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Tema: Image Composite Editor AL LIMITE!

  1. #1
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    Predeterminado Image Composite Editor AL LIMITE!



    Bueno aquí una pequeña historia llevando el programa al límite absoluto.
    Soy biólogo celular y trabajo con microscopía e imágenes de microscopía en mi día a día además de ser un aficionado de la fotografía de aves y naturaleza.
    Hace unos meses un compañero me recomendó este programa Image Composite Editor para montar imágenes panorámicas. Esta semana en el laboratorio me he planteado que podía usarlo para hacer una prueba con mis imágenes de microscopio con el mismo principio, utilizar imágenes que solapan ligeramente entre sí para componer una imagen que permita observar con gran resolución una gran extensión.Aquí el reto técnico para el programa:

    Fotografié a máxima resolución (12Mpxs) con un aumento de 400 magnificaciones todo un preparado de tejido. El preparado tiene una superficie de aproximadamente 9 milímetros cuadrados. Fotografiar el preparado completo supuso aproximadamente 600 fotografías con solapamiento entre ellas para que el programa luego montase. Casi 2 horas de trabajo supuso lograr estas 600 fotografías, y aproximadamente acuparon 20 gigas.

    Después el turno del programa y el ordenador. El ordenador a máximo rendimiento requirió cerca de 6 horas para completar todo el proceso y lograr finalmente el deseado archivo .jpg. Aquí un resumen de los datos:

    - 69.000x35.000 píxeles, es decir una imagen de más de 2Gpxls, más de 2000 millones de píxeles!!!
    - el archivo final ocupaba 1.8 gigas de memoria

    El resultado final ha sido lograr una imagen de todo un corte de tejido (testículo de ratón) con un nivel de resolución que permite visualizar estructuras celulares como cromosomas y nucleolos. El siguiente reto será conseguir que otro programa (ImageJ) consiga utilizar esta imagen para hacer unos análisis estadísticos automatizados o al menos llevar a cabo los recuentos celulares con precisión (de otra forma tendría que hacerlo un servidor a mano).

    Bueno espero que os haya parecido interesante y si es así igual me animo a hacer algún otro post de cómo funciona la fotografía cuando entra en juego la escala microscópica y la difracción se convierte en un enemigo a muerte y en mi caso sumándole la fluorescencia y el juego de filtros por longitud de onda.

  2. #2
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    Pues sí, interesante sí que me parece. ¿Podrías mostrarnos algo?

    Un saludo.

  3. #3
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    Cita Iniciado por PericoPaco Ver Mensaje
    Pues sí, interesante sí que me parece. ¿Podrías mostrarnos algo?

    Un saludo.
    Pues si mañana me da tiempo y todo va bien montaré otra tanda de imágenes, igual a menor escala y podré mostrarlo. Que hasta ahora solo he montado cosas que van a ser útiles y están sin publicar aún.
    Última edición por Quique Alfaro; 12/02/20 a las 00:17:46 Razón: Se me quedó a medias de escribir

  4. #4
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    Madre mía me muero de interés. Me encanta la citología y la histología. Mi sueño era especializarme en eso, pero al final, los sueños sueños son. Estoy ávida por cualquier dato o detalle y por supuesto alguna foto.
    Todavía me queda muchísimo que aprender, apenas estoy en párvulos

  5. #5
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    Una pregunta: qué tipo de proyección has elegido en ICE? lo pregunto porque si no estoy equivocado habrás hecho las capturas desplazando el preparado en el microscopio de forma ortogonal a la cámara. Ésta no es la forma habitual de proceder en el montaje de panorámicas fotográficas, donde lo habitual es ir rotando la cámara para abarcar la escena.

    Hacerlo como lo has hecho tú no es problema siempre que el programa tenga una opción para indicarle la naturaleza de las tomas. En un vídeo de ICE veo que hay una opción "Orthogonal" que tiene pinta de ser justo la adecuada para tu pano. Has usado esa?

    Salu2!

  6. #6
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    Cita Iniciado por Guillermo Luijk Ver Mensaje
    Una pregunta: qué tipo de proyección has elegido en ICE? lo pregunto porque si no estoy equivocado habrás hecho las capturas desplazando el preparado en el microscopio de forma ortogonal a la cámara. Ésta no es la forma habitual de proceder en el montaje de panorámicas fotográficas, donde lo habitual es ir rotando la cámara para abarcar la escena.

