Landwetenschapper - Wetenschap doen met een digitale scanner - 💡 Fix My Ideas

Landwetenschapper - Wetenschap doen met een digitale scanner

Landwetenschapper - Wetenschap doen met een digitale scanner


Auteur: Ethan Holmes, 2019

Deze levende libel werd gescand door hem in een opening in een stuk golfkarton te plaatsen.

De overgang van film naar digitale camera's heeft een enorme invloed gehad op hoe amateurwetenschappers hun beelden kunnen opslaan, catalogiseren en publiceren. Het is veilig om te zeggen dat digitale camera's en personal computers tot de belangrijkste hulpmiddelen in de kit van de amateurwetenschapper behoren.

Wanneer het onderwerp tweedimensionaal is, kunnen digitale scanners met flatbed ook een belangrijke rol spelen in de beeldvormingwetenschap. Ze zijn ideaal voor het maken van hoge resolutiebeelden van bladeren, libellen, vlinders, boomringsecties, grondmonsters en vele andere onderwerpen.

Voordelen en nadelen van scannen

Vrijwel schaduwvrije verlichting is een belangrijk voordeel van een digitale scanner, want de scanner heeft een eigen lichtbron. Een ander voordeel is dat scanners geen last hebben van de vervormingen veroorzaakt door cameralenzen. Scanners zijn relatief goedkoop en kunnen voor veel toepassingen worden gebruikt buiten de wetenschappelijke rollen die hier worden beschreven.

Naast hun beperking in twee dimensies, is een groot nadeel van scanners dat objecten die worden gescand binnen het beeldvlak van de scanner moeten passen. Scanners zijn ook veel groter dan digitale camera's.

Achtergrond kleur

De meeste objecten die ik heb gescand, zagen er het best uit met een witte achtergrond. Omdat mijn scanner (HP Scanjet 3970) een 35 mm-dia-scannergleuf in het deksel heeft ingebouwd, moet het te scannen object met een ononderbroken achtergrond worden bedekt. Twee of drie vellen wit 20-pond papier werken goed.

Lichtgekleurde objecten zijn niet gemakkelijk zichtbaar als ze worden gescand tegen de witte achtergrond van een typisch scannerdeksel. Als u contrast wilt bieden met lichtgekleurde objecten, plaatst u zwart constructiepapier boven het te scannen object voordat u het deksel sluit. U kunt verschillende kleuren gebruiken voor speciale effecten.

Hoe Dragonflies te scannen

Jarenlang heb ik libellen en waterjuffers gefotografeerd door er stiekem achter te sluipen. Met de praktijk is het mogelijk om binnen enkele centimeters van sommige soorten te komen. Terwijl echte beelden zoals deze belangrijk zijn, hebben entomologen Forrest Mitchell en James L. Lasswell van het Texas AgriLife Research and Extension Center in Stephenville, Texas, digitale scanning gebruikt om een ​​indrukwekkende bibliotheek van boven- en zijaanzichten van vele libellen en waterjuffers te creëren .

De afbeeldingen bij Digital Dragonflies zijn gemaakt door elk exemplaar in een koelkast te koelen om het stil te houden terwijl het werd gescand. De insecten werden vervolgens achterstevoren op het glazen bed van de scanner geplaatst. Ze werden beschermd tegen verplettering door het deksel van de scanner door ze te plaatsen in een rechthoek van 10 cm x 12 cm gesneden in een muismat (zie hun website voor meer informatie). De muismat-benadering is waarschijnlijk het beste, maar ik heb gemerkt dat gewone golfvezelplaat ook zal werken.

Op basis van mijn ervaring met het scannen van libellen, lijkt het erop dat vlinders en motten ook kunnen worden gescand. Een ernstige droogte heeft de vlinderpopulatie in Centraal-Texas ingesneden en ik zal deze methode proberen zodra de vlinders terugkomen.

Fossielen en artefacten

Fossielen en artefacten met een plat oppervlak kunnen eenvoudig worden gescand. Ik heb bijvoorbeeld het fossiel van een trilobiet gescand met goede resultaten. Zelfs rimpelingstekens in de modder (nu schalie) waarop het schepsel rustte werden gevangen genomen.

Jaren geleden vond ik een vuursteenartefact in de grindbodem van de kreek die grenst aan ons land. Het artefact is een vuursteenschraper die aan beide zijden erg plat is en gemakkelijk tegen een witte achtergrond kan worden gescand. Vuursteen pijlpunten en speerpunten kunnen ook worden gescand.

Planten

De bladeren van vele soorten planten worden gemakkelijk gescand tegen een witte achtergrond.

De belangrijkste beperking voor het scannen van bladeren is de beperking van de grootte van het bed van de scanner.

Voor de beste resultaten, scan plantenmonsters zo snel mogelijk na het verzamelen ervan. Als dit niet mogelijk is, bewaar het monster dan op een koele plaats of dompel de stam in water. Bladeren kunnen met was zijn bedekt, dus maak de glasplaat van de scanner schoon na het scannen.

