样品处像素尺寸的计算方法
像素尺寸 (µm/px) = 相机像素 (µm) × 像素合并 ÷(物镜 × 相机适配器)
相机自身的像素(例如许多 sCMOS 相机为 6.5 µm,常见 CMOS 传感器为 3.45 µm)经物镜和相机适配器投射到样品上。2 × 2 像素合并会把四个像素合为一个,使像素尺寸加倍。显微镜的目镜不参与计算。
计算示例:6.5 µm 像素、60× 物镜、1× 适配器、无像素合并:6.5 ÷ 60 = 每像素 0.108 µm,即每 µm 9.2 个像素。将其与您物镜的 Nyquist 像素尺寸比较,即可判断相机是否对光学系统进行了充分采样。
用载物台测微尺校准
该公式假定标称放大倍数是精确的,而实际通常有几个百分点的偏差。对于要发表的测量结果,请为每个物镜校准一次:拍摄载物台测微尺(一种带刻度尺的玻片,常见规格为 1 mm 分为 100 格,每格 10 µm),沿尽可能多的刻度画一条线,再用实际长度除以该线的像素长度。
计算示例:测微尺上 100 µm 跨越 400 个像素:100 ÷ 400 = 每像素 0.25 µm。在 Fiji 中,Analyze › Set Scale 可完成同样的操作;在 SlideScope 中,当文件本身没有记录像素尺寸时,View › Set Pixel Size… 会为该图像保存这一数值。
全切片图像中的每像素微米数 (MPP)
切片扫描仪会在文件中记录基础层级的像素尺寸(Aperio SVS 写入“MPP”,其他格式使用等效标签)。按惯例,40× 扫描约为每像素 0.25 µm,20× 扫描约为每像素 0.5 µm;确切数值取决于扫描仪(OpenSlide 的 CMU-1 测试切片是一张 20× 的 Aperio 扫描,记录值为 0.499 µm/px)。每个金字塔层级都会将 MPP 乘以其降采样倍数,因此对于 40× 切片,降采样倍数为 16 的第 2 层级为每像素 4 µm,约相当于 2.5×。
在 Python 中可用 openslide.OpenSlide(path).properties["openslide.mpp-x"] 读取(参见用 Python 读取 SVS 文件)。包括 SlideScope 在内的桌面查看器会自动读取该值,并据此绘制比例尺。
常见问题
如何计算每像素微米数?
用相机像素尺寸除以样品与相机之间的总放大倍数(物镜 × 相机适配器),再乘以像素合并倍数。或者拍摄载物台测微尺,用已知长度除以它的像素长度。
病理学中的 MPP 是什么?
每像素微米数(Microns per pixel):全切片图像中一个像素在样品处的宽度。按惯例,约 0.25 µm/px 称为 40×,0.5 µm/px 称为 20×。
为什么我的图像显示的比例尺不对?
文件缺少像素尺寸,或记录的像素尺寸有误(某些 TIFF 导出会存储为每英寸 1 像素)。请通过校准设置像素尺寸:在 Fiji 中使用 Analyze › Set Scale,在 SlideScope 中使用 View › Set Pixel Size…。
目镜会改变像素尺寸吗?
不会。相机看到的是物镜(及适配器)形成的图像,而不是经过目镜的图像。
这个计算器免费吗?
是的。它在您的浏览器中运行,不会向任何地方发送数据。SlideScope 是同一团队开发的桌面显微镜应用,它是一款付费应用,附带免费示例库(包含所有工具),打开您自己的图像需要订阅。
资料来源
结果为理论值或算术结果;在用于临床或受监管的工作之前,请对照您的仪器文档进行核对。
在您的真实图像上测量
SlideScope 可打开 34 种显微镜和切片扫描仪格式,包括 CZI、ND2、SVS 和 LIF,并沿用文件自带的校准信息,因此长度、面积、细胞计数和比例尺无需任何设置即以 µm 为单位输出。可在内置示例上免费试用所有工具;打开您自己的图像需要订阅。已经决定了?立即订阅。