Muchos investigadores y técnicos de laboratorio necesitan imágenes microscópicas para mostrar los colores exactos que ellos ven a través de sus oculares. Por ejemplo, los patólogos utilizan los colores para identificar tejidos, mientras que los citólogos identifican los tipos de células partiendo de las diferencias cromáticas con una coloración de Papanicolaou.

Entonces, ¿cómo podemos reproducir la percepción del color por el ojo humano en las imágenes microscópicas? Primero tenemos que considerar la manera en que nuestros ojos perciben el color y la forma en que lo hacen las cámaras y los monitores.

En esta publicación de blog exploraremos cómo funciona la percepción del color por el ojo humano, y explicaremos de qué forma la tecnología óptica de Olympus en sus cámaras puede replicarla para la microscopía.

Historia del ojo humano: ¿por qué no podemos ver los colores durante la noche?

El ojo humano tiene dos tipos de células: células de barra y células de cono. Las células de barra son más sensibles que las células de cono, y nos permiten detectar la luz tenue y ver por la noche. Los humanos tenemos 20 veces más células de barra que células de cono, quizás porque nuestros ancestros pasaron mucho tiempo despiertos en la oscuridad. Como estas células no pueden distinguir los colores, nuestros ojos tienen problemas para detectar los colores durante la noche.

Las células de cono, por otro lado, no pueden detectar la luz tenue pero sí pueden identificar los colores. Para ello, utilizan tres tipos de células:

• El cono L para detectar la luz de la longitud de onda más larga
• El cono M para detectar la luz de la longitud de onda media
• El cono S para detectar la luz de la longitud de onda más corta

Evolución de la vista

Nuestros ancestros milenarios solo tenían cuatro tipos de conos sensibles a: luz ultravioleta (V), azul, verde y roja. Hoy en día, los peces y las aves siguen viendo con este amplio rango de longitud de onda. Pero después de que nuestros ancestros perdiesen los conos sensibles a la luz UV y verde, el humano porta el cono M como una mutación del cono L para detectar la luz verde.

Esta mejor resolución cromática podría haber ayudado a que nuestros ancestros recojan alimentos con luz diurna. Nuestra historia evolutiva nos ha llevado a la respuesta del espectro actual, tal como se muestra en la tabla a continuación. Como puede observarse, los conos M y los conos L son semejantes, porque el cono M ha evolucionado a partir del cono L.

Fig. 1 Sensibilidad de espectro del ojo humano (la sensibilidad se ha normalizado para cada pico)

Simulación de la visión humana con una cámara microscópica

Por otro lado, los sensores de cámara, como los dispositivos de carga acoplada (CCD) o el sensor semiconductor de metal-óxido complementario (CMOS) con un filtro Bayer, cuentan con una sensibilidad de espectro diferente, como se muestra en la tabla a continuación. Además, como el espectro de luz del monitor de PC se basa en una señal RGB, no puede producir el mismo espectro que la muestra física. Las cámaras Olympus utilizan un tratamiento especial para reproducir el color que vemos con nuestros ojos en el monitor del ordenador.

Fig. 2 Sensibilidad de espectro de un sensor de cámara

¿De qué forma las cámaras microscópicas ofrecen una reproducción del color precisa?

La mayoría de sensores de cámaras tienen una sensibilidad superior a 700 nm, lo que hace que las imágenes tengan un tono rojizo de la luz infrarroja. Dado que el ojo humano no puede ver la luz infrarroja o infrarroja cercana, nuestras cámaras de color emplean un filtro de corte de infrarrojos (IR). A continuación, aplicamos una técnica de procesamiento de imágenes especial para microscopía que nos permite convertir las señales del sensor en datos de imágenes, que pueden visualizarse en un monitor para simular la respuesta de las células de cono (Fig. 3).

Esto es más fácil de decir que de hacer, ya que debemos entender el espectro de iluminación del microscopio, así como el carácter del espectro de la muestra, los colorantes, los colores, la cámara y el monitor del PC. No obstante, gracias a nuestros datos de microscopios y el conocimiento de las muestras usadas comúnmente para la biología, hemos desarrollado técnicas de reproducción del color de microscopios para nuestras cámaras microscópicas.

Esta tecnología nos permite ofrecer una amplia gama de cámaras microscópicas con una reproducción del color excelente. Utilice nuestro selector de cámara para encontrar la mejor cámara para su aplicación.

Fig. 3 Técnica de reproducción del color de Olympus para simular la respuesta del ojo humano

 

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