De kleur van gescande bladeren lijkt misschien niet echt. Als dat niet het geval is, kunt u een fotobewerkingsprogramma gebruiken om de kleur te corrigeren. Ik heb geconstateerd dat de beste manier om dit te bereiken is om het eigenlijke monster naast de monitor te houden en de kleur van het beeld aan te passen totdat het overeenkomt met dat van het monster.

veren

De meeste vlieg- en staartveren kunnen gemakkelijk worden gescand, maar witte veren en die met witte dons hebben een donkere achtergrond nodig. Ik heb bijvoorbeeld eens een flamingoveer gescand. De bovenste helft van de veer was roze en hij scoorde goed. Omdat het onderste deel van de veer wit was, was het nauwelijks zichtbaar tegen de witte achtergrond. De hele veer was zichtbaar toen er een vel zwart papier overheen werd gelegd.

Bodem en zand

Grond- en zandmonsters kunnen eenvoudig worden gescand. Lichtgekleurde monsters vereisen een zwarte achtergrond. Dit soort scans zijn belangrijk voor de bodemkunde, omdat ze het mogelijk maken om verschillende exemplaren te vergelijken onder identieke lichtomstandigheden.

Zoals bij alle scans moeten de kleuren van gescande grond en zandmonsters mogelijk worden aangepast. Toen ik bijvoorbeeld monsters van lichtgekleurd zand van drie locaties scande (afbeelding G), was het zand dat het witst leek op het blote oog niet zo wit als gescand.

Door water kan de kleur van aarde en zand merkbaar veranderen en met een scanner kunnen zowel natte als droge exemplaren gelijktijdig worden gescand.

Boomringen

In MAKE, deel 19, heb ik beschreven hoe de jaarlijkse groeiringen in boomstammen en takken kunnen worden gescand, zodat ze kunnen worden geanalyseerd met ImageJ-fotoanalysesoftware. Gebruik in het kort een scherpe houtzaag met fijne tanden om delen van takken en stammen te knippen. Schuur het blootgestelde oppervlak van een gedeelte met 100-korrelig papier gevolgd door 220-korrel. De laatste glans is gemaakt met 400- of 600-korrelig papier.

Hout dat groen is gesneden, moet minstens een dag drogen voordat het wordt geschuurd. U kunt het uiterlijk van de ringen verbeteren door het oppervlak van het te scannen monster te bevochtigen.

Microbe culturen

Bacteriën en schimmelculturen worden gemakkelijk opgeslagen door digitaal scannen. De ontdekking van mijn dochter Sarah van levende microben in biomassarook die vanuit het schiereiland Yucatan in Texas aankwam, werd mogelijk gemaakt door het blootstellen van Petrifilms (gemaakt door 3M) aan omgevingslucht op dagen met en zonder rook.

(Zie het artikel: Sarah A. Mims en Forrest M. Mims III, Schimmelsporen worden over lange afstanden in rook getransporteerd van biomassa-branden, Atmospheric Environment 38, 651-655, 2004, makezine.com/go/smokespores.)

Om haar ontdekking te bevestigen, ontmaskerde Sarah Petrifilms om te roken van brandend gras en naar schone lucht in de buurt. De films blootgesteld aan schone lucht hadden slechts een paar bacteriën en schimmelkolonies. Degenen die blootgesteld waren aan rook hadden tientallen kolonies - plus zwarte as van het verbrande gras. Scans van deze films leverden overtuigend bewijs voor de aanwezigheid van microben in biomassarook.

Opmerkingen, schetsen en tekeningen

Veldnotities en schetsen kunnen eenvoudig worden gescand om op internet te plaatsen of naar vrienden te verzenden, of om gewoon een back-up te maken.

Mijn ambitie is om al mijn fieldtrip-notitieboekjes en fotografische dia's en afdrukken en de duizenden logboeken te scannen waarop ik sinds mei 1988 zon- en luchtgegevens heb vastgelegd. Dit zal een grote klus zijn waarvoor minimaal 10 GB opslagruimte vereist is . Maar de hele verzameling past op een kleine flashdrive in plaats van een paar zware ladekastladen.

Verder gaan

Sommige exemplaren profiteren van het opnemen van een schaal in de gescande afbeelding. Als de schaal niet perfect recht is, kunt u de afbeelding rechttrekken in een fotoverwerkingsprogramma.

U kunt gratis, krachtige ImageJ-software gebruiken (download deze op rsbweb.nih.gov/ij) om uw gescande afbeeldingen te analyseren. (Zie mijn kolom in MAKE, Volume 18, voor meer informatie over het gebruik van ImageJ.)

Ten slotte zijn er veel niet-wetenschappelijke toepassingen voor digitale scanners die veel verder gaan dan het maken van kopieën van documenten en foto's. Verzamelaars van postzegels en munten kunnen bijvoorbeeld gemakkelijk hun collecties digitaliseren.



U Bent Wellicht Geïnteresseerd Zijn

StarBots Animatronic Kits: nog een Kickstarter-succesverhaal

StarBots Animatronic Kits: nog een Kickstarter-succesverhaal


Een Plotclock-geïnspireerde lijn bouwen volgens Bot

Een Plotclock-geïnspireerde lijn bouwen volgens Bot


Pretty Quilled Cards Projectfragment: Songbird-begroeting

Pretty Quilled Cards Projectfragment: Songbird-begroeting


Denver's First Maker Faire toont Colorado's unieke karakter

Denver's First Maker Faire toont Colorado's unieke karakter






Recente Berichten