Размер элемента матрицы в предметной плоскости видеомикроскопа

Предметный размер пикселя показывает, какой отрезок на объекте проецируется на один элемент сенсора. Для его оценки нужны размер элемента, общее оптическое увеличение и режим считывания. Это масштаб дискретизации изображения, а не самостоятельное измерение предельного разрешения объектива.

Оптический, цифровой и экранный масштабы

Объектив формирует изображение в промежуточной плоскости, камера переводит его в решётку элементов, а программное обеспечение отображает эти данные на экране. Увеличение в каждом звене относится к своей паре плоскостей. Изображение можно увеличить на экране без изменения детализации объекта. При установке адаптера, напротив, меняется геометрический масштаб на сенсоре.

Расчётная модель

Размер пикселя камеры равен 4 мкм. Оптическое увеличение изображения на матрице известно с учётом адаптера. В предметной плоскости одному пикселю соответствует уменьшенная длина.

Входная величина x — Суммарное оптическое увеличение.

y = 4 / x

Результат y — Размер элемента в плоскости объекта, мкм.

Подстановка для одного случая

Возьмём второе условие таблицы. При x = 4 выражение принимает вид 4 / 4. После вычисления получаем y ≈ 1. В соседних строках меняется только входная величина.

Суммарное оптическое увеличение	Размер элемента в плоскости объекта, мкм	Изменение y к первой строке
2	2	0
4	1	−1
10	0,4	−1,6
20	0,2	−1,8

График. Размер элемента в плоскости объекта, мкм в зависимости от Суммарное оптическое увеличение. Значения приведены в таблице. — Точки соответствуют строкам таблицы. Пунктир соединяет рассмотренные условия.

Как проверить вывод

Проверьте режим объединения пикселей на камере. При его включении физический размер исходного пикселя матрицы остаётся прежним, но размер элемента выдаваемого кадра меняется.

Граница применимости

Для физического измерения масштаб подтверждают по калиброванной мере. Цифровой зум после съёмки не изменяет исходный размер элемента.

Для воспроизводимой съёмки используют метки с известным шагом, устойчивое положение и фиксированные параметры записи. В зависимости от задачи отдельно оценивают освещение, фокус, положение краёв поля и насыщение. Примеры оптических и видеосистем из каталога иллюстрируют устройство рабочего места; величины упражнения относятся к описанной модели.

Проверьте себя

При каком из приведённых входных значений получится 2 по столбцу «Размер элемента в плоскости объекта, мкм»?

Показать разбор

Подстановка в выражение даёт 4 / 2 ≈ 2. Входное значение — 2.

Оборудование и характеристики

Кольпоскопы в каталоге ИНФОМЕД. Ниже приведены примеры исполнений и сведения из их карточек. Значения учебного опыта заданы отдельно.

Оборудование	Параметр карточки	Описание исполнения
Dr. Camscope DCS-102 — видеокольпоскоп SOMETECH	Увеличение	10–30× без смены объектива в предусмотренной видеоконфигурации
Dr. Camscope DCS-102 — видеокольпоскоп SOMETECH	PAL / NTSC	752 × 582 / 768 × 494 эффективных элемента
Видеокольпоскопы EDAN C3A и C6A: камера и документирование	Видеоголовка	Точная модель, диапазон увеличения и подходящий формат сигнала
Видеокольпоскопы EDAN C3A и C6A: камера и документирование	Штатив	Наведение, устойчивость и размещение относительно кресла
Видеокольпоскопы EDAN C3 и C6: оптика и архив изображений	Модель камеры	C3 или C6 с соответствующими увеличением и фильтром
Видеокольпоскопы EDAN C3 и C6: оптика и архив изображений	Экран и захват	Совместимость видеосигнала и качество сохранённого кадра

Dr. Camscope DCS-102 — видеокольпоскоп SOMETECH

Для DCS-102 производитель указывает изменение увеличения от 10× до 30× без замены объектива. Это позволяет переходить от общего представления к более детальному изображению в рамках предусмотренного видеорежима. Значения следует рассматривать в условиях заводской конфигурации отображения. Видимый размер объекта на произвольном экране зависит также от размера монитора и масштабирования сигнала. Поэтому нельзя складывать увеличение видеокольпоскопа с цифровым растягиванием окна программы и представлять полученное число как новую оптическую характеристику аппарата.

Карточка оборудования ИНФОМЕД

Видеокольпоскопы EDAN C3A и C6A: камера и документирование

Оптическая часть C3A/C6A формирует увеличенное изображение для просмотра на внешнем экране. Врач может менять положение камеры и одновременно контролировать результат на мониторе. Это отличается от бинокулярного наблюдения через окуляры: пространственная организация рабочего места должна учитывать направление взгляда на экран. Поэтому при подборе важно согласовать взаимное расположение кресла, штатива и дисплея, а не только наличие свободного места на полу.

Карточка оборудования ИНФОМЕД