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奥林巴斯显微镜LED光源的特点

2018-01-16  发布者:admin 

用奥林巴斯真彩LED来信任这些颜色


真彩LED照明是一种耐用,明亮的光源,具有与卤素照明密切匹配的光谱特性。奥林巴斯的LED技术提供准确的色彩再现,为病理学的可靠诊断提供了所需的信心。

卤素照明多年来一直是显微镜照明的黄金标准。主要原因在于,由于其特殊的性能,可以通过目镜和电脑屏幕获得出色的色彩再现。 
今天,在日常生活的许多领域,LED技术已成为传统照明的可行替代方案。其明亮,高效的光输出提供了不同行业的许多好处。然而,在显微镜领域,不正确的色彩再现可能会影响样品的评估,LED技术显示了其缺点,往往引起不希望的色彩偏移。那么,怎样才能使LED适合临床显微镜的严格要求呢?


测量光源的质量

显微镜的LED光源应发出白光,但也应该能够匹配甚至超过卤素灯的能力,以正确显示样品的颜色。卤素光源到目前为止如何在这项任务中表现良好?事实证明,关键是其可见光谱中的强度大部分是均匀的,从而允许对样品中所有不同颜色的均匀照明(图1)。

白光

图1:白光


当使用日光滤光片正确设置在9V时,卤素光源的光谱在整个可见光谱范围内表现出均匀的强度。

特点

  • 通用LED光源提供低能量消耗和长寿命,但通常改变染色样品的颜色。

  • 奥林巴斯的“真彩色LED”通过采用专用技术解决了这个问题,避免了色彩失真并提供可靠的图像。

用奥林巴斯真彩LED来信任这些颜色

不同的光源都有独特的照明光谱。虽然光谱的差异显然会改变样品颜色的表现,但是精确和可量化的光源比较揭示了这种变化的真实影响。以标准化,可重现的方式进行这种比较的一种方法是在色度图上表示渲染的颜色。使用色度图(如图2中的a * b *图),可以很容易地比较两种不同光源的显色能力,从而显示光源光谱的影响。光源之间的光谱差异将导致出现在图中不同位置的相同参考颜色。

以标准化,可重现的方式进行这种比较的一种方法是在色度图上表示渲染的颜色。对于色度图,如图2中的a * b *图,可以很容易地直观地比较两种不同光源的显色能力,显示出光源光谱的影响。光源之间的光谱差异将导致出现在图中不同位置的相同参考颜色。

色度图

图2:色度图
可以在a * b *图表中以直观,可视的方式显示颜色偏移。在这种情况下,被比较的光源将样品颜色严重地移向更蓝的色调。


匹配的颜色

迄今为止,许多LED设计都没有产生可靠地区分样品中的颜色所需的光质量。当比较两个光源的发射光谱时,背后的原因变得清晰(图3)。


与卤素谱相比,通用LED显示出更多的可变性,特别是在480nm和600nm到700nm之间的区域。这些波长对应于组织学重要的颜色。具有不均匀的相对强度是由LED照明引起的一般性问题 - 并且这种可变性对LED光源的显色能力具有明显的影响。

卤素与LED

图3:卤素对LED


LED光谱的强度变化导致青色和红色区域(箭头)的相对照度较低。

与卤素谱相比,通用LED显示出更多的可变性,特别是在480nm和600nm到700nm之间的区域。这些波长对应于组织学重要的颜色。具有不均匀的相对强度是由LED照明引起的一般性问题 - 并且这种可变性对LED光源的显色能力具有明显的影响。

在色度图中可以清楚地看到这种明显不同的照明光谱的效果。图4a显示了从卤素灯改变为通用LED光源时的颜色偏移。光谱中不同低强度区域的总体效果是在光谱的红端没有强度,因此产生的颜色发生蓝移。

