Dokumentace mikroskopických preparátů Botanická mikrotechnika Hana Cempírková Možnosti dokumentace •kresba, perokresba – ruční nebo s pomocí kreslícího přístroje •mikrofotografie = fotografický záznam obrazu v mikroskopu •mikrokinematografie = záznam pohybu nebo vývoje, sběrný film •rekonstrukce – tvorba prostorových modelů, digitální 3D rekonstrukce Kamerový nástavec - velký formát kriz2 zaostřovací kříž postranního okuláru 6 x 6 nebo 6 x 9 cm Kamerový nástavec pro malý formát na kinofilm (24 x 36 mm) postr_okular nastavec_film 1 - kónické ukončení tubusu 4 - ruční posun filmu 5 – počítadlo snímků 6 – ovládání otvírání kamery 7 – zpětné přetáčení filmu 8 – uzávěrka 9 – připojení drátěné spoušti 10- nastavení doby expozice postranní okulár Olympus_film Automatická mikrofotografická sestava Olympus automatické navíjení i převíjení filmu nastavení citlivosti filmu měření intenzity světla v různě velké ploše pole automatická expozice možnost korekce optické vady Digitální mikrofotografie Digitální mikrofotografie •CCD/CMOS/… kamery – obvykle součástí dražších mikroskopických systémů („na klíč“) • •digitální fotoaparáty (CMOS snímače) –Olympus –Nikon –Canon • •digitální zrcadlovky - SONY • Digitální obraz •Analogový obraz je "kontinuální" prezentací okolního světa. Není u něj jednoznačně dáno množství informace kterou obsahuje. Rozlišení detailů, barevných odstínů, nebo tvaru je závislé na způsobu pohledu nebo zvětšení. Představuje relativně neomezený soubor informací. (kontinuální = nekonečně velké množství přechodů mezi odstíny, detaily…) •Digitální obraz je obrazová informace zapsaná ve formě čísel uspořádaných podle určitého systému (formátu) do počítačového souboru. Protože je tento soubor konečný (má definovanou velikost a obsah dat) rozlišíme v něm pouze informaci v těchto datech obsaženou. –Vektorová grafika – obraz je definován matematickou funkcí, použití např. pro definici obrysů písma v PC, čárovou grafiku kreslících programů –Rastrová grafika - Obraz je ve formě matice, ve které jsou jednotlivým obrazovým bodům (pixelům) přiřazeny hodnoty jasu (brightness). Každý obrazový bod tedy určují tři čísla: souřadnice X, Y a úroveň jasu). http://kfrserver.natur.cuni.cz/studium/prednasky/mikro/image/obraz/bitmap_bw.gif Rozsah informace uložené v digitálním obraze určují dva základní parametry: prostorové rozlišení (spatial resolution) - počet obrazových bodů ze kterých je obraz složený udává jak jemné detaily obrazu můžeme rozlišit. bitová hloubka (bit depth) - udává počet bitů kódujících úroveň jasu pro jeden pixel. Bit je nejmenší datová jednotka, která může nabývat pouze dvou hodnot 1 nebo 0 (černá nebo bílá; vypnuto zapnuto). Využití vyššího počtu bitů pro kódování informace jednoho pixelu umožní rozlišení většího množství úrovní, ale zároveň nám začne narůstat objem datového souboru (viz. tabulka) co to je digitální fotografie… •soubor binárních dat (1 a 0) •pixel (picture element) - nejmenší (bezrozměrná) jednotka digitální rastrové (bitmapové) grafiky. Představuje jeden svítící bod na monitoru, resp. jeden bod obrázku, charakterizovaný jasem a barvou, např. ve formátu RGB či CMYK. • •RGB - aditivní míchání barev • (monitor) • • •CMYK – subtraktivní míchání barev • (barevné složky odpovídají míchání inkoustu, • vhodné pro tisk) https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e8/AdditiveColorMixiing.svg/420px-AdditiveCo lorMixiing.svg.png https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/52/Synthese-.svg/420px-Synthese-.svg.png