如今，各種數(shù)字產(chǎn)品已經(jīng)融入我們的生活，包括數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼電視、數(shù)碼相框和數(shù)字學(xué)校。密碼學(xué)家設(shè)計(jì)數(shù)字簽名，通信研究人員設(shè)計(jì)數(shù)字身份證?！皵?shù)字化”它已經(jīng)成為一個(gè)過度使用的流行詞，但毫無疑問，自計(jì)算機(jī)發(fā)明以來，數(shù)字技術(shù)已經(jīng)完全改變了我們的世界，在未來，它仍將繼續(xù)改變世界。數(shù)字革命也對(duì)顯微鏡領(lǐng)域產(chǎn)生了巨大的影響。最初的變化來自于數(shù)碼相機(jī)，因?yàn)閿?shù)碼相機(jī)為所有領(lǐng)域的顯微鏡客戶提供了更好的文檔記錄和分析設(shè)備。今天，市場(chǎng)上的許多數(shù)字顯微鏡都遠(yuǎn)非傳統(tǒng)的顯微鏡技術(shù)。新技術(shù)通常會(huì)得到普遍的關(guān)注，但歸根結(jié)底，因?yàn)閿?shù)字顯微鏡有一系列的優(yōu)勢(shì)，但這并不意味著數(shù)字顯微鏡可以很容易地取代所有的傳統(tǒng)顯微鏡，因此，確定數(shù)字顯微鏡的限制和優(yōu)勢(shì)，這是一個(gè)值得我們仔細(xì)思考和討論的話題

　　質(zhì)量表面分析

　　在許多行業(yè)的質(zhì)量檢查中，特別是在表面分析中，數(shù)字顯微鏡具有顯著的優(yōu)勢(shì)。斷裂分析、傾斜和垂直表面分析，或?qū)u輪轉(zhuǎn)子等大部件的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，這些只是數(shù)字顯微鏡可以充分展示其潛力的幾個(gè)應(yīng)用例子。然而，對(duì)于一些應(yīng)用領(lǐng)域，傳統(tǒng)的三維或光學(xué)顯微鏡解決方案更實(shí)用，更具成本效益。因此，意見、建議和豐富的應(yīng)用知識(shí)是正確選擇解決方案的基本條件。然而，成功使用數(shù)字顯微鏡的關(guān)鍵指標(biāo)是什么，數(shù)字顯微鏡和傳統(tǒng)顯微鏡之間有什么區(qū)別?

　　數(shù)碼顯微鏡是什么?

　　首先，數(shù)字顯微鏡不包括目鏡。樣品可以直接在檢測(cè)器上顯示，客戶可以通過軟件觀察和分析單個(gè)通道中的樣品，同時(shí)保持舒適、輕松的坐姿。根據(jù)特定應(yīng)用領(lǐng)域選擇數(shù)字顯微鏡的不同部分:變焦光學(xué)器件、鏡框、滾動(dòng)載體等。放大范圍從低到超高。數(shù)字顯微鏡系統(tǒng)需要標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，以便準(zhǔn)確配置，滿足預(yù)期用途，靈活適應(yīng)一般條件的變化。為了給客戶提供傳統(tǒng)安裝無法達(dá)到的真實(shí)附加值，數(shù)字顯微鏡必須滿足以下五個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):

　　1.優(yōu)化數(shù)字成像技術(shù)

　　2.動(dòng)態(tài)觀察處理過程或?qū)ο?/p>

　　3.定性和定量樣品分析

　　4.在高動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)顯示和分析樣品

　　5.方便靈活放置樣品和移動(dòng)精益光學(xué)器件

　　經(jīng)過優(yōu)化的

　　數(shù)字成像技術(shù)

　　典型的數(shù)字顯微鏡配備了一個(gè)CCD相機(jī)可以與高分辨率光學(xué)設(shè)備完美集成。這款相機(jī)可以盡可能保證信息生成，同時(shí)保持每張圖片的信息量，便于管理。然而，人們傾向于根據(jù)數(shù)碼相機(jī)的像素來判斷相機(jī)的質(zhì)量。很多人認(rèn)為像素越高，相機(jī)越好。但是在顯微鏡中，像素最高的相機(jī)不一定是最好的。判斷哪種相機(jī)具有最佳顯像效果的關(guān)鍵在于顯微鏡的光學(xué)性能及其應(yīng)用領(lǐng)域。早在數(shù)字顯微鏡上“事業(yè)有成”此前，一位美國(guó)科學(xué)家HarryNyquist已經(jīng)證實(shí)，二位數(shù)像素相機(jī)不能提供更多的圖像信息，只能在硬件中更快地填充無效數(shù)據(jù)。

　　數(shù)字圖像的分辨率測(cè)量值是指在銳度聚焦中顯示圖像的黑白線對(duì)的最大值。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律，每毫米顯微鏡的線大多為3000xNA(數(shù)值孔徑)。上述值除以相機(jī)傳感器上物體的再現(xiàn)比例，可以獲得相機(jī)傳感器實(shí)際捕獲的每一個(gè)物體mm線對(duì)數(shù)量。這意味著高像素相機(jī)在高放大率方面沒有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)橄鄼C(jī)的分辨率高于光學(xué)系統(tǒng)。因此，相機(jī)產(chǎn)生的圖像會(huì)更大，但成像效果不是更好。相機(jī)只能生成更多的數(shù)據(jù)，但很難顯示更多的細(xì)節(jié)。

