Leica Microsystems DMS1000, DMS300, DVM6 Application Note

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  • ¿Qué es el Leica Microsystems DVM6?
    ¿Cuáles son las principales características del Leica Microsystems DVM6?
    ¿Qué tipo de muestras se pueden observar con el Leica Microsystems DVM6?
    ¿Cómo se utiliza el Leica Microsystems DVM6?
    ¿Qué software se incluye con el Leica Microsystems DVM6?
¿Son realmente útiles 20 000 aumentos
en microscopía digital?
Izquierda: Taxus, sección transversal a –120 °C, analizado en un microscopio electrónico
de barrido (SEM) con tratamiento criogénico
Chip cámara
Oculares
Hormiga (muestra)
Monitor pequeño
Monitor grande
Introducción
Los microscopios digitales disponen únicamente de una cámara
para la observación de las imágenes y no incluyen oculares.
Los microscopios con oculares para observación visual como,
por ejemplo, los microscopios estereoscópicos, también pueden
equiparse con cámaras digitales. Ambos tipos de microscopios
se utilizan para diferentes aplicaciones en numerosos ámbitos
eindustrias.
Para evaluar el rendimiento de un microscopio óptico,
es importante saber cuál es el máximo aumento que puede
alcanzar. En el caso de la microscopía digital, a menudo
se mencionan valores de aumento muy elevados como, por
ejemplo, de 20 000x. En este informe se ofrecen algunas
directrices prácticas respecto a cuál es el rango de aumentos
útil en microscopía digital.
Definición de «aument
El aumento se define como la proporción entre el tamaño de
una característica de un objeto vista en una imagen y el tamaño
real de la característica en cuestión. El aumento bidimensional
lateral se puede determinar a partir de:
Aumento =
Dimensiones de la característica en la imagen
Dimensiones de la característica en el objeto real
A continuación se muestran ejemplos de un microscopio digital
y de un microscopio estereoscópico con oculares y cámara digital.
Izquierda: Microscopio estereospico Leica M205 C con cámara digital Leica DFC450 C incorporada.
La muestra de la hormiga se puede observar a través de los oculares o de un monitor de visualización (se muestran dos tamaños) para la detección de imágenes mediante la cámara.
Derecha: Microscopio digital Leica DMS1000 en el que se utilizan diferentes tamaños de monitor para la visualización de imágenes.
www.leica-microsystems.c om
RANGO DE AUMENTOS ÚTIL EN MICROSCOPÍA DIGITAL
Siempre se plantea la pregunta de si un nivel de 20 000x se
encuentra sencillamente fuera del rango útil, lo que significa
que se trata de un aumento vacío con el que no es posible
resolver detalles adicionales. ¿Qué determina qué rango
deaumentos es útil en microscopía digital cuando se observa
una imagen a través de una pantalla o de un monitor?
Existen dos factores principales: la resolución del sistema
demicroscopio y la distancia de visualización de la imagen.
Resolución del sistema de microscopio
La resolución del sistema en el caso de un microscopio digital
o de un microscopio con oculares utilizado con una cámara
digital está influenciada por tres factores principales:
la resolución óptica del objetivo, el zoom,
el tubo y las lentes del soporte para cámara;
la resolución del sensor de imagen del chip de la cámara;
la resolución de visualización de imágenes del monitor
electrónico
El límite de resolución del sistema de microscopio digital viene
determinado por el más bajo de los tres valores de resolución
anteriores.
Rango de aumentos útil
En primer lugar, se da por supuesto que la distancia de visuali-
zación– la distancia entre los ojos del observador y la imagen
visualizada – se encuentra siempre dentro del rango útil.
Elrango útil de distancia de visualización se basa en una
referencia convencional de 25 cm, el punto medio más cercano
en el que el ojo humano puede enfocar con claridad.
El rango de aumentos útil en microscopía digital se puede
definir como:
Resolución del sistema
<
Aumento
útil
<
Resolución del sistema
6 3
De este modo, el rango de aumentos útil se encuentra
compren dido entre
1
/6 y
1
/3 de la resolución del sistema
demicroscopio.
Los chips de las cámaras modernas presentan a menudo
tamaños de píxel muy por debajo de 10µm y, los monitores
modernos, muy por debajo de 1 mm. A un aumento alto
desde la muestra al chip de la cámara (de 150x, por ejemplo),
la resolución del sistema de microscopio viene determinada
por el límite de resolución óptica. El límite de resolución
óptica para altas aperturas numéricas (1.3) y la longitud
deonda reducida en el rango visible (400 nm) es de aproxi-
madamente 5400 pares de líneas/mm. El aumento máximo
dentro del rango útil que se acaba de definir es 1800x.
A un aumento muy bajo (por ejemplo, inferior a 1x desde la
muestra al chip de la cámara), la apertura numérica suele ser
bastante reducida; no obstante, el límite de resolución de los
chips de cámaras con tamaños de píxel superiores a 2 µm
y de los monitores con tamaños de píxel superiores a 0.5 mm
será normalmente inferior a la resolución óptica. Por tanto,
aun aumento muy bajo, el límite de resolución del chip o del
monitor es a menudo el factor dominante.
Aumento vacío
Siempre que el valor de aumento supera el rango de aumentos
útil en microscopía digital (1800x), se obtiene como resultado
un aumento vacío en el que la imagen se muestra a mayor
tamaño, pero no es posible resolver detalles adicionales de la
muestra. Un valor de 20 000x es muy superior a 1800x, por
lo que se tratará claramente de un aumento vacío.
Conclusión
En el caso de los microscopios digitales, como sucede con
otros microscopios ópticos, existe un claro límite en cuanto al
rango de aumentos útil. Si se supera dicho rango o, en otras
palabras, si se utilizan más de 1800x, lo único que se obtendrá
es un aumento vacío. Para comprender mejor cuál es el rango
de aumentos útil en microscopía digital, consulte el informe
cnico que se cita a continuación como lectura adicional.
Lectura adicional
DeRose, J.A., Doppler, M.: What Does 30,000x Magnification Really Mean? Some
Useful Guidelines for Understanding Magnification in Today’s New Digital Microscope
Era. Leica Science Lab, febrero de 2015
Autores: J.A. DeRose, M. Doppler, Leica Microsystems
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