Country Scientist - Gør videnskab med en digital scanner - 💡 Fix My Ideas

Country Scientist - Gør videnskab med en digital scanner

Country Scientist - Gør videnskab med en digital scanner


Forfatter: Ethan Holmes, 2019

Denne levende dragonfly blev scannet ved at placere den inde i en åbning skåret i et stykke bølgepap.

Overgangen fra film til digitale kameraer har haft en stor indflydelse på, hvordan amatørforskere kan gemme, analysere, katalogisere og offentliggøre deres billeder. Det er sikkert at sige, at digitale kameraer og pc'er er blandt de vigtigste værktøjer i amatørforskerens kit.

Når emnet er todimensionalt, kan digitale scannere også spille en vigtig rolle i billedvidenskab. De er ideelle til at lave billeder i høj opløsning af blade, slæder, sommerfugle, træring, jordprøver og mange andre emner.

Fordele og ulemper ved scanning

Næsten skyggefri belysning er en afgørende fordel ved en digital scanner, for scanneren har sin egen lyskilde. En anden fordel er, at scannere ikke lider af forvrængninger forårsaget af kameralinser. Scannere er relativt billige, og de kan bruges til mange anvendelser ud over de videnskabelige roller, der beskrives her.

Udover deres to-dimensionelle begrænsning er en stor ulempe ved scannere, at genstande, der scannes, skal passe ind i scannerens billedplan. Scannere er også meget større end digitale kameraer.

Baggrundsfarve

De fleste genstande, som jeg har scannet, så bedst ud med en hvid baggrund. Fordi min scanner (HP Scanjet 3970) har en 35 mm dias scanner slot indbygget i dens låg, er det nødvendigt at dække objektet, der scannes med en uafbrudt baggrund. To eller tre ark hvidt 20-pund papir fungerer godt.

Lysende genstande er ikke let synlige, når de scannes mod den hvide baggrund af et typisk scannerlåg. For at give kontrast til lyse genstande skal du placere sort byggepapir over objektet, der scannes, inden låget lukkes. Du kan bruge forskellige farver til specialeffekter.

Sådan Scan Dragonflies

I årevis har jeg fotograferet slugfe og damselflies ved at stille stille bag dem. Med praksis er det muligt at komme inden for nogle få inches af nogle arter. Selvom virkelige billeder som disse er vigtige, har entomologer Forrest Mitchell og James L. Lasswell fra Texas AgriLife Research and Extension Center i Stephenville, Texas, brugt digital scanning til at skabe et imponerende bibliotek med top- og sidevisninger af mange dragonflies og damselflies .

Billederne på Digital Dragonflies blev lavet ved at afkøle hver prøve i køleskab for at holde det stadig, mens det blev scannet. Insekterne blev derefter anbragt bagved på scannerens glasmad. De blev beskyttet mod at blive knust af scannerens låg ved at placere dem inde i et 10 cm × 12 cm rektangel skåret i en musemåtte (se deres hjemmeside for detaljer). Musen pad tilgang er nok bedst, men jeg har fundet ud af, at almindeligt bølgepapboard også vil fungere.

På baggrund af mine erfaringer med scanning af nøgler ser det ud til, at sommerfugle og møller også kunne scannes. En alvorlig tørke har slået butterflybefolkningen i det centrale Texas, og jeg vil prøve denne metode, så snart sommerfuglene vender tilbage.

Fossiler og artefakter

Fossiler og artefakter med en flad overflade scannes nemt. For eksempel har jeg scannet fossilen af ​​en trilobit med gode resultater. Selv rippelmærker i mudderet (nu skifer), hvorpå væsnet hvilede blev fanget.

For mange år siden fandt jeg en flintartefakt i grusbundens bund, der grænser op til vores land. Gjenstanden er en flintskraber, der er meget flad på begge sider, og den blev let scannet mod en hvid baggrund. Flintpilehoveder og spydspidser kan også scannes.

Planter

Bladene af mange slags planter kan let scannes mod en hvid baggrund.

Hovedbegrænsningen af ​​scanningsblade er størrelsesbegrænsningen, der udgøres af scannerens seng.

For at opnå de bedste resultater skal du scanne planteprøver så hurtigt som muligt efter at have indsamlet dem. Hvis dette ikke er muligt, bevare prøven på et køligt sted eller nedsænk dets stamme i vand. Bladene kan være belagt med voks, så sørg for at rengøre scannerglaspladen efter scanning.

Farven på scannede blade kan ikke virke sandt i livet. Hvis ikke, kan du bruge et billedbehandlingsprogram til at korrigere farven. Jeg har fundet ud af, at den bedste måde at opnå dette på er at holde den egentlige prøve ved siden af ​​skærmen og justere billedets farve, indtil den svarer til prøven.

