Как рассчитать увеличение микроскопа, если установлена цифровая камера или используется цифровой микроскоп

Когда пользователь смотрит в окуляр, всё просто: увеличение = увеличение объектива × увеличение окуляра. Но как только мы убираем окуляры и ставим цифровую камеру или используем цифровой микроскоп — привычная логика перестаёт работать. «Увеличение» становится цифровым, зависит от матрицы, размера монитора, адаптера и даже выбранной области кадра (ROI).

Ниже — практичная инструкция по расчёту увеличения цифрового микроскопа и микроскопа с камерой. В конце — интерактивный калькулятор, который умеет работать как с диагональю сенсора в миллиметрах, так и с привычными видиконовыми дюймами (1/2.8", 1/3" и т.д.), а также позволяет задавать диагональ монитора и в миллиметрах, и в обычных дюймах (24", 27" и т.п.).

Почему увеличение через камеру считается иначе

В цифровой системе нет окуляров. Изображение формируется объективом, попадает на сенсор камеры, а затем растягивается на экран. Поэтому итоговое увеличение определяется:

• увеличением объектива микроскопа;
• увеличением адаптера C-mount (0.35×, 0.5×, 1× и т.п.);
• размером сенсора и диагональю монитора.

Что такое «видиконовые дюймы»

Размер сенсора цифровой камеры обычно указывают не в миллиметрах, а в условных видиконовых дюймах: 1", 2/3", 1/2.8", 1/3" и т.п. Это историческое обозначение формата электронно-лучевых ТВ-трубок (видиконов). Реальная диагональ рабочей области сенсора меньше указанного дюйма, поэтому 1/2.8" — это не 25.4 / 2.8 мм, а порядка 6.4 мм по диагонали.

В калькуляторе ниже можно либо сразу ввести диагональ в миллиметрах, либо указать формат в видиконовых дюймах — он автоматически будет переведён в миллиметры по типовой таблице соответствий.

Формула для оценки увеличения

Для прикидки удобно использовать формулу:

Увеличение ≈ (Увеличение объектива × Увеличение адаптера) × (Диагональ монитора / Диагональ сенсора)

Где:

• объектив — 4×, 10×, 40× и т.д.;
• адаптер — 0.5×, 1×, 0.35× и т.п.;
• диагональ сенсора — в миллиметрах (переводится из видиконовых дюймов при необходимости);
• диагональ монитора — также в миллиметрах (при необходимости может быть рассчитана из диагонали монитора в дюймах).

Интерактивный калькулятор увеличения

Введите свои параметры. Можно:

• задать диагональ сенсора сразу в миллиметрах,
• или оставить поле в миллиметрах пустым и указать формат сенсора в видиконовых дюймах (например, 1/2.8);
• задать диагональ монитора сразу в миллиметрах,
• или оставить поле в миллиметрах пустым и ввести диагональ монитора в дюймах (24, 27 и т.п.).

Наши цифровые микроскопы и камеры

Цифровые микроскопы Микроанализ используют согласованную оптику, адаптер и матрицу, поэтому поле зрения и увеличение предсказуемы.

Для классических микроскопов под ПК доступны цифровые камеры МС, где по каждому формату сенсора можно подобрать разумный баланс между полем зрения и увеличением.

Отдельно про расчёт поля зрения см. статью «Как рассчитать поле зрения микроскопа с камерой».