OBTENCIÓN DE IMÁGENES CON EL CAMASCOPIO A TRAVÉS DE
MICROSCOPIOS ESCOLARES
JOSÉ I. GORDO LÁZARO
JULIÁN JIMÉNEZ GARCÍA
Programa de Nuevas Tecnologías de la
Información
y la Comunicación
La técnica de realizar registro de imágenes con
cámara de vídeo mediante un microscopio recibe el nombre de videomicroscopia.
Consiste en el acoplamiento de la cámara de vídeo a un microscopio y en la
utilización eficaz de la iluminación.
La calidad de una imagen
captada en un microscopio depende casi exclusivamente de éste. Por tanto, para
conseguir buenas imágenes es indispensable conocer sus principios.
Para trabajar en videomicroscopia es aconsejable
utilizar un tipo de microscopio: los de ataque vertical, aunque nosotros
proponemos los monoculares. Estos microscopios no están pensados para
acoplarlos a cualquier tipo de cámara de vídeo, pero son el tipo de microscopio
con que se dota a los centros del M. E. C. y, por tanto, con los que vamos a
trabajar.
Un sistema de aumento sencillo es utilizar un
objetivo para ampliar la imagen de un objeto. Un ejemplo de este sistema lo
tenemos cuando proyectamos diapositivas: éstas son iluminadas por transparencia
y ampliadas para formar una imagen real sobre una pantalla. Si quitáramos la
pantalla y colocáramos otro objetivo (ocular) que recogiera la imagen formada
por el primer objetivo, se formará una imagen virtual más ampliada que la
anterior (la formada por el primer objetivo) de la diapositiva. Este es
básicamente el principio del microscopio Fig. 1).
Del objeto colocado sobre
la pletina, el primer objetivo produce una imagen real aumentada y a su vez,
otro objetivo (el ocular) produce una imagen virtual que es la que percibe el
ojo.
Los elementos más importantes de un microscopio que
intervienen en la formación y calidad de la imagen son los siguientes:
Es la primera lente de un microscopio. Esta proyecta
en una posición fija una imagen aumentada del objeto. Los microscopios para ser
más operativos disponen de un sistema de revólver donde se alojan objetivos de
diferentes aumentos (4x, 10x, 20x, 40x, etc.).
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Formación de imágenes en la observación microscópica
En microscopia, en vez de
clasificarse los objetivos con el Número Focal (N.° f), se clasifican por Abertura
Numérica (AN), que es la capacidad que tiene un objetivo para producir los
detalles pequeños. Cuanto mayor sea la abertura numérica mayor es el poder de
resolución del objetivo. Así pues, el Número Focal y la abertura numérica son
directamente proporcionales.
Es la segunda lente de un microscopio. Sirve para
aumentar la imagen del objetivo y hacerla visible como imagen virtual. Los
oculares también se clasifican según los aumentos (5x, 10x, hasta los hay de
25x). El poder de ampliación de un microscopio se obtiene de multiplicar los
aumentos del primer objetivo por los de ocular.
Es un cristal que va debajo de la plataforma
portaobjetos. Sirve para dirigir los rayos de luz hacia el objetivo. El tamaño
del haz de luz que llega al condensador es regulado por un diafragma variable.
Es importante que el condensador tenga un sistema de alineación con el eje del
objetivo para que los rayos de luz que atraviesan la preparación queden siempre
dentro del campo visual del objetivo.
La tarea de un camascopio es el análisis de las
imágenes y su transformación en una señal eléctrica (señal de vídeo), útil para
ver en un monitor o televisor, o para registrar en una cinta y poder verla
cuando se desee. Los pasos simplificados de esta transformación son los
siguientes: el objetivo de la cámara enfoca la luz procedente de los objetos
que envía a los captadores de imagen. Estos son los elementos encargados de
transformar la energía lumínica de la realidad en una señal eléctrica. Esta
señal eléctrica puede ser descodificada por el tubo de un monitor en una imagen
o registrada en una cinta. Lo mismo que en el microscopio, el objetivo de la
cámara es determinante en el resultado final de la imagen.