    Hacerlo como lo has hecho tú no es problema siempre que el programa tenga una opción para indicarle la naturaleza de las tomas. En un vídeo de ICE veo que hay una opción "Orthogonal" que tiene pinta de ser justo la adecuada para tu pano. Has usado esa?

    Salu2!
    Correcto las tomas se hicieron desplazando el preparado por lo que el error de paralaje desaparece. Esto simplifica muchísimo el proceso porque con poco que solape entre sí las tomas ya el programa es capaz de alinear a la perfección. Las tomas además se hicieron en los dos ejes, es decir, fueron 20 transeptos horizontales computestos cada uno de ellos de 25 imágenes.
    El modo de composición y alineamiento lo dejé todo el automático ya que hasta ahora han sido las primeras pruebas y es que modificar parámetros y repetir son varias horas de espera. La verdad es que el automático resolvió perfectamente, como te digo al no haber error de paralaje, con que haya solapamiento entre imágenes y no me haya dejado ningún hueco sin fotografiar, el programa resuelve muy bien.

    Ahora en un rato os subo un par de imágenes para que os hagáis una idea de cómo quedó.

  7. #7
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    Es que no sólo desaparece el error de paralaje (que con una cámara bien rotada tampoco lo habría), sino que desaparece la rotación de cámara en sí misma. Paradójicamente esta situación que es ideal, porque técnicamente no requiere ni interpolación, no es la común en panorámicas fotográficas. Por eso me preguntaba si el programa sacó partido de tu caso.

    Nos tienes en ascuas, pon también alguna sección a máximo aumento por favor!

    Salu2!
    Última edición por Guillermo Luijk; 12/02/20 a las 09:46:39

  8. #8
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    Pues lo prometido es deuda, subo tres imágenes, la primera es el aspecto de la imagen completa, obviamente sin la resolución original porque no es viable subir una imagen así de enorme. En ella se observa un corte transversal de un testículo de ratón, las estructuras circulares y cilíndricas son los túbulos seminíferos. En amarillo se marcan las dos regiones que posteriormente os amplio en las otras dos imágenes, una es una ampliación de un vaso sanguíneo y la otra es la ampliación de una sola célula sobre la cual se puede identificar perfectamente la fase.

    Imagen 1 by Enrique Alfaro García, en Flickr
    Imagen completa

    Imagen 2 by Enrique Alfaro García, en Flickr
    Imagen de vaso sanguíneo, corresponde al cuadrado amarillo ampliado

    imagen de prueba 3 by Enrique Alfaro García, en Flickr
    Ampliado de una célula, esta se encuentra donde la flecha amarilla de la primera imagen


    Espero que con estas imágenes os de una idea del nivel de resolución que se puede llegar a alcanzar teniendo en cuenta que se logra barrer un área monstruosamente grande. Aunque parezca que 3-4 milímetros es muy poco, en un microscopio es como un campo de fútbol en el que cuentas hojas de césped.

  9. #9
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    Bueno, lo 1ª y principal de este Topic es el trabajo tan im-presionante que tienes y llevas a cabo (tengo un sobrino 2º en Canadá que trabaja también en temática parecida)
    Manejas unas cifras cuasi astronómicas, por lo que no diré nada sobre el último resultado. Cable disparador y espejo levantado, claro. Supongo (soy neofito) que el enfoque es en el microscopio, que no usas óptica en la cam. Ademas no usas Photoshop en la Edición.
    Perfecta la exposición de fotos y su sucesión de aumentos
    Sobre el ICE, yo lo uso desde que era pequeño, cuando falla, rara vez, monto en Photoshop. Pero lo mio es paisaje

    Salu2 y enhorabuena por esas pequeñas maravillas que nos has enseñado. Esperamos más

    P.D. El otro día en la tele comentaron los millones de vidas humanas que han salvado los ratones de laboratorio
    Flickr
    70D+G12+IXUS115HS+Tamron 17-50mm f/2.8+Canon 100mm Macro+Canon 70-300mm IS+Samyang 8mm+Tr Giottos

  10. #10
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    Un pedazo de trabajo Quique, digno de que lo publiques por algún sitio. Estaría genial si pudieras explicar más del material y el proceso.

