關於數碼顯微鏡困擾您的 9 個問題

James DeRose 博士 Georg Schlaffer

徠卡顯微係統

數碼顯微係統是顯微鏡學的流行語之一，此外，還有一些非常有用的常識。徠卡顯微係統的產(chan) 品經理 Georg Schlaffer 常常會(hui) 被客戶和同仁問及有關(guan) 數碼顯微係統方麵的問題。為(wei) 了答疑解惑，他與(yu) 科學作家 Jim DeRose 共同合作，對重要的幾個(ge) 問題進行了全麵解答。

到底什麽(me) 是數碼顯微係統？
數碼顯微鏡屬於(yu) 帶數碼相機的光學顯微鏡，無需配備目鏡。電子監控器顯示屏會(hui) 直接顯示觀察和分析的樣品圖像。數碼顯微鏡還可以是常規體(ti) 視或複式顯微鏡，它們(men) 同時配備目鏡和相機，能夠保存顯微鏡狀態和相機設定值的反饋信息。在本文的接下來部分中，我們(men) 提到的“數碼顯微鏡"是指不帶目鏡的顯微鏡，例如，Leica DVM6、Leica DMS1000，和 Leica DMS300，而不是配備相機的體(ti) 視或複式顯微鏡。
 

左：Leica DVM6 數碼顯微鏡

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

哪些應用領域可以使用數碼顯微鏡？

在研發、生產(chan) 和檢測、質量控製和保證，以及失效分析過程中，數碼顯微鏡是分析部件和樣品並生成檢測報告的理想儀(yi) 器。
 

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

右：通過 Leica DVM6 傾(qing) 斜顯示屏予以顯示。

數碼顯微鏡的優(you) 勢何在？

數碼顯微鏡顯著的優(you) 勢在於(yu) 儀(yi) 器的人機工程學設計。由於(yu) 監控器會(hui) 直接顯示樣品圖像，用戶可以在保持舒適、放鬆的直立坐姿的同時，還能即時觀察樣品，並利用軟件分析樣品圖像，保證用戶能以舒適的姿態高效地完成工作。在需要處理高通量樣品，或每天需要在顯微鏡上花費較長時間的情況下，數碼顯微鏡的人機工程學設計就顯得意義(yi) 非凡了。此外，很多數碼顯微鏡還提供允許存儲(chu) 多個(ge) 用戶配置文件的軟件。在多人共用一台顯微鏡時，這項功能非常有用，憑借這項功能，每個(ge) 用戶隻需選擇自己的顯微鏡配置文件，幾乎無需調節顯微鏡工作台，即可輕鬆開始工作。
 

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

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

數碼顯微鏡有哪些限製條件？
相比體(ti) 視或複式顯微鏡，數碼顯微鏡存在一個(ge) 明顯的限製條件，即需要電源連接，因為(wei) 數碼顯微鏡未配備目鏡，而樣品圖像卻始終需要顯示在監控器上。因此，至少需要一根電源線。通常情況下，數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(chuan) 統的顯微鏡，用戶仍可以選擇使用目鏡獲取樣品圖像。

左：Leica DMS1000 數碼顯微鏡

右：金屬部件上的一個(ge) 孔；自動更新每項變焦設置比例，實現快速測量。圖像由 Leica DMS1000 獲取。

通過數碼顯微鏡和目鏡分別觀察到的樣品圖像相比，結果如何？
原則上，圖像是相同的。視場角可能存在差別，這主要取決(jue) 於(yu) 我們(men) 正在討論的數碼相機和目鏡的類型。但是，還有一個(ge) 重要差別：采用體(ti) 視顯微鏡的雙筒目鏡觀察樣品，將為(wei) 您帶來數碼顯微鏡的二維圖像無法達到的深度。

左：表殼，通過環形光照明 (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(li) 隱杆線蟲圖像；因不斷編碼變焦，從(cong) 而保證快速、簡單地測量，即使在不配備電腦的單機模式下亦可實現。

數碼顯微鏡操作上比帶目鏡的顯微鏡要簡單嗎？

尤其對於(yu) 無經驗的用戶而言，利用數碼顯微鏡，他們(men) 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，熟悉設置和調整傳(chuan) 統型顯微鏡，並透過目鏡觀察樣品，這些操作需要花費較長時間。
 

左：果蠅屬篩查。圖像由 Leica DMS1000 B 獲取。

右：利用固定在搖臂機架上的 Leica DMS300 觀察印刷電路板樣品

“編碼"的含義(yi) 是什麽(me) ？
當顯微鏡硬件可直接與(yu) 計算機軟件進行通信，且能夠利用圖像數據完成對特定參數值的追蹤和保存時，表示顯微鏡已完成“編碼"。這些特定參數將得以被設定，並因此被稱之為(wei) 已編碼參數值。正常情況下，觸摸相關(guan) 按鈕，即可調用這些已編碼參數，令重複工作和報告變得更輕鬆。

必須成為(wei) 顯微係統的專(zhuan) 家，才能操作數碼顯微鏡嗎？
當然不需要。無論是顯微係統的新手還是專(zhuan) 家，都可以輕鬆使用數碼顯微鏡。徠卡顯微係統提供的數碼顯微鏡，其設計宗旨就是簡單易用、開箱即用，大大地減少培訓時間。它們(men) 配備已編碼的功能，能夠輕鬆生成分析報告，令重複工作更加高效。

數碼顯微鏡需要配備哪些部件？
所需配件依據應用領域而定。例如，可以根據所需的放大倍率範圍，選擇物鏡透鏡。您還可以在一係列主機和照明係統中進行選擇。

以下這些問題會(hui) 幫助您決(jue) 定需要哪些部件或功能：

• 是否需要快速獲取高質量數字圖像？如果需要，您可以選擇高分辨率數碼相機。

• 是否需要高通量樣品的快速、實時圖像顯示？如果需要，您可以將相機速度設置為(wei) 每秒 30 幀或更快。

• 是否需要從(cong) 不同角度觀察樣品？如果需要，傾(qing) 斜顯微鏡鏡頭或轉動樣品載物台，實現工作過程或物體(ti) 的動態觀測。

• 是否需要定性或定量分析樣品？如果需要，必須認真選擇軟件功能。

• 是否需要平衡圖像，同時清晰展示明亮和暗色部分？如果需要，您可以選擇 HDR（高動態範圍）功能，它能夠為(wei) 您提供所需的圖像類型。