La única posibilidad para trabajar en videomicroscopia
con un microscopio monocular es a través del ocular del microscopio. Es decir,
captar la imagen que forma el objetivo del microscopio en el tubo del ocular.
Para poder hacer esto, es necesario desmontar el ocular del microscopio y
diseñar un adaptador que haga las funciones de ocular para el camascopio.
Dicho adaptador debe acoplarse perfectamente al tubo del ocular del
microscopio y servir de base para el objetivo del camascopio, así el objetivo
de la cámara hace posible que podamos captar imágenes de un microscopio con el
tipo de equipos que hemos descrito (La figura 2 representa el esquema de la
integración entre microscopio y camascopio).
El adaptador, como el ocular del microscopio,
dispone de una lente que aumenta la imagen real del primer objetivo. De esta
forma, el aumento final de la imagen que recoge el camascopio resulta de
multiplicar los aumentos del objetivo del microscopio por los aumentos que
tenga la lente del adaptador y, el resultado, por los aumentos con los que esté
trabajando el objetivo del camascopio. Si usamos un objetivo de 10x, el
adaptador tiene una lente de 10x y el objetivo de' a cámara trabaja con 5x, la
imagen que captamos en el monitor estará aumentada 500x.
Es un elemento del equipo en principio poco
llamativo, pero que es fundamental para poder maniobrar con comodidad.
Generalmente, en los microscopios, los oculares
tienen una inclinación para poder trabajar con comodidad. Cuando trabajamos con
un microscopio monocular y un camascopio es fundamental que el eje del tubo
ocular y el del zoom coincidan, porque sino la imagen que captamos es
deficiente. Para poder conseguir esto, debemos disponer de un soporte de cámara
a una altura apropiada y poder inclinar ésta para hacer coincidir los dos ejes.
Esto se podría conseguir con un trípode, pero no es útil porque es difícil
hacer coincidir la altura y la distancia con la que éste se debe situar con la
inclinación del cabezal. El soporte más útil es uno que disponga de una sola
pata con una buena base y que permita elevar la cámara a la altura del ocular,
inclinarla y facilitar la distancia de contacto con el adaptador.
CONSIDERACIONES SOBRE LA ACTUALIZACIÓN DE LA
ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS DE LA NATURALEZA.
La rápida evolución de las Ciencias de la Naturaleza
impone una actualización de los contenidos y la metodología de su enseñanza.
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Algunas de las actividades que se realizan con los
alumnos está en la línea de la adquisición y el tratamiento de imágenes
biológicas y geológicas gracias al empleo del magnetoscopio o de los registros
vídeo mediante el empleo del camascopio o de la cámara de vídeo.
Integradas en la enseñanza, las nuevas tecnologías
participan en la actual evolución de los contenidos y los métodos en la
enseñanza de la Biología y la Geología. La enseñanza experimental, así
modernizada y desarrollada, motiva incontestablemente a los alumnos y facilita
la asimilación de conocimientos. Ello refuerza el valor formador de la
disciplina, la tendencia específica a un modo de pensar, y a subordinar
permanentemente las explicaciones de los fenómenos complejos a la observación
y la experiencia.
Los cristales, minerales, rocas, organismos,
etcétera que se pueden observar a través de un microscopio, forman parte de una
realidad especialmente y espacialmente lejana por su pequeño tamaño. Como
todas aquellas cosas que no están a la vista habitualmente, se hacen sobre
ellas muchas suposiciones que luego pueden resultar erróneas. Dado su tamaño,
los seres o estructuras que habitualmente se estudian son aprendidos en
ocasiones a partir de dibujos o esquemas que generalmente el profesor dibuja en
la pizarra, o bien se utiliza la imagen fija en forma de diapositivas, a veces
de transparencias, o incluso imágenes de microscopias obtenidas de vídeos
sobre el tema, sin olvidar, por supuesto, las prácticas de microscopia que se
realizan, fundamentalmente en los centros de EE. MM.