Fjer

De fleste fly- og halefjeder scannes let, men hvide fjer og dem med hvide ned kræver en mørk baggrund. For eksempel scannede jeg engang en flamingo fjer. Den øverste halvdel af fjederen var lyserød, og den blev scannet fint. Fordi den nederste del af fjederen var hvid, var den næppe synlig mod den hvide baggrund. Hele fjederen var synlig, da et ark sorte papir blev anbragt over det.

Jord og Sand

Jord- og sandprøver scannes nemt. Lysfarvede prøver kræver en sort baggrund. Scannelser som dette er vigtige for jordbunden, da de tillader forskellige prøver at sammenlignes under identiske lysforhold.

Som med alle scanninger kan farverne på scannede jord og sandprøver muligvis justeres. For eksempel, da jeg scannede prøver af lysfarvet sand fra tre steder (figur G), var det sand, der så hvidt ud til det blotte øje, ikke så hvidt, når det blev scannet.

Vand kan medføre, at farven på jord og sand ændrer sig markant, og en scanner gør det muligt at scanne både våde og tørre prøver samtidig.

Træ Ringe

I MAKE, Volume 19, beskrev jeg, hvordan man scanner de årlige vækstringe i træstammer og grene, så de kan analyseres med ImageJ fotoanalysesoftware. Kortfattet, brug en skarp, fintandet træ sav til at skære sektioner fra grene og trunker. Sand det eksponerede ansigt af en sektion med 100-grit papir efterfulgt af 220-grit. Den endelige polish er lavet med 400- eller 600-gritpapir.

Træ, der blev skåret grønt, bør tørre i mindst en dag før slibning. Du kan forbedre udseendet af ringene ved at fugtige ansigtet af prøven, der skal scannes.

Microbe Cultures

Bakterier og skimmelkulturer gemmes nemt ved digital scanning. Min datter Sarah's opdagelse af levende mikrober i biomasse røg ankommer i Texas fra Yucatan halvøen blev gjort mulig ved at udsætte Petrifilms (lavet af 3M) til omgivende luft på dage med og uden røg.

(Se artiklen: Sarah A. Mims og Forrest M. Mims III, Fungal sporer transporteres lange afstande i røg fra biomassebrande, Atmospheric Environment 38, 651-655, 2004, makezine.com/go/smokespores.)

For at bekræfte hendes opdagelse udsatte Sarah Petrifilms at ryge fra brændende græs og til nærliggende ren luft. Filmerne udsat for ren luft havde kun få bakterier og skimmelkolonier. De udsatte for røg havde dusinvis af kolonier - plus sort aske fra det brændte græs. Scanning af disse film gav overbevisende beviser for tilstedeværelsen af ​​mikrober i biomasse røg.

Noter, skitser og tegninger

Felt noter og skitser kan nemt scannes til udstationering på nettet eller sende til venner, eller blot at give backup.

Min ambition er at scanne alle mine notebookbøger og fotografiske dias og udskrifter og de tusindvis af logarklader, som jeg har optaget sol og himmel data siden maj 1988 på. Dette vil være en vigtig opgave, der kræver mindst 10 GB lagerplads . Men hele samlingen passer på et lille flashdrev i stedet for et par tunge filskabslader.

Går videre

Nogle eksemplarer nyder godt af inklusion af en skala i det scannede billede. Hvis skalaen ikke er helt lige, kan du rette billedet i et billedbehandlingsprogram.

Du kan bruge gratis, kraftfuld ImageJ-software (download den på rsbweb.nih.gov/ij) for at analysere dine scannede billeder. (Se min kolonne i MAKE, Volume 18, for detaljer om brug af ImageJ.)

Endelig er der mange ikke-videnskabelige applikationer til digitale scannere, der går langt ud over at lave kopier af dokumenter og fotos. For eksempel kan samlere af frimærker og mønter nemt digitalisere deres samlinger.



Du Kan Være Interesseret

I MAKESHOP - Uformel læring og fremstilling på Children's Museum of Pittsburgh

I MAKESHOP - Uformel læring og fremstilling på Children's Museum of Pittsburgh


Makey Awards 2012 Nominee 09, NASA, Uddannelse

Makey Awards 2012 Nominee 09, NASA, Uddannelse


Hvordan sporing ned min stjålne computer udløste et narkotikabryst

Hvordan sporing ned min stjålne computer udløste et narkotikabryst


Nobility of Hard Work og gøre hvad du elsker

Nobility of Hard Work og gøre hvad du elsker