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彩色的掃描電鏡圖片，科研工作者的福音

來(lái)源：復(fù)納科學(xué)儀器（上海）有限公司 2019年09月12日 09:42

　　掃描電鏡(SEM)是我們觀(guān)察微觀(guān)世界強(qiáng)有力的工具，然而，成像原理限制了它們只能以黑白圖片的形式呈現(xiàn)在我們面前。

　　黑白圖片往往給人一種復(fù)古又帶著一絲單調(diào)的感覺(jué)，而彩色圖片更貼近現(xiàn)實(shí)生活，艷麗、唯美、淡雅。科學(xué)工作者們發(fā)揮著藝術(shù)天賦，想盡辦法給電鏡圖片上色，用更加直觀(guān)的圖片讓人們感受大自然美。

　　為什么掃描電鏡只能是黑白成像？

　　這與掃描電鏡的成像原理有關(guān)。如圖 1 所示，電子束從頂部的電子槍陰極發(fā)射出來(lái)，在加束電壓的作用下，電子束經(jīng)各級(jí)電磁透鏡聚焦匯聚成一束極細(xì)的電子束，并在掃描線(xiàn)圈的驅(qū)動(dòng)下在樣品表面作有序的光柵掃描。

　　高能電子束入射到樣品表面時(shí)會(huì)激發(fā)出各種信號(hào)(二次電子，背散射電子和 X 射線(xiàn)等)，這些信號(hào)由相應(yīng)的探測(cè)器檢測(cè)，經(jīng)放大后傳送到顯示屏上來(lái)調(diào)制顯示屏的亮度。

　　樣品在不同位置上產(chǎn)生信號(hào)的量是有差異的，直接反映在圖像中就是相應(yīng)位置的亮暗不同，產(chǎn)生信號(hào)越多的位置越亮，產(chǎn)生信號(hào)越少的位置越暗。因此，掃描電鏡只能成黑白圖像。

圖1 SEM 成像原理圖

　　如何給 SEM 圖片上色？

　　SEM 圖片上色其實(shí)就是利用各種軟件來(lái)處理圖片，改變圖片中特定目標(biāo)的顏色。無(wú)論使用何種方法，思路一般分為兩步：

　　?1. 選區(qū)，也就是選擇圖片中需要改變顏色的區(qū)域

　　2. 變換想要的顏色

　　目前常用的方法就是 PhotoShop。PhotoShop 作為一款功能非常強(qiáng)大的圖片處理軟件，圖片選區(qū)的方法有多種(選框工具、套索工具、魔棒工具等)，上色的方法也有很多(色彩平衡、通道混合器、色相/飽和度等)。

　　PhotoShop 功能雖然強(qiáng)大，但是操作界面還是相對(duì)復(fù)雜，對(duì)使用者有一定的要求。

　　今天，飛納電鏡推薦一款簡(jiǎn)單易用的軟件—— Phenom Image Viewer。軟件的操作界面如下，非常簡(jiǎn)潔：

我們看看用這款軟件做出來(lái)的圖片效果，簡(jiǎn)單列舉一二：

球菌

硅藻

納米氧化鐵

鋰電池正極材料

MOF 材料

植物種子

　　是不是被震撼到了呢？原來(lái)微觀(guān)世界也可以這么美。有了這個(gè)軟件，我們的科研工作匯報(bào)也將會(huì)色彩斑斕。

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