    En Navidad estuve ayudando a mi madre a hacer mudanza y sacamos el microscopio con el que ella empezó a trabajar en análisis clínicos en sus años mozos, un polaco con una óptica muy buena para no-inmersión. Por desgracia se le debió romper alguna pieza del mecanismo que desplaza el portaobjetos, no sé cómo se llama, en una de las dos direcciones así que ha quedado inservible si no se repara. De niño me he hinchado a mirar polen, alas de insecto, bichos de agua estancada,... con ese microscopio. A veces me he planteado colocarle una cámara.

    Salu2!

  11. #11
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    Increíble el detalle denla celula en división. Me encanta. La verdad es que tienes una maravilla de trabajo
    Todavía me queda muchísimo que aprender, apenas estoy en párvulos

  12. #12
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    Bueno muchas gracias a ambos por el reconocimiento del esfuerzo, verdaderamente se agradece. Tenía pensado en algún momento escribir un post describiendo el tema en profundidad sobre todo a nivel equipamiento y su funcionamiento. La verdad es que es completamente análogo a una cámara digital solo que las piezas son muy distintas pero tiene su sensor, su espejo (permite mandar la luz a los oculares o dejarla pasar hasta el sensor), objetivos intercambiables (montados sobre una pieza giratoria y completamente cerrados y sin piezas móviles), tiene su diafragma, filtros (muchos y muy complejos). En cuanto a cuestiones técnicas tiene ISO y velocidad de obturación además de requerir enfoque. En este caso el enfoque de los objetivos es fijo y lo que se mueve es el objeto a fotografiar y se hace con una precisión de micras de milímetro (para lo cual se dispone de una rueda denominada micrométrico).
    Luego a diferencia de la fotografía "estándar" la microscopía utiliza fuentes de "luz" más variadas. Desde la microscopía electrónica que en lugar de fotones utiliza electrones hasta la microscopía de fluorescencia (lo que yo trabajo) que se basa en recoger la luz emitida por un fluoróforo que a su vez es excitado por luz de longitud de onda mayor (y un complejo sistema de filtros se encarga de que se filtren las longitudes de onda).

    Es un mundillo curioso en el que te quitas algunos problemas y ganas otros. En general enfocar nunca es dificil, tampoco suele ser la luz un factor limitante ya que puedes poner más. El ruido del ISO te da casi casi igual. A cambio se complica mucho el conseguir una muestra de calidad (es casi artesanía) que debe ser extremadamente fina para que la luz la atraviese o bien para que la luz rebotada o emitida no te genere una enorme difracción. Otra cosa curiosa es que aparecen efectos muy palpables debidos a la difracción de la luz, especialmente en el eje z (el eje de la profundidad). Estos efectos se contrarrestan en parte eliminando el aire entre la muestra y el objetivo usando unos aceites especiales que tienen muy bajo coeficiente de difracción. A cambio estos aceites manchan todo el equipo y requiere limpieza casi por horas.
    Otro tema curioso es el tema dinerito: los objetivos sin irnos muy a la máxima gama pueden rondar los 5-10mil euros, la camara otros 10.000, el microscopio en sí sin muchos extras 20.000, una sencilla fuente de luz 3-4.000 euros y así suma y sigue. Como ya pases a los grandes monstruos (tecnología confocal, STEM, STORM) te puedes ir a millones de euros por aparato con su cámara además de requerir una o varias personas especializadas para operarlos.

    Si tengo tiempo en 10 días o dos semanas me curro un post en condiciones explicando todas estas cuestiones técnicas y materiales y detallando la joya de la corona en cuanto a montaje que son los stacks en el eje z y las reconstrucciones tridimensionales.

    PD: sí utilizo Photoshop, muchísimo de hecho, pero para generar las láminas de imágenes en plan bonitas y ordenadas o sea que realmente podría servirme para eso powerpoint si no fuera por el tema de la compresión y pérdida de calidad. Lo que es el análisis y procesamiento principalmente se encarga ImageJ que es un programa muy utilizado para imágenes científicas y que entre otras cosas es de código abierto lo que te permite programar los procesos y automatizarlos.

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