http://kfrserver.natur.cuni.cz/studium/prednasky/mikro/image/obraz/RGB.gif Formáty digitální fotografie… •nekomprimované soubory: RAW, BMP (bitmap), TIF – •komprimované bezeztrátově: varianty TIF, GIF, PSP, PSD, JPG2000 –vždy z dat zrekonstruují originální obrázek (bitmapu) –vhodné pro ukládání dílčích výsledků grafických úprav •komprimované ztrátově: JPG –po uložení do tohoto formátu již není možné zrekonstruovat originální obrázek (bitmapu) –vícekrát opakované uložení a otevření souboru může obrazovou informaci výrazně poškodit –různé stupně komprese; vyšší komprese sníží objem dat, ale zvýší ztráty informací z obrazu a zvýší jeho degradaci –WWW: kompromis mezi velikostí a kvalitou obrázku; počet barev Zpracování digitálního obrazu •úpravy snímků –úprava kontrastu, jasu –balance barev –ostření –odstranění šumu –vkládání měřítka, popisů – •automatická analýza obrazu – různé programy pro zhotovení snímků a jejich úpravu, vyhodnocení, archívování apod. •Image Tool, ImageJ, Lucia (Laboratory Universal Computer Image Analysis), analySIS®, NIS-Elements, cell^P, QuickPHOTO Micro, aj. • Úpravy obrázků •Grafický SW –Adobe Photoshop, Corel PaintShop Pro, Paint.NET, GIMP… –vrstvy, úpravy histogramu, retušovací fce, speciální fce na úpravy fotek (red eye, fading…) –On-line editory: polarr.co, pixlr.com •Prohlížeče a katalogizace –ACDSee, Zoner, IrfanView, Google Picasa, XnView •Speciální SW –panoramata (PTGui, Photovista Panorama, Panorama Factory, Hugin, Panorama Maker,…) –HDR (High Dynamic Range) images (Corel PaintShop Pro, Photomatix) –noise reduction (Neat Image) Základy zpracování a analýzy obrazu •interaktivní vs. automatizovaná měření + skládání X0-X00 fotografií s různou hloubkou ostrosti • •některé jednoduché úlohy: stačí grafický software (Photoshop, Paintshop Pro, GIMP…) •Image J/Fiji (open source) •Lucia: http://www.lim.cz/ • Úprava fotek a vložení měřítka pixlr.com (2022) •Nevýhody: -jen základní fce ve free verzi -nutno vkládat menší fotky (pro prezentaci, web ok, ale pro větší formát fotografie nebo analýzu obrazu ne) • úprava vzhledu fotky • práce s vrstvami pro vložení měřítka • úprava výsledné velikosti 2023 - AI ETIKA •V novinářské fotografii – etický kodex, např. z Associated Press •Obsah fotografií nesmí být nikdy pozměňován nebo manipulován žádným způsobem - Povolené jsou pouze standardní postupy pro vylepšení reprodukce, jako je nadržování a zesvětlování, úpravy tonality a oříznutí. •Retušování je možné pouze při odstraňování prachu a škrábanců. •Zvláštní pozornost musí být věnována úpravám barevnosti, které musí zajistit co nejvěrnější reprodukci. Úpravy by měly být vždy co nejmenší. Případy abnormální barevnosti obrazu musí být popsány v titulku. AI a etika….. PowerPoint • upravit vzhled fotky v programu na úpravu fotek (jas, kontrast, retuš…) – ale neměnit velikost • na prázdný snímek vložit fotku preparátu • na stejný snímek vložit fotku měřítka (ve stejné velikosti) • podle měřítka vytvořit úsečku o vhodné velikosti • smazat obrázek měřítka • umístit úsečku na vhodné místo obrázku • sloučit objekty • exportovat jako obrázek Protokol Příprava řezů na mikrotomu a jejich barvení •Postup přípravy od fixace, zalití do vosku, řezání na mikrotonu, lepení řezů… až po barvení •Výsledky: Fotografie s popisky a měřítkem + legenda obrázku •Závěr: Zhodnocení metod řezání a barvení Obr. 1. Řez prašníkem lilie, tloušťka řezu 10 mm, barveno alciánovou modří a pravou jadernou červení.