Ello supone que para explicar un tema en el que se
estudian organismos o formas microscópicas observando a la vez las imágenes,
la clase ha de ser impartida en el aula‑laboratorio, lo que probablemente
y teniendo en cuenta las limitaciones en la dotación de los centros no puede
hacerse en todas las ocasiones deseadas.
Algunas veces se suple esta carencia usando la
imagen fija en forma de diapositivas de microscopia. Este método es útil, con
la salvedad de que la preparación ha sido fotografiada con unos determinados
aumentos y no existe posibilidad de
manipulación alguna.
Frente a esta situación, la imagen de una preparación
microscópica a través de un monitor de televisión tiene la inmediatez de poder
haber sido elegida por el profesor a partir de su colección de preparaciones
microscópicas para ese momento, además de la posible manipulación de la misma
mediante los objetivos
del microscopio, el zoom del camascopio y la pletina móvil del microscopio
(caso de que exista).
FAVORECER LA OBSERVACIÓN Y COLECTIVIZAR LA IMAGEN
Tanto en el colegio como en el instituto, la
enseñanza de la Biología y de la Geología se fundamenta, entre otras cosas,
sobre la observación de la realidad.
El ojo está tradicionalmente secundado por los
aparatos ópticos: lupas y microscopios, por otra parte fotografías y secuencias
filmadas constituyen desde hace mucho tiempo un complemento muy apreciado.
Las nuevas tecnologías aportan al conjunto de las
clases nuevas posibilidades de observación día a día, individual y
colectivamente.
Observar una lámina de roca al
microscopio polarizador es una las
actividades prácticas en Geología. Cada alumno dispone de una preparación e
identifica las características de color y de forma de los minerales puestas en
evidencia a la luz natural y a la luz polarizada.
Supongamos que las preparaciones de todos los
alumnos pertenecen al mismo tipo de roca, si cara a la clase, el profesor
dispone también de una lámina delgada sobre un microscopio, al que se le ha adaptado un camascopio conectado al
televisor, puede así guiar el trabajo de sus alumnos, que confrontan sus
observaciones y siguen las explicaciones perfectamente en busca de confirmación,
ya que su investigación individual estará
hecha normalmente sobre
una preparación parecida, pero no idéntica.
En la clase de Biología o Geología, los documentos
estudiados pueden ser únicos, como es el caso de las colecciones de
preparaciones microscópicas de Biología y Geología existentes en los Centros,
en las que frecuentemente sólo existe una preparación de cada clase. El camascopio
situado sobre el microscopio permite a cualquier alumno observar las imágenes
sobre la pantalla del televisor, y seguir las indicaciones del profesor, que
puede de este modo hacer hincapié en aquellos aspectos que considera más
relevantes en la preparación, poniendo al alumno en situación de obtener el
máximo rendimiento del posterior visionado individual de las preparaciones a
través del microscopio.
La rapidez en el tratamiento de la imagen y la
consecución de resultados tras las manipulaciones libera al profesor frente a
la clase de tareas más fastidiosas como es la frecuente dispersión y pérdida de
tiempo que le supone durante este tipo de actividades el tener que atender de
manera individualizada a sus alumnos para poder señalarles qué han de observar.
Esto le permite consagrar su trabajo a otras
actividades más interesantes, y centrar la atención sobre las diferencias de
contenido de las preparaciones visualizadas sin verse obligado a repetir la
misma explicación en numerosas ocasiones.
Además, el profesor y el alumno nunca pueden
realizar una observación simultánea de la preparación a través del microscopio
empleando el mé todo tradicional, mientras que al emplear el camascopio para
visualizar, esa preparación no solamente va a ser observada por el profesor,
sino también por todos sus alumnos simultáneamente
El camascopio permite, pues, combinar la observación
individual y colectiva. Colocado sobre un microscopio, transmite a la pantalla
del televisor la imagen de la preparación microscópica, en la que el profesor
puede guiar la observación.
