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James DeRose 博士 Georg Schlaffer

徠卡顯微系統(tǒng)

數(shù)碼顯微系統(tǒng)是顯微鏡學(xué)的流行語之一,，此外，還有一些非常有用的常識(shí),。徠卡顯微系統(tǒng)的產(chǎn)品經(jīng)理 Georg Schlaffer 常常會(huì)被客戶和同仁問及有關(guān)數(shù)碼顯微系統(tǒng)方面的問題,。為了答疑解惑，他與科學(xué)作家 Jim DeRose 共同合作,，對重要的幾個(gè)問題進(jìn)行了全面解答。

到底什么是數(shù)碼顯微系統(tǒng),？
數(shù)碼顯微鏡屬于帶數(shù)碼相機(jī)的光學(xué)顯微鏡,，無需配備目鏡。電子監(jiān)控器顯示屏?xí)苯语@示觀察和分析的樣品圖像,。數(shù)碼顯微鏡還可以是常規(guī)體視或復(fù)式顯微鏡,，它們同時(shí)配備目鏡和相機(jī)，能夠保存顯微鏡狀態(tài)和相機(jī)設(shè)定值的反饋信息,。在本文的接下來部分中,，我們提到的“數(shù)碼顯微鏡”是指不帶目鏡的顯微鏡，例如,，Leica DVM6,、Leica DMS1000，和 Leica DMS300,，而不是配備相機(jī)的體視或復(fù)式顯微鏡,。
 

左：Leica DVM6 數(shù)碼顯微鏡

右：鍍金焊盤，汽車用電子設(shè)備,，總放大倍率：120:1,。圖像由 Leica DVM6 獲取。

哪些應(yīng)用領(lǐng)域可以使用數(shù)碼顯微鏡,？

在研發(fā),、生產(chǎn)和檢測、質(zhì)量控制和保證,，以及失效分析過程中,，數(shù)碼顯微鏡是分析部件和樣品并生成檢測報(bào)告的理想儀器。
 

左：鍍金焊盤，汽車用電子設(shè)備,，總放大倍率：360:1,。圖像由 Leica DVM6 獲取。

右：通過 Leica DVM6 傾斜顯示屏予以顯示,。

數(shù)碼顯微鏡的優(yōu)勢何在,？

數(shù)碼顯微鏡顯著的優(yōu)勢在于儀器的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)。由于監(jiān)控器會(huì)直接顯示樣品圖像,，用戶可以在保持舒適,、放松的直立坐姿的同時(shí)，還能即時(shí)觀察樣品,，并利用軟件分析樣品圖像,，保證用戶能以舒適的姿態(tài)高效地完成工作。在需要處理高通量樣品,，或每天需要在顯微鏡上花費(fèi)較長時(shí)間的情況下,，數(shù)碼顯微鏡的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)就顯得意義非凡了。此外,，很多數(shù)碼顯微鏡還提供允許存儲(chǔ)多個(gè)用戶配置文件的軟件,。在多人共用一臺(tái)顯微鏡時(shí)，這項(xiàng)功能非常有用,，憑借這項(xiàng)功能,，每個(gè)用戶只需選擇自己的顯微鏡配置文件，幾乎無需調(diào)節(jié)顯微鏡工作臺(tái),，即可輕松開始工作,。
 

左：紙上印刷圖案，總放大倍率：750:1,，環(huán)形光照明,。圖像由 Leica DVM6 獲取。

右：紙上印刷圖案,，總放大倍率：750:1,，起偏鏡開啟時(shí)的同軸照明。圖像由 Leica DVM6 獲取,。

數(shù)碼顯微鏡有哪些限制條件,？
相比體視或復(fù)式顯微鏡，數(shù)碼顯微鏡存在一個(gè)明顯的限制條件,，即需要電源連接,，因?yàn)閿?shù)碼顯微鏡未配備目鏡，而樣品圖像卻始終需要顯示在監(jiān)控器上,。因此,，至少需要一根電源線,。通常情況下，數(shù)碼顯微鏡還需要連接 PC,，或至少需要連接顯微鏡的顯示屏,。通過傳統(tǒng)的顯微鏡，用戶仍可以選擇使用目鏡獲取樣品圖像,。

