นักวิจัยใช้ไฟ LED เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการถ่ายภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์สี

Aug 23, 2021 ฝากข้อความ

เนื่องจากเซลล์ชีวภาพมักจะไม่มีสีและโปร่งใสจึงไม่ดูดซับแสงมากนักส่งผลให้เกิดความเปรียบต่างต่ํามากภายใต้กล้องจุลทรรศน์ออปติคอลแบบดั้งเดิม แต่เนื่องจากความแตกต่างในโครงสร้างภายในการกระจายดัชนีการหักเหของแสงจึงไม่สม่ําเสมอดังนั้นเมื่อแสงผ่านตําแหน่งที่แตกต่างกันของเซลล์จึงมีความแตกต่างในความยาวเส้นทางแสงและข้อมูลส่วนนี้เรียกว่าข้อมูลเฟส


เนื่องจากกล้องแบบดั้งเดิมในปัจจุบันสามารถบันทึกข้อมูลความเข้มเท่านั้นข้อมูลเฟสจึงหายไปอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ในทางกลับกันด้วยการขาดข้อมูลเฟส (ความลึก) เราจึงสามารถใช้คุณสมบัตินี้เพื่อให้ได้เอฟเฟกต์เช่นการถือดวงอาทิตย์ในมุมมองกล้องจุลทรรศนะ คําว่า "การถ่ายภาพมุมมอง"


สําหรับเซลล์ชีวภาพที่ไม่มีสีและโปร่งใสเป็นไปได้ว่าวิธีการสังเกตโดยตรงที่สุดคือการย้อมตัวอย่างเพื่อสร้างความเปรียบต่างที่มีขนาดใหญ่พอหรือสร้างสเปกตรัมที่แตกต่างกันเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของการถ่ายภาพรวมถึงการใช้สีย้อมทางเคมีหรือฉลากฟลูออเรสเซนต์ เช่น


ตัวอย่างเช่นในโรงเรียนมัธยมเราทุกคนสังเกตเห็นเซลล์ผิวหนังหัวหอมภายใต้กล้องจุลทรรศน์ซึ่งเป็นสีย้อมสีม่วงแดงที่ใช้


สิ่งที่จะใช้ไฟ LED ทุกคนรู้ว่า LED ประหยัดพลังงานมากขึ้น แต่ในความเป็นจริง LED มีผลดีมาก มันสามารถผสมสีได้อย่างเข้มข้นมากขึ้นผ่านสีฐานที่เรียบง่ายไม่กี่สร้างโลกที่มีสีสัน


เมื่อเร็ว ๆ นี้ทีมนักวิจัย Ma Caiwen นักวิจัย Yao Baoli และนักวิจัยร่วม Pan An ของสถาบันเลนส์และกลศาสตร์ชั้นดีซีอานสถาบันวิทยาศาสตร์จีนเสนอวิธีการถ่ายภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบเต็มสีที่รวดเร็วตามการถ่ายโอนสีโดยใช้ไฟ LED เรียกว่า CFPM ซึ่งทําให้ประสิทธิภาพการระบายสีเทียบเคียงได้ บรรลุการก้าวกระโดดเมื่อเทียบกับวิธีการแบบดั้งเดิม เมื่อวันที่ 27 กรกฎาคมผลการตีพิมพ์ออนไลน์เป็นบทความหน้าปกในฉบับที่ 11 ของ SCIENCE CHINA Physis, กลศาสตร์และดาราศาสตร์, 2021


เราทุกคนรู้ว่ามีภาพถ่ายเก่าคลาสสิกจํานวนมากที่ถูก จํากัด ด้วยเทคโนโลยีที่ผ่านมาและสามารถส่งมอบเป็นขาวดําเท่านั้น แม้ว่าภาพถ่ายขาวดําจะมีรสชาติพิเศษ แต่บางครั้งภาพถ่ายสีก็สามารถให้ความรู้สึกที่แข็งแกร่งขึ้นของการทดแทน วิธีการเพิ่มตัวกรองที่แตกต่างกันลงในภาพถ่ายนี้เรียกว่าการจับคู่สี การจับคู่สีที่เรียกว่าคือการถ่ายโอนข้อมูลโทนของภาพผู้บริจาคไปยังภาพผู้ยอมรับเพื่อให้ภาพตัวรับมี "รูปแบบสี" เช่นเดียวกับภาพผู้บริจาคและยังสามารถช่วยให้คนธรรมดาสามารถ "ทาสี" ภาพวาดสไตล์แวนโก๊ะ


แรงบันดาลใจจากแนวคิดนี้เอกลักษณ์ของแนวคิดการถ่ายโอนสีคือการเปลี่ยนสามช่อง R / G / B ดั้งเดิมเป็นภาพความสว่างโหมดสองช่องสีดําและสีขาวและข้อมูลพื้นผิวสีและแทนที่ข้อมูลความสว่าง (ระดับสีเทา) ในสามช่องเดิม ภาพสีความละเอียดต่ําจะถูกแยกออกจากข้อมูลพื้นผิวสีโดยใช้ไฟ LED และข้อมูลสีจะถูกถ่ายโอนไปยังภาพตัวรับขาวดํา (ระดับสีเทา) ความละเอียดสูงเพื่อให้ภาพตัวรับมีทั้งความละเอียดสูงและพื้นผิวสี


เมื่อพูดถึงการใช้งานในอนาคตผู้เขียนกระดาษกล่าวว่า" โดยการส่งข้อมูลพื้นผิวสีที่แท้จริงที่มีความละเอียดต่ําของกล้องจุลทรรศน์ออปติคอลไปยังกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนวิธีนี้ยังทําให้เรารู้ว่าเราสามารถย้อมภาพขาวดําของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนด้วยสีที่แท้จริง"


ส่งคำถาม