表面分析质量
数字显微镜可为大量工业质量检查提供明显的优势，特别是对于表面分析。骨折分析和倾斜或垂直表面的分析，或者原位检查大型部件，如涡轮机转子，是数字显微镜可以显示出完全潜力的应用的一些例子。然而，对于某些应用，具有立体或光学显微镜的传统解决方案更实用且具有成本效益。合格的建议和广泛的应用程序诀窍是选择正确的解决方案必不可少的。但是，成功使用数字显微镜的关键标准是什么？数字和传统显微镜之间的差异是什么？
什么是数字显微镜？
首先，数字显微镜无目镜透视。样本直接在显示器上成像。这使用户能够使用软件在单通机中查看和分析样本，坐在舒适且放松的位置。根据特定应用选择的数字显微镜的各个组件：用于低至超高放大率，支架，滑动级等的变焦光学器件。数字显微镜系统应具有模块化设计，以便可以完全配置以适应其预期用途，灵活适应一般条件的变化。要为用户提供实际增值，与传统设置相比，数字显微镜必须满足以下五种技术要求：
- 优化数码影像
- 进程或对象的动态查看
- 定性和定量样本分析
- 具有高动态范围的样品的显示和分析
- 瘦光学器件，用于柔性方向，以进行采样和移动使用
优化数码影像
典型的数字显微镜配有2.11百万像素CCD.完美调整到高分辨率光学的相机。相机提供了最好的信息产量，同时保持每幅图片的数据量可管理。然而，数码相机往往是由它们提供的百万像素数量来判断的。很多人认为越多越好。但在显微镜技术中，像素最高的相机不一定是最好的。决定哪种相机将产生最佳成像结果的关键标准是显微镜的应用和光学性能。早在数码摄影取得成功之前，美国科学家哈里·奈奎斯特就证明，两位数像素范围内的相机并不能提供更多的图像信息，只会更快地将无用的数据填满硬件。
数字化图像分辨率的一个衡量标准是在清晰聚焦下成像的黑白线对的最大数目。计算显微镜每毫米线对的经验法则是3000 × NA(数值孔径)。这个数字除以相机传感器上物体的再现比，得到每毫米相机传感器实际捕捉到的线对数量。这表明，1200万像素的相机在高倍放大时没有任何优势。这种相机的分辨能力比光学系统的分辨能力要高。产生的图像会更大，但不会更好。相机只能产生更多的数据，而不能解决更多的细节。
由于数字显微镜没有目镜，它必须能够以高刷新率在显示器上显示实时图像。理想的刷新率至少是每秒15帧，这确保了即使舞台在xy方向移动，图像也能被舒适地观看。更快的图像处理在实验中提供了进一步的优势:图像捕获速率加快，因此总体样本处理时间更短。
对于没有目镜的显微镜来说，光照是另一个重要的问题。光源应该尽可能的强大和持久，并且应该有一个类似于日光的色温，以确保获得真实的样品图像。金属蒸气灯是做这种工作的理想选择。目前市场上的长寿命、免维护的led系统提供了一个令人信服的替代方案。
进程或对象的动态查看
与传统的立体显微镜相比，变焦系统的缺点是不能提供三维图像。如果使用数字显微镜，智能配件就可以弥补这一点:360°旋转头可以让用户从各个角度查看样品，甚至可以将全景视图记录为电影。这确实打开了新的视角和观察机会。360°旋转清晰地显示了样品的三维性。标准软件套件还应具有时间序列记录功能，以记录动态过程。
定性和定量样本分析
它的主要优点之一数字显微镜是快速创建和分析三维表面模型。利用电动聚焦驱动器，在z方向的每个焦平面上记录图像。然后确定每个图像和每个像素的焦点。最佳清晰度的像素决定聚焦纹理，从中计算出优化的3D模型。此外，还可以根据记录的尖锐焦点的距离的信息来制作地形剖面图。
该方法是多功能的，可用于低放大率（宏目标）以及高放大率（高性能7000x目标），以精确地形表面测量。除了3D简档之外，还可以测量粗糙度，几何和卷。
为了可靠性和精确性，数字显微镜应配备电子编码变焦装置。在记录过程中，数字图像会自动得到正确的校准。不正确的图像值是传统系统误差的一个常见来源。
具有高动态范围的样品的显示和分析
大多数数字显微镜摄像头使用16位单色捕获（相当于65,536种颜色）来利用图像的整个动态范围。问题是大多数计算机屏幕和打印机只能显示每个通道8位，相当于256亮度。这意味着我们的眼睛能够区分的所有自然细微差别并不总是复制。
为了捕获具有高动态范围的图像，使用HDR（高动态范围）方法。这些高对比度图像捕获了整个自然亮度细微差别。像素值与实际发光密度成比例。尽管HDR图像必须适应仍然是几乎所有屏幕的特征的较低亮度范围，但他们尽管如此。特别是，即使在屏幕图像的极暗和明亮的区域中，细节也保持可见。
精益和移动使用的瘦光学器件
对于在倾斜或垂直表面上检查极其微小的结构，传统的显微镜达到了它们的极限。例如，大型电路板上的焊点的侧面视图只能通过冒险的设备设置获得。以前无法到达的样品区域对数字显微镜来说是没有问题的。
一个灵活的倾斜支架与旋转x/y级结合，几乎可以在任何位置进行可靠的检查和分析。然而，有些产品既不能运输，也不能从中提取样品。对于现代便携式数字显微镜来说，即使是对固定物体的无损检测也不构成挑战。当然，移动数字显微镜也适用于在多个地点执行质量控制任务。
结论
数字显微镜是传统显微镜的特别良好的替代方法，用于频繁检查难以记录的样本或快速3D表面量化。然而，如果光学亮度和对比度的种类更重要，则立体或光学显微镜优越。在投资新仪器之前，它总是支付仔细的益处，并在替代方案中获得全面和客观建议。