Como
se indica anteriormente, la situación frecuente en los Centros es que la
colección de preparaciones microscópicas (ya sea de Biología o Geología)
existente suele estar dotada de un solo ejemplar de cada clase. Esto constituye
una dificultad en el momento de realizar prácticas de microscopia, va que
generalmente los alumnos no pueden observar todas aquellas preparaciones que el
profesor considera necesarias. Esta situación se agrava por el hecho
anteriormente mencionado de que el profesor ha de dedicar un tiempo y un
esfuerzo suplementario durante este tipo de actividades, repitiendo en muchas
ocasiones y de manera más o menos individual las explicaciones a sus alumnos,
con el consiguiente retardo en el desarrollo de la experiencia, que se traduce
en un menor número de preparaciones observadas por alumno. No se puede
plantear, pues, la actividad desde la perspectiva de que cada alumno siga sobre
su microscopio con la correspondiente preparación las observaciones que el
profesor realiza sobre otra similar a la suya.
Sin
embargo, el empleo del camascopio permite no sólo la obtención de imágenes de
microscopia para su monitorización, sino también su grabación. Como entre las
características técnicas del camascopio se encuentra la presencia de zoom y el
microscopio posee habitualmente tres o cuatro objetivos. Las distintas
combinacionesn posibles entre estos y el zoom permite una interesante
manipulación de las imágenes durante su grabación.
La posibilidad de realizar estas grabaciones permite
al profesor la preparación de documentos en vídeo realizados sobre las mismas
preparaciones que sus alumnos van a estudiar posteriormente. De esta forma el
profesor puede emplear en el aula como apoyo audiovisual las imágenes que
estime más adecuadas durante sus exposiciones teóricas, y a la vez preparar a
sus alumnos para la posterior observación de las preparaciones microscópicas
con una considerable mejora en el rendimiento y la consecución de los objetivos
pretendidos.
Puede parecer a alguien
que se está pretendiendo relegar el empleo del microscopio por parte de los
alumnos. Nada más lejos de nuestra intención. El manejo del microscopio por
parte del alumnado constituye una actividad necesaria y para algunos de ellos
será en el futuro una herramienta de trabajo, por lo que nadie debería pensar
que este tipo de actividades han de convertirse en el sucedáneo del mismo.
De lo que se trata es de favorecer la observación y
de colectivizar la imagen para rentabilizar las explicaciones impartidas por el
profesor y que éste no tenga que repetirlas varias veces con la consiguiente
pérdida de tiempo.
LAS POSIBILIDADES DEL CAMASCOPIO COMO HERRAMIENTA
PARA LA EVALUACIÓN
El empleo de imágenes obtenidas con el camascopio a
través del microscopio permite al profesor la posibilidad de enriquecer los
procedimientos de evaluación. Bien sea mediante el uso de una grabación previa,
o bien mediante el empleo de preparaciones monitorizadas en directo, se le
pueden plantear al alumno algunas actividades de evaluación con diferentes
niveles
de complejidad.
En primer lugar se le pueden plantear cuestiones
referentes a la identificación de lo mostrado: tipos de estructuras, sus
diferencias, etc. Pero en un segundo nivel se les pueden plantear no solamente
cuestiones referentes a conceptos sino también sobre la manipulación de las
preparaciones en el microscopio y su capacidad de observación con el mismo.
Como nuevo método de adquisición de imágenes se
consigue a la vez:
‑ Compatibilizar mediante un adaptador de bajo
coste, los microscopios y los camascopios que el M. E. C. envía a los centros
de enseñanza y a los CEPs.
‑ Favorecer la observación individual v colectiva.
‑ Ayudar a mejorar la comprensión y el
aprendizaje.
‑ Permitir al profesor la realización de documentos
de apoyo didáctico.
‑ Incrementar la eficacia de la acción del
profesor y agilizar el desarrollo de determinadas actividades.
‑ Emplear nuevos métodos de evaluación
formativa.