Bi4170 Optické kontrastní a zobrazovací metody

Přírodovědecká fakulta
podzim 2021
Rozsah
0/2/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: k.
Vyučující
Mgr. et Mgr. Jana Ilgová, Ph.D. (cvičící)
RNDr. Šárka Mašová, Ph.D. (cvičící)
Garance
Mgr. Mária Seifertová, Ph.D.
Ústav botaniky a zoologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: Mgr. et Mgr. Jana Ilgová, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Ústav botaniky a zoologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Předpoklady
Bi1050 Biologická technika || Bi2302 Zoologická mikrotechnika || Bi1301 Botanická mikrotechnika
Bi1050||Bi2302||Bi1301
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Předmět si smí zapsat nejvýše 10 stud.
Momentální stav registrace a zápisu: zapsáno: 0/10, pouze zareg.: 0/10, pouze zareg. s předností (mateřské obory): 0/10
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Na konci tohoto kurzu bude student schopen na základě nabytých znalostí samostatně zvolit vhodnou mikroskopickou metodu pro pozorování různých vzorků, bude je schopen dokumentovat a to jak pomocí perových kreseb, tak mikrofotografií a ty následně zpracovat v grafickém editoru.
Výstupy z učení
Na konci tohoto kurzu bude student schopen na základě nabytých znalostí samostatně zvolit vhodnou mikroskopickou metodu pro pozorování různých vzorků, bude je schopen dokumentovat a to jak pomocí perových kreseb, tak mikrofotografií a ty následně zpracovat v grafickém editoru.
Osnova
  • Úvod do kontrast zesilujících technik v optické mikroskopii: vzorky organismů a vhodné zobrazovací techniky.
  • Darkfield kontrast = mikroskopie tmavého pole: Zarovnání kondenzoru, ilustrace účinků temného pole a světlého osvětlení na vzorcích prvoků a metazoí; výhody temného pole v kombinaci s fluorescenční mikroskopií.
  • Fázový kontrast: Interakce světelných vln s fázovými vzorky, interakce vln ve mikroskopu s fázovým kontrastem, pozitivní a negativní fázový kontrast, interpretace obrazů fázového kontrastu. Zobrazení několika vzorků s pozitivní i negativní fází.
  • Diferenciální interferenční kontrast (DIC) = Nomarského interferenční kontrast (NIC) nebo Nomarského mikroskopie: Dráha světla, porovnání fázového kontrastu a DIC mikroskopie, optické barvení transparentních vzorků, interpretace obrazů, výhody a nevýhody DIC. Nastavení mikroskopu s DIC (Olympus). Zobrazování několika exemplářů v optickém systému DIC. První seznámení s mikroskopickou analýzou obrazu (Stream Motion) - jednoduché focení vzorků při DIC.
  • Mikrofotografie - digitální zobrazování 1: Expozice, kontrast obrazu, jas a vyvážení barev, ISO, filtry, křivky expozice, autofokus, dynamický rozsah, Olympus DP-70 kamerový systém, základní vlastnosti digitálních fotografií.
  • Mikrofotografie - digitální zobrazování 2: Vícenásobné grafické zarovnání (MIA) a Rozšířené fokální zobrazení (EFI) v digitální analýze obrazu (Stream Motion).
  • Základy zobrazovacích video: video signál, standardní snímací rychlostí, blikání.
  • Klasická morfometrie: Měření délek, plochy, obvodu, počtu v digitální analýze obrazu (Stream Motion).
  • Digitální zpracování obrazu: Šum, rozostření, variace intenzity pozadí, jas, kontrast, obecná distribuce pixelů (histogramový profil), tmavé a jasné oblasti, oblasti střední intenzity.
  • Vědecká kresba 1: Historie perokreseb a vědecká kresba, metody perokresby, kreslící zařízení, vhodné nástroje ke kresbě.
  • Vědecká kresba 2: Použtí softwaru (Adobe Illustrator, Adobe Photoshop) a hardwaru (Tablet Pen) při moderní vědecké kresbě a konečném zpracování kreseb starším způsobem.
  • Práce na tabuli obrazků pro úspěšné absolvování kurzu.
Literatura
    doporučená literatura
  • http://www.olympusmicro.com
  • http://micro.magnet.fsu.edu/
  • http://www.microscopyu.com/
  • http://resources.olympus-europa.com//micro/catalogs/C12570450051DE755F21AA2B8F00BA75C12571DA0047808A_Basics_of_Light_microscopy.pdf
  • http://www.physics.muni.cz/~kubena/PDF/Modmetv78.pdf
  • STEPHEN R. WILLIAMS: SCIENTIFIC DRAWING IN BIOLOGY (https://kb.osu.edu/dspace/bitstream/handle/1811/1947/V17N06_205.pdf?sequence=1)
  • Brian J. Ford 1993: Images of science: a history of scientific illustration. Oxford University Press, 208
  • Elaine R. S. Hodges,Guild of Natural Science Illustrators (U.S.) 2003: The Guild handbook of scientific illustration. John Wiley and Sons, 656
  • Mary Helen Briscoe 1996: Preparing scientific illustrations: a guide to better posters, presentations, and publications. Springer, 204
  • The microscope, and its revelations By William Benjamin Carpenter, Francis Gurney Smith 1856 http://books.google.com/books?vid=OCLC61578361&id=ZXMAAAAAMAAJ&pg
  • The Microscope and Its Revelations By William Benjamin Carpenter 1883 http://books.google.com/
  • KNOZ, Jan a Věra OPRAVILOVÁ. Základy mikroskopické techniky. 1. vyd. Brno: Masarykova univerzita, 1992, 195 s. ISBN 8021004738. info
  • Charles Oliver Coleman 2003: "Digital inking": How to make perfect line drawings on computers. Org. Divers. Evol. 3, Electr. Suppl. 14: 1 - 14 (http://senckenberg.de/odes/03-14.htm)
  • Jason D. Williams A short guide for production of line-drawings with Adobe Illustrator® (www.bio.net/bionet/mm/annelida/.../WilliamsIllustratorWorkshop.pdf)
Výukové metody
přednášky a praktická laboratorní cvičení
Metody hodnocení
Pro udělení zápočtu se vyžaduje úspěšné složení závěrečného písemného testu alepoň na 60%, odevzdání upravené obrazové tabule max do rozměru A4, včetně číslování jednotlivých obrázků a měřítek (obsahující 5-10 jednotlivých mikrofotografií s rozlišením 300 DPI nebo perových kreseb o 1200 DPI samostatně pořízených ve výuce, objekty jsou volitelné, vhodný je organismus vztahující se k závěrečné práci studenta, ale není to nutné) a pokud není řečeno jinak, také 80% účast na cvičení.
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2012 - akreditace, podzim 2012, podzim 2013, podzim 2014, podzim 2015, podzim 2022.