补偿这种不需要的效果的一种方法是使用色彩校正(CC)滤波器。CC滤光片可以吸收一些强度太高的波长的光,从而产生更平衡的光谱。效果如图4b所示; 带有CC滤光片的色彩更接近卤素照明(用较短的箭头表示),但与卤素照明相比仍有相当大的差异。

用奥林巴斯真彩LED来信任这些颜色

颜色转变 颜色转变

图4:色彩偏差


卤素与LED(a)和卤素与LED + CC滤光片(b)的色度图显示了在用不同的光源照射时色彩是如何移动的。

 当使用不同的光源成像染色的组织切片时,由具有和不具有CC滤光片的通用LED光源引起的色移的实际效果清晰可见。图5显示了前面提到的三种不同光源照射的组织切片。

染色组织切片 染色组织切片 染色组织切片

图5:染色组织切片

卤素(a)与LED照明(b)之间的差异导致组织染色剂通过目镜和屏幕上的蓝色变成蓝色。添加一个CC滤镜(c)可以缓解这个问题,但是仍然会呈现淡黄色的外观。


无与伦比的彩色渲染

为了结合LED的优点 - 耐用,明亮,均匀的照明 - 无与伦比的显色性,奥林巴斯显微镜开发了真彩色LED光源。“真彩”这个名字是指这个新的重新设计的光源专门解决了前面提到的缺点,并大大提高了配备LED的显微镜的显色能力。其光谱(图6)具有更均匀的强度,并且在青色和红色区域(箭头)中显示出特别的改善。光谱的改进也意味着它与卤素照明(蓝线)紧密匹配。


用奥林巴斯真彩LED来信任这些颜色

强红色,坚实的青色

图6:坚固的红色,坚实的青色

True Color LED的光谱(绿色)与卤素照明(蓝色)紧密匹配,特别是在组织中


发现

图7:
点亮卤素与真彩色LED照明的色度图在彩色圆圈上的任何地方都没有显示出明显的颜色偏移。

改进的更均匀的光谱对光的质量具有相当大的影响,并且这可以再次使用色度图来验证。图7显示卤素和真彩色LED光源的色彩再现没有显着差异。


案例研究:比较颜色

奥林巴斯真彩LED如何在真实样品上表现出色?为了测试这一点,真彩色LED的性能通过与常见组织学染色的其他商业上可获得的LED光源(苏木精和曙红(H&E)和Azan三色(图8))直接比较而直观地评估。 
真彩色LED的显色能力不仅能模拟参考卤素光源,而且无论光强如何都能保持恒定。这允许操作者调整照射而不会对样本中的颜色造成任何扭曲。


卤素灯
a卤素灯

b真彩色LED
b真彩色LED灯

c通用LED
c普通LED灯

d普通LED灯
d普通LED灯






c通用LED
e卤素灯

f真彩色LED
f真彩色LED

g通用LED
g通用LED

h通用LED
h通用LED


图8:比较LED光源
在H&E染色(ad)和Azan染色组织切片(eh)中,与卤素相比,真彩色LED照明显示没有可辨别的色移,而其他商业上可获得的LED源显示明显的黄移(c和g)或蓝移(d和h)。


用奥林巴斯真彩LED来信任这些颜色

奥林巴斯的“真彩LED”芯片也被设计用来在显微镜的整个视野范围内产生均匀的照明强度。当多幅图像拼接在一起时,不均匀的强度会导致人为因素,可能需要数字校正才能生成高质量的图像。

图9比较了照相机视场中不同光源的强度。图像显示,由于True Color LED芯片的增强设计,与其他类型的照明相比,照明得到了极大的改善。这种均匀性的提高提高了样本中的颜色的质量和强度,从而有助于观察的信心。


视野中的强度测量
 

视野中的强度测量
 

视野中的强度测量
 


图9:跨越视场的视场强度测量穿过
摄像机视野的卤素灯丝(a),通用单光源LED(b)和真彩色LED(c)的照度图。




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