左：Leica DMS1000 數(shù)碼顯微鏡

右：金屬部件上的一個(gè)孔,；自動(dòng)更新每項(xiàng)變焦設(shè)置比例，實(shí)現(xiàn)快速測量,。圖像由 Leica DMS1000 獲取,。

通過數(shù)碼顯微鏡和目鏡分別觀察到的樣品圖像相比，結(jié)果如何,？
原則上,，圖像是相同的。視場角可能存在差別,，這主要取決于我們正在討論的數(shù)碼相機(jī)和目鏡的類型,。但是，還有一個(gè)重要差別：采用體視顯微鏡的雙筒目鏡觀察樣品,，將為您帶來數(shù)碼顯微鏡的二維圖像無法達(dá)到的深度,。

左：表殼，通過環(huán)形光照明 (Leica LED3000 RL) 和入射光座捕捉,。圖像由 Leica DMS1000 獲取。右：Leica DMS1000 B 圖像：利用透射光座捕捉的秀麗隱桿線蟲圖像,；因不斷編碼變焦,，從而保證快速、簡單地測量,，即使在不配備電腦的單機(jī)模式下亦可實(shí)現(xiàn),。

數(shù)碼顯微鏡操作上比帶目鏡的顯微鏡要簡單嗎？

尤其對于無經(jīng)驗(yàn)的用戶而言,，利用數(shù)碼顯微鏡,，他們也能夠更簡單、更快速地獲取樣品圖像,。造成上述差別的主要原因是,，熟悉設(shè)置和調(diào)整傳統(tǒng)型顯微鏡，并透過目鏡觀察樣品,，這些操作需要花費(fèi)較長時(shí)間,。
 

左：果蠅屬篩查。圖像由 Leica DMS1000 B 獲取,。

右：利用固定在搖臂機(jī)架上的 Leica DMS300 觀察印刷電路板樣品

“編碼”的含義是什么,？
當(dāng)顯微鏡硬件可直接與計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行通信,，且能夠利用圖像數(shù)據(jù)完成對特定參數(shù)值的追蹤和保存時(shí)，表示顯微鏡已完成“編碼”,。這些特定參數(shù)將得以被設(shè)定,，并因此被稱之為已編碼參數(shù)值。正常情況下,，觸摸相關(guān)按鈕,，即可調(diào)用這些已編碼參數(shù)，令重復(fù)工作和報(bào)告變得更輕松,。

必須成為顯微系統(tǒng)的專家,，才能操作數(shù)碼顯微鏡嗎？
當(dāng)然不需要,。無論是顯微系統(tǒng)的新手還是專家,，都可以輕松使用數(shù)碼顯微鏡。徠卡顯微系統(tǒng)提供的數(shù)碼顯微鏡,，其設(shè)計(jì)宗旨就是簡單易用,、開箱即用，大大地減少培訓(xùn)時(shí)間,。它們配備已編碼的功能,，能夠輕松生成分析報(bào)告，令重復(fù)工作更加高效,。

數(shù)碼顯微鏡需要配備哪些部件,？
所需配件依據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域而定。例如,，可以根據(jù)所需的放大倍率范圍,，選擇物鏡透鏡。您還可以在一系列主機(jī)和照明系統(tǒng)中進(jìn)行選擇,。

以下這些問題會(huì)幫助您決定需要哪些部件或功能：

• 是否需要快速獲取高質(zhì)量數(shù)字圖像,？如果需要，您可以選擇高分辨率數(shù)碼相機(jī),。
• 是否需要高通量樣品的快速,、實(shí)時(shí)圖像顯示？如果需要,，您可以將相機(jī)速度設(shè)置為每秒 30 幀或更快,。
• 是否需要從不同角度觀察樣品？如果需要,，傾斜顯微鏡鏡頭或轉(zhuǎn)動(dòng)樣品載物臺(tái),，實(shí)現(xiàn)工作過程或物體的動(dòng)態(tài)觀測。
• 是否需要定性或定量分析樣品,？如果需要,，必須認(rèn)真選擇軟件功能,。
• 是否需要平衡圖像，同時(shí)清晰展示明亮和暗色部分,？如果需要,，您可以選擇 HDR（高動(dòng)態(tài)范圍）功能，它能夠?yàn)槟峁┧璧膱D像類型,。

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