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4K Microscopy 시대의 도래


4K 디지털 기술은 접안렌즈와 함께 화면 작업의 새로운 기회를 제시하며 현미경용 카메라에 혁명을 일으키고 있습니다. 다양한 첨단 기술 덕분에 4K 현미경 카메라는 확대시에도 샘플의 가장 미세한 디테일을 화면상에 명료하게 보여줍니다. 이제 현미경 사용자들은 샘플 평가를 강화하고 효과적 협업을 촉진하며 프레젠테이션 동안 관객을 사로잡는 빠르고 편안하며 사용자 친화적인 화면 작업을 즐길 수 있습니다.

한눈에 보기

· 4K 현미경 검사법을 통한 화면 작업은 현미경 사용자에게 이상적입니다
· 올림푸스 UC90 4K 현미경 카메라는 통찰력 있는 평가가 가능하게 하는 1인치 9 백만화소 CCD를 사용하여 상황에 맞는 세부 정보를 보여줍니다.
· 실물과 똑같은 이미지는 보는 사람을 사로잡으며 모든 동료들을 협업에 참여시킵니다.
· 고속 초점 조정 및 노이즈 제거는 화면 작업에 새로운 차원의 속도와 자신감을 제공합니다.

새로운 작업 방식

현미경은 수년간 지속적으로 개선되고 발전하였습니다. 사실상 현재 디지털 기술이 이미징 기능을 확장하고 현미경 사용자에게 많은 이점을 제공함에 따라 특히 흥미로운 시기가 전개되고 있습니다.

디지털 현미경 카메라의 출현 이후 화면 작업은 접안렌즈와 함께 작업하는 유용한 방식을 제시하였습니다. 하지만 화면 작업에 대한 수요가 높고 정확한 샘플 분석은 다음과 같은 여러 카메라 및 이미지 속성에 좌우됩니다.

  • 해상도 – 생체 샘플의 최고 미세 구조를 분석하기 위해 더 높은 해상도로 더 높은 수준의 세부사항을 캡처합니다
  • 색 균형 – 높은 충실도의 색상 표현은 정확하고 확실하게 염색 패턴을 해석하는 데 필수적입니다
  • 시야 – 더 큰 시야를 통해 상황에 따른 대표적인 분석을 수행하며 더 큰 통찰력을 제공합니다
  • 노이즈 –노이즈가 적은 이미지를 통해 저조명에서도 샘플을 명료하게 볼 수 있습니다
  • 라이브 이미지 속도 – 조명 조건에 상관없는 고속 이미징을 통해 빠르고 효율적인 워크플로가 촉진되며 화면의 라이브 이미지는 패닝 시 보기에 편안합니다

이러한 요구를 충족하도록 설계된 최신 카메라들은 항상 개선되고 있으며 4K 디지털 이미징의 도입으로 최근에 이미지 품질에 엄청난 개선이 이루어졌습니다. 소비자 TV에서 익숙하게 알려진 4K UHD(초고선명) 시스템은 모니터, 카메라 및 소프트웨어를 포함하며 이전 보다 더 크고 더 많은 상세 이미지를 제공하도록 고해상도를 갖추고 있습니다. 또한 해상도 증가로 보완된 4K 카메라는 전례없는 이미지 품질을 위해 추가적인 기술 진보를 구현합니다. 4K 디지털 이미징은 현미경 사용과 관련된 수많은 절호의 기회를 제공하며 샘플 분석과 프레젠테이션을 강화합니다.

화면 분석의 가치

화면상의 시각화와 접안렌즈을 통한 관찰을 고려할 때 각기 장단점이 있습니다. 접안렌즈이 실물과 똑같은 샘플 이미지를 제공하는 것은 의심할 바 없는 사실이지만 오랜 시간 동안 작업은 불편하고 느릴 수 있으며 반면에 화면 시각화는 보완적이며 편안한 대안을 제공합니다. 사실상 현재 4K Microscopy는 디지털 이미지에 캡처된 정보가 접안렌즈을 통해 보이는 이미지에 필적하는 표준까지 이미지 품질을 향상시켰습니다.

접안렌즈으로 확인할 필요를 감소시켜 시간을 절감하고 있으며 사용자들은 시각화의 두 모드에 갈수록 의존하고 있습니다.

4K라는 용어는 이미지 해상도를 설명하는 반면, 강화된 이미지 품질의 이점도 추가적인 디지털 기술을 통해 실현됩니다. 이러한 기술에는 특히 조직학 샘플 염색의 미묘한 색을 평가할 때 정확한 분석을 위해 실물과 똑같은 색 프로필을 생성할 정도로 향상된 색재현이 포함됩니다. 노이즈 감소 개선을 통해서도 숨은 세부사항이 보이게 될 수 있습니다. 예를 들어 OSIA(Olympus Smart Image Averaging)는 인공물의 도입 없이 그리고 능동 센서 냉각의 필요 없이 이미지 노이즈를 완전히 소거합니다(그림 1). 다양한 이미징 조건 하에서 추가적인 세부사항 캡처를 통해 카메라는 기존에 냉각 카메라의 영역이었던 많은 애플리케이션에 적합하게 됩니다. 따라서 이제 과학자들은 특수 저노이즈 카메라 전환 대신 비용 효과적인 대안으로 단일 카메라를 사용할 수 있습니다.

