en Internet. Los cript\u00f3logos dise\u00f1an firmas digitales, los investigadores de comunicaci\u00f3n hablan de identidad digital. Digital puede ser una palabra de moda en exceso, pero la tecnolog\u00eda digital ha revolucionado innegablemente nuestro mundo desde la invenci\u00f3n de la computadora y continuar\u00e1 haci\u00e9ndolo en el futuro. La […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":2027,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"jetpack_post_was_ever_published":false,"footnotes":"","jetpack_publicize_message":"","jetpack_is_tweetstorm":false,"jetpack_publicize_feature_enabled":true},"categories":[3,5],"tags":[187,188,14],"jetpack_publicize_connections":[],"aioseo_notices":[],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/i0.wp.com\/www.bairesac.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2017\/10\/csm_Gear_27e5714ac2.jpg?fit=320%2C203&ssl=1","jetpack_sharing_enabled":true,"jetpack_shortlink":"https:\/\/wp.me\/p8C7ru-wA","jetpack-related-posts":[{"id":1996,"url":"https:\/\/www.bairesac.com\/blog\/archivo\/1996","url_meta":{"origin":2020,"position":0},"title":"\u00bfUna ampliaci\u00f3n de 20.000 veces es realmente \u00fatil en la microscop\u00eda digital?","date":"6 octubre, 2017","format":false,"excerpt":"Algunas pautas \u00fatiles para entender la ampliaci\u00f3n en la nueva era del microscopio digital de hoy Los microscopios digitales tienen s\u00f3lo una c\u00e1mara para la observaci\u00f3n de la imagen y sin oculares. 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