Conocer la terminología técnica asociada con la microscopía es una excelente manera de que todos comiencen.
1. DOF (profundidad de campo)
La profundidad de campo (DOF, por sus siglas en inglés) se refiere al rango de distancias entre la parte delantera y trasera del sujeto medido por imágenes que pueden obtener imágenes claras en la parte delantera de la lente de la cámara o en otros generadores de imágenes.
Los objetos se pueden ver claramente dentro de una zona de tolerancia a pesar de los ligeros cambios en la distancia entre el objeto y la lente. Esta tolerancia en la que los objetos se enfocan se denomina "profundidad de campo".
Cuanto más cerca esté el sujeto, menor será la profundidad de campo, y cuanto más lejos esté el sujeto, mayor será la profundidad de campo.
2. Apertura numérica
La apertura numérica o N.A. es un valor numérico que expresa el poder de resolución de una lente y se define mediante la siguiente ecuación.
n: el índice de refracción del medio observado [como n (aire) = 1]
θ: El ángulo formado por el eje óptico y la luz más externa dentro del diámetro efectivo de la lente
N.A. = n * sen θ
La resolución de la lente está determinada por N.A., pero no se puede ignorar el papel de la difracción. El fenómeno que hace que la luz se disperse como ondas se llama "difracción". Debido a la difracción, incluso las lentes de mayor resolución no pueden enfocar en un solo punto, lo que da como resultado un punto focal en forma de disco. El punto de luz resoluble más pequeño se llama "disco de aire". El radio del disco de Airy se expresa mediante la siguiente fórmula.
λ: longitud de onda de la luz
NA: apertura numérica
0,61: valor fijo
r = 0,61 * λ/N.A.
El valor derivado de esta fórmula es la "resolución". Según esta fórmula, cuanto mayor sea la apertura numérica (N.A.), menor será el radio del disco de Airy. Por lo tanto, cuanto mayor sea la apertura numérica (N.A.) de la lente, más pequeñas serán las características que se pueden resolver y más nítida la imagen.
3. Resolución de color
La cantidad de escalas de grises de color que puede expresar cada píxel se denomina resolución de color (también llamada profundidad de color o profundidad de color).
La resolución de color suele expresar la intensidad de los 3 colores primarios (rojo, verde y azul) en cuántos niveles. La cantidad de niveles que representan cada color depende de la cantidad de bits disponibles para caracterizar de manera única cada tono.
Por ejemplo, cuando se utiliza una cámara a color de 8 bits, el rango de cada color se representa mediante 8 bits o 256 niveles de gris (es decir, 2 elevado a la octava potencia).
Al evaluar los tres colores primarios R, G y B, una cámara a color de 8 bits puede representar 256 × 256 × 256 = 16 777 216 colores.
Se dice que el ojo humano tiene la capacidad de distinguir unos 10 millones de colores. Entonces, representar 16,77 millones de colores debería ser más que suficiente. Pero la resolución de color real del ojo humano varía de un color a otro (por ejemplo, el ojo humano es más sensible al verde).
4. Sensor de imagen
Un sensor de imagen, o elemento fotosensible, es un dispositivo que convierte una imagen óptica en una señal electrónica, y se usa ampliamente en cámaras digitales y otros dispositivos ópticos electrónicos.
Los sensores de imagen generalmente consisten en muchos fotodiodos diminutos que convierten la luz en señales eléctricas. Después de que la luz llega al sensor de imagen, se enfoca en cada fotodiodo a través de una lente diminuta y luego el sensor de imagen convierte la luz en una señal eléctrica y emite la imagen final.
Los sensores de imagen pueden recopilar información sobre la intensidad de la luz, pero no pueden reproducir el color por sí mismos.
Para reproducir una imagen en color, se puede colocar un filtro de color de color primario (rojo, verde y azul) delante del fotodiodo. Como alternativa, se puede utilizar un filtro de cuatro colores (cian, magenta, amarillo y verde). Sin embargo, los filtros de colores primarios permiten una mejor reproducción del color y son más adecuados para imágenes digitales.
Para mostrar una imagen a través de un sistema de microscopio digital, un sensor de imagen equipado con un filtro de color convierte la luz recibida por la lente en una señal digital.
Después del procesamiento, la señal digital se convierte en una imagen y se muestra en la pantalla.