이미지 품질 강화 외에 관심 영역으로 빠르게 탐색하고 쉽게 초점을 맞출 필요가 있다는 점을 고려하여 카메라의 유용성도 디지털 기능에 추가됩니다. 매일 대용량 샘플 평가 시에 특히 속도와 편안함이 중요하며 이는 패닝 중에 유동적 움직임을 유지하는 고속 라이브 이미지에 의해 촉진되며, 이는 샘플을 탐색할 때 이상적입니다. 더욱이 조직 샘플의 각기 다른 레이어에 초점을 맞추는 것이 종종 흥미로울 수 있기 때문에 원하는 설정을 찾기 위해 초점을 지속적으로 조정하는 것은 많은 영역을 분석할 때 시간 소비가 클 수 있습니다. Focus Peaking이라고 하는 신기술로 시간을 절감할 수 있습니다(그림 2). 이 기능은 라이브 이미지 내에 초점이 맞춰진 모든 영역을 직접 강조하여 사용자가 필요한 초점을 찾기 위해 동일한 영역의 여러 스냅샷을 찍지 않도록 합니다.

그림 1: 소음 없이 세부사항 보기
그림 1: 노이즈 없이 세부사항 보기
OSIA(Olympus Smart Image Averaging) 기술을 이용한 능동적 노이즈 감소를 통해 원래는 노이즈로 흐릿해졌을 세부사항을 캡처할 수 있습니다.
(표본: 인체 결장)
그림 2: 초점 이미지의 빠른 획득
그림 2: 초점 이미지의 빠른 획득
과학자들은 Olympus UC90 카메라의 Focus Peaking 기술(빨간색으로 표시된 초점된 영역)을 이용해 원하는 영역을 빠르고 쉽게 선택하여 초점을 맞출 수 있습니다.

 

효과적인 협업 및 매력적인 프레젠테이션

성공적 워크플로는 정확한 의사결정 확보를 위해 일상적으로 의존되는 효과적 협업에 달려 있습니다. 따라서 동료 간의 상세하고 정확한 정보의 효율적 공유가 필수적입니다. 더 높은 해상도와 더 넓은 시야가 결합된 4K Microscopy는 공동 이미지 평가를 용이하게 하며 구조가 상세히 화면에 표시되므로 프레젠테이션을 향상 시킵니다. 그림 3에 표시된 바와 같이 뇌 조직 섹션 같이 큰 이미지는 복잡한 조직 아키텍처가 보이는 전형적인 샘플 보기를 제공합니다. 동시에 4K 해상도로 캡처된 세부사항을 통해 이미지를 확대될 수 있으며 조직과 세포 수준에서 분석 및 논의를 위한 신경세포 형태의 추가적 세부사항을 보여줍니다. 다수의 과학자들에게 제시된 이러한 확대된 정보를 이용하여 전체 팀은 화면 이미지를 통해 연구를 철저하게 이해할 수 있습니다. 보다 큰 영역에 대한 분석을 위해 디지털 이미지 스티칭이 시야를 추가적으로 확대하여 다중 샘플 영역으로부터의 많은 획득 이미지를 단일 고품질 명시야 파노라마 이미지로 통합할 수 있습니다. 4K Microscopy는 이 과정을 더 빠르게 만들어 훨씬 더 적은 수의 단일 획득물이 최종 파노라마 이미지를 형성하게 합니다. 또한 이러한 기능을 통해 4K 현미경으로 획득된 실물과 똑같은 이미지를 사용할 경우 과학자들은 회의실에서 프레젠테이션 중 또는 교육 수업 중 최고의 조명으로 결과를 표시하여 전체 관객을 매료시킬 수 있습니다.

대학 강사가 세미나 중 현미경의 라이브 이미지 피드를 활용하는 등 이와 관련한 유용한 시나리오가 많이 있습니다. 발표자가 샘플 전체에 걸쳐 이를 패닝 기법으로 보여주고 대형 화면에 미세한 세부사항을 표시하기 위해 줌인하면 고속 이미징이 관객의 관심 영역을 빠르게 표시하는 방식의 유동적 내비게이션을 제공합니다. 예를 들어 교육 수업에서 헤드가 여럿인 현미경을 사용하는 것과는 대조적으로 대규모 그룹의 과학자들이 명료하게 이해를 높이기 위해 4K 카메라와 대형 4K 화면이 장착된 단순한 표준 현미경을 사용하여 용이하게 샘플을 보고 논의할 수 있습니다

그림 3: 단일 이미지 내 뇌 조직의 종합적 분석
그림 3: 단일 이미지 내 뇌 조직의 종합적 분석
이해를 더 높이기 위해 넓은 시야를 통해 단일 이미지의 콘텍스트로 샘플을 분석할 수 있으며 고해상도를 통해 확대하여 가장 상세한 구조를 보여줄 수 있습니다. 이는 Olympus UC90 카메라의 1인치 9메가픽셀로 구현됩니다.

요약

현재 디지털 이미징 기술은 정확하고 확실하게 모니터를 통해 샘플을 분석할 수 있는 수준으로 발전되었습니다. Olympus UC90 같은 최신 4K 현미경 카메라를 사용하여 증가된 해상도 및 시야는 첨단 디지털 기능과 결합되어 통찰력 있는 분석과 명료한 커뮤니케이션을 제공합니다. 고속 라이브 이미징 및 고속 초점 조정을 통해 시간을 절약하고 필요시 접안렌즈을 통해 이따금 힐끗 보기만 하면 바로 화면에서 관찰을 확인할 수 있습니다. 4K 현미경 사용 시대에 현미경 사용자는 이전과는 전혀 다른 방식으로 샘플을 탐구할 수 있도록 이미징이 현실화 되고 있습니다.

이 애플리케이션에 사용되는 제품

현미경 디지털 카메라

UC90

  • 9메가픽셀 CCD 카메라
  • 다용도 카메라
  • 최대 4K UHD 이미지 캡처링

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