锐利至纤毫毕现——运用全新景深合成工具数字化植物标本馆——

我们在家中,当秋天收集、晾干和压制落叶时,都会熟悉这种小规模的活动,但在科学领域,它也以一种完全不同的、需要付出更多努力的形式存在:在植物标本馆(herbaria)中,植物或植物的某些部分被收集起来,并附上相应的名称、采集者和发现地点。这种收集的目的之一是将存档的植物与仍在生长的其他植物进行比较。植物标本馆在植物学中扮演着特别重要的角色,但其他科学领域,例如考古学,也能从中受益。最重要的是,这样的收藏也为所有感兴趣的人提供了激动人心的洞察力,并能帮助他们在植物世界中找到方向。无论是科学研究还是“仅仅”业余爱好——当植物标本馆被数字化时,大量受众就能同时、毫不费力地访问一个拥有详细插图和相关信息的巨大数据库。

满足最高要求的卓越技术

目前,图林根州耶拿大学与州立图书馆(ThULB)正在进行一个此类数字化项目。这里正在对豪斯克内希特植物标本馆(JE)https://www.thulb.uni-jena.de/thulb/standpoints/herbarium-haussknecht)的庞大藏品(约400万份植物标本)进行数字化。该藏品以药剂师兼植物学家卡尔·豪斯克内希特(Carl Haussknecht,1838-1903)的名字命名,他于1896年奠定了基础。

除了干燥植物和其他植物标本的藏品外,豪斯克内希特植物标本馆(JE)还包括一个重要的植物学专业图书馆和一个植物学史档案。数字化的植物标本通过虚拟植物标本馆https://www.herbarium.uni-jena.de/32/virtuelles-herbarium)向公众开放。

得益于图林根州教育、科学和文化部的慷慨资助,ThULB与耶拿森肯堡植物形态与功能研究所(SIP)合作,得以购买了我们的高性能扫描仪book2net Archive Pro A2+,以专门扩展植物标本的数字化可能性。

book2net Archive Pro 配备了我们的M150 摄像头,该摄像头现在也首次使用了新的“焦点堆叠工具”。这是一种巧妙的方法,可以详细且绝对清晰地捕捉待数字化对象的每个区域。

为了获得高分辨率、按比例还原的精美图像,并保证整个捕捉区域的景深恒定,一个平整的表面是理想的先决条件。然而,植物或其部分(如花朵)并不具有平坦的表面,而是三维结构。由于使用玻璃板“压平”这些珍贵的独特标本是不可想象的,因此在这种情况下,会使用焦点堆叠(也称为焦平面合并或焦点融合)来创建具有非凡景深的图像。

新型焦点堆叠工具

焦点堆叠是一种最大化图像景深的方法。

在极短的时间内拍摄一个物体的多张图像,每次拍摄时焦点都会稍微移动。通过这种方式,每张图像都逐步精确捕捉到一个新的、非常小的区域。然后,这些图像会通过软件进行堆叠,即以这样的方式进行组合:每张照片中只有清晰的区域被整合到最终图像中。最终结果是一个始终清晰、细节丰富的图像。

我们为此提供两种方法:其一,通过将相机移动到相机滑轨上的新位置来改变焦平面,滑轨上的安全固定也能防止任何位移或畸变;其二,通过电动对焦来控制镜头和对焦设置。在这两种情况下,都可以使用我们扫描软件中的预设来精确编程该过程。结果是细节令人难以置信的锐利图像,可以为科学家提供用于分析和比较的新信息,对于爱好者来说也是真正的视觉享受。

然而,焦点堆叠不仅是植物标本馆数字化的理想解决方案,也适用于所有物体具有三维结构且其细节需要更仔细检查的藏品:无论是昆虫、硬币、陶器碎片、纺织品碎片等——其可能的应用几乎没有限制。

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    来源:book2net.net

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