　　由于數(shù)字顯微鏡不包含目鏡，它必須能夠以較高的刷新率在檢測(cè)器上顯示活動(dòng)圖像。理想的刷新率至少為15幀/秒，以確保即使移動(dòng)到xy在軸位置時(shí)，客戶仍然可以以輕松舒適的姿勢(shì)觀察圖像。在實(shí)驗(yàn)過程中，加快圖像處理速度將更具優(yōu)勢(shì)。隨著圖像捕獲速度的加快，整體樣品處理時(shí)間變短。

　　照明對(duì)于沒有目鏡的顯微鏡來說是另一個(gè)重要的問題。光源設(shè)備應(yīng)盡可能堅(jiān)固耐用，但也應(yīng)具有與太陽相似的色溫，以確保用戶能夠獲得樣品的真實(shí)圖像。金屬蒸汽燈是理想的選擇。今天，市場(chǎng)提供了一個(gè)使用壽命，免維護(hù)，基于LED作為此類照明燈具的可靠替代方案，照明系統(tǒng)。

　　定性和定量

　　樣品分析

　　數(shù)字顯微鏡的核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)之一是三維表面模型的快速生成和分析。使用電動(dòng)調(diào)焦驅(qū)動(dòng)器，圖像可以記錄在z軸的每個(gè)焦平面上。然后，確定每個(gè)單個(gè)圖像中的焦點(diǎn)，并獲得每個(gè)像素的焦點(diǎn)。聚焦結(jié)構(gòu)由最佳清晰度像素決定，優(yōu)化的三維模型可以通過該結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算。此外，可以根據(jù)記錄的銳聚焦點(diǎn)距離信息構(gòu)建輪廓。

　　無論是低放大率(宏觀物鏡)還是高放大率(高性能4740x在物鏡范圍內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)精確的表層測(cè)量。除了三維剖面外，還可以測(cè)量粗糙度、幾何尺寸和體積。

　　為了確?？煽啃院蜏?zhǔn)確性，數(shù)字顯微鏡應(yīng)配備電子編碼的變焦部件。然后，在記錄過程中，數(shù)字圖像將自動(dòng)正確校正。在使用傳統(tǒng)系統(tǒng)時(shí)，不適當(dāng)?shù)膱D像值通常是偏差的常見原因。

　　在高動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)顯示和分析樣品

　　大多數(shù)數(shù)碼顯微鏡相機(jī)使用16bits為了探索圖像的整個(gè)動(dòng)態(tài)范圍，單色捕獲(相當(dāng)于65,536種顏色)。但問題是，大多數(shù)電腦屏幕和復(fù)印機(jī)只能在每個(gè)頻道顯示8個(gè)bits，相當(dāng)于256個(gè)亮度等級(jí)。這意味著我們的眼睛所能區(qū)分的所有細(xì)微的亮度差異通常不會(huì)再現(xiàn)。

　　為了捕捉高動(dòng)態(tài)范圍的圖像，可以使用它們HDR(高動(dòng)態(tài)范圍)方法。通過這些對(duì)比度較大的圖像，可以捕捉到整個(gè)范圍的細(xì)微自然亮度差異。像素值與實(shí)際亮度密度之間的比例關(guān)系。因?yàn)榇蠖鄶?shù)屏幕的亮度仍然很低，盡管HDR圖像必須適應(yīng)這種較低的亮度范圍，但這并不妨礙它們發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)。特別是，即使在屏幕圖像極其暗淡和明亮的區(qū)域，樣本細(xì)節(jié)仍然清晰可見。

　　精益光學(xué)器件易于靈活和移動(dòng)

　　在檢查傾斜或垂直表面上極其微妙的結(jié)構(gòu)時(shí)，常規(guī)顯微鏡經(jīng)常會(huì)遇到尷尬。例如，只有對(duì)設(shè)備進(jìn)行更大程度的改造，才能獲得較大電路板上焊點(diǎn)的側(cè)視圖。對(duì)于數(shù)字顯微鏡，樣品以前不可接近的區(qū)域自然沒有問題。

　　靈活的傾翻臺(tái)和旋轉(zhuǎn)x/y軸承平臺(tái)的完美組合允許用戶在幾乎任何地方進(jìn)行可靠的檢測(cè)和分析。然而，有些貨物不能運(yùn)輸，也不能從這些產(chǎn)品中提取任何樣品。此時(shí)，使用現(xiàn)代便攜式數(shù)字顯微鏡可以很容易地檢測(cè)到靜態(tài)物體。當(dāng)然，移動(dòng)數(shù)字顯微鏡也非常有利于在多個(gè)地方執(zhí)行質(zhì)量控制任務(wù)。

　　結(jié)論

　　數(shù)字顯微鏡無疑是傳統(tǒng)顯微鏡的一個(gè)很好的替代維表面，數(shù)字顯微鏡無疑是傳統(tǒng)顯微鏡的一個(gè)很好的替代品。然而，如果在實(shí)驗(yàn)中，更注重光學(xué)清晰度和各種對(duì)比效果，那么三維或光學(xué)顯微鏡將會(huì)更好。因此，在投資新設(shè)備之前，我們必須做足夠的家庭作業(yè)，仔細(xì)衡量每個(gè)設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，并對(duì)每個(gè)替代方案獲得全面、客觀的意見和建議。