中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院宋敦倫副教授是昆蟲研究領(lǐng)域的專家,參與編著《普通昆蟲學(xué)》,主講《昆蟲生理結(jié)構(gòu)與功能》以及《害蟲的防治》等,所講課程曾入選中國農(nóng)業(yè)大學(xué)的精品課程。
宋老師目前主要研究白蟻和蚜蟲等小型昆蟲。白蟻亦稱螱,體軟弱而扁,白色、淡黃色、赤褐色或黑褐色等,不同種類的白蟻體色不盡一樣。白蟻在生物學(xué)分類上屬于等翅目,觸角念珠狀,咀嚼式口器,上顎發(fā)達;成蟲有膜質(zhì)翅,狹長,前后翅的大小、形狀和翅脈均相似,靜止時平貼于腹部上,能自基部特有的橫縫脫落;跗節(jié)4至5節(jié),有2爪。在形態(tài)上與常見的螞蟻相似,但在生物進化學(xué)上卻與蜚蠊近緣,均屬較原始的昆蟲。
白蟻頭部的形狀,觸角形狀,口器形狀,上鄂的大小、形態(tài)、角度都是分類的指標。因為白蟻一般只有幾個mm大小,要借助顯微鏡才能看清這些結(jié)構(gòu)。
觀察昆蟲最常用的儀器為體視顯微鏡,它有一個共用的初級物鏡,對物體成像后的兩光束被兩組中間物鏡--變焦鏡分開,并組成一定的角度稱為體視角一般為12度--15度,再經(jīng)各自的目鏡成像,它的倍率變化是由改變中間鏡組之間的距離而獲得,利用雙通道光路,雙目鏡筒中的左右兩光束不是平行,而是具有一定的夾角,為左右兩眼提供一個具有立體感的圖像。在昆蟲研究領(lǐng)域廣泛用于昆蟲形貌的觀察和解剖。
體視顯微鏡鏡在昆蟲拍攝時遇到的問題:
體視鏡因為是V型雙光路,在鏡下觀察時非常有立體感,但想要拍的漂亮卻很難。因為相機不像人眼那樣有立體感,要想拍到各層面的物象,一般采用景深合成。如果使用景深合成,會很難克服體視顯微鏡斜光路造成的影響,而造成圖片的失真。
此時,基恩士超景深三維立體顯微鏡VHX-1000就可以發(fā)揮它的優(yōu)勢了:
超景深
基恩士的VHX-1000是單一光路,光自上而下照亮物體,雖然不如體視顯微鏡具有天然的立體感。但在成像過程中,VHX-1000采用更小的光圈,具有超大的景深大,能看到更深層次的圖像,配備高感度相機,輕松捕捉圖像。
采用同軸照明技術(shù),有利于鏡下物體的均勻照明,一定程度上提高圖像的分辨率。
要實現(xiàn)物體各層面的同時清晰成像,基恩士顯微鏡采用自動景深合成,速度非??欤趲酌胫畠?nèi)將鏡下物體完成景深合成,通過屏幕呈現(xiàn)出來。需要自動景深合成時,只要確定了圖像的上下限,顯微鏡就會自動進行景深合成,速度非???,不會有滯后,幾乎是同時實現(xiàn)超大景深的觀察。當然也可以選擇手動景深合成,這樣您可以選擇做多少個切面再合成,保證了足夠的靈活性。
集成化
另外,集成化程度高,已經(jīng)涵蓋了拍攝圖像、處理圖像等一切元件,不像體視鏡保存圖像還得單配軟件、相機等,這不但是一筆不小的支出,而且各元件的兼容性也會為以后的售后埋下隱患。
因為圖像直接反映在屏幕上,成像速度非??欤瑢崿F(xiàn)真正的實時成像,您不會錯過鏡下發(fā)生的一切。同時不需加額外的設(shè)備,可以實現(xiàn)多人觀察、討論;另外,圖像可以接在投影儀等大的圖像輸出設(shè)備上,方便教學(xué)、會議討論等更多人同時觀看。
多人同時在基恩士超景深三維立體顯微鏡VHX-1000下觀察白蟻器官
左起第一位為宋敦倫老師
智能化
操作方便的小小操作板,調(diào)節(jié)載物臺、微調(diào)焦都在這個小小的操作板上輕松實現(xiàn)。
鏡頭轉(zhuǎn)換處配有傳感器,能自動識別鏡頭倍率加注真實標尺,在圖像上實時加注真實的標尺,不需要再經(jīng)過麻煩的校準加標尺。
基恩士VHX-1000帶有小巧操控面板和鏡頭倍率自動識別傳感器
操作方便,提高效率
不需要太多的顯微鏡使用技巧,新手很容易上手,找到圖像,調(diào)節(jié)亮度、焦距、對比度等參數(shù),就可以拍出理想圖像。
做動畫很方便,配置高感度攝像機,可以動態(tài)記錄目標物的運動。
某大型昆蟲吞吃小幼蟲的視頻圖像(采訪設(shè)備有限,僅拍下靜態(tài)圖像)
未來應(yīng)用領(lǐng)域的拓展
動物學(xué)、農(nóng)學(xué)、園藝學(xué)都可以用這款顯微鏡,可以用于觀察昆蟲、小白鼠、花、種子、葉片,用于以上實驗?zāi)J缴锏挠^察、圖像保存、分類研究等。
基恩士超景深三維立體顯微鏡VHX-1000下的昆蟲(蜂)圖片
問題與建議:
1、只能在1600X1200的分辨率下做景深合成,為什么不能在最大分辨率4900X3600下做景深合成?
答:一般的電腦屏幕分辨率為1024X780,1600X1200已經(jīng)夠用了;高分辨率4900X3600下做景深合成,會嚴重降低景深合成的速度。
2、在VHX-1000顯微鏡下拍攝的圖像被拷到別的電腦后,色彩不好,清晰度變差
答:解決辦法,更換更好的顯示器,如蘋果等,圖像質(zhì)量將會有大的提升。
3、比較遺憾,VHX-1000不能進行熒光檢測
答:2013年7月,基恩士為生物領(lǐng)域研制的自動熒光顯微鏡BZ-9000將在中國首次展示,該顯微鏡有明視野、熒光、相差三種觀察方法,將會滿足用戶對熒光檢測的需求。
4、VHX-1000下的昆蟲身上有反光,如何解決?
配置反光環(huán),這個環(huán)可以去掉昆蟲身上的反光圈,提高昆蟲圖像的拍攝質(zhì)量。
宋敦倫副教授的個人簡介: