현미경 사진 속 세포는 실제로 얼마나 클까

사진과 측정값은 브라우저 안에만 있다. 서버로 보내지 않으므로 학생 사진이 밖으로 나갈 일이 없고, 결과는 CSV로 내려받아 보고서에 옮긴다.

배율은 크기가 아니다

같은 400배라도 카메라를 접안렌즈에 대고 찍었는지, 화면을 캡처했는지에 따라 사진 속 세포의 픽셀 수는 전혀 다르다. 그래서 길이를 재려면 사진의 1픽셀이 실제로 몇 µm인가를 먼저 알아야 한다. 이것을 보정이라 부른다.

가장 간단한 근거는 접안렌즈에 적힌 시야수다. 접안렌즈 옆면의 10×/18 같은 표기에서 뒷숫자 18이 시야수이고, 단위는 mm다. 실제로 보이는 둥근 시야의 지름은 이 값을 대물렌즈 배율로 나눈 것이다.

사진에 둥근 시야가 온전히 들어 있다면, 그 지름을 가로질러 선을 하나 긋는 것으로 보정이 끝난다. 프로그램이 선의 픽셀 길이와 표의 실제 지름을 나눠 µm/px를 구한다.

시야가 잘린 사진이면

휴대전화 카메라로 접안렌즈를 들여다보며 찍은 사진은 시야의 일부만 담기는 경우가 많다. 그때는 실제 길이를 아는 다른 것을 기준으로 삼는다. 대물 마이크로미터의 눈금(대개 한 칸이 10 µm)이나 현미경 카메라가 찍어 준 스케일바를 사진에 함께 두고, 그 위에 선을 그으면서 실제 길이를 적으면 된다. 기준이 사진 안에 있는 한 배율을 몰라도 잴 수 있다.

길이와 넓이

길이는 세포의 양 끝을 클릭한 두 점 사이의 거리다. 넓이는 세포 둘레를 따라 여러 점을 찍고 마지막에 더블클릭해 닫은 다각형의 넓이로, 꼭짓점 좌표에서 곧바로 계산한다. 마우스를 올리면 뜨는 돋보기가 경계를 정확히 찍도록 돕는다.

여러 세포를 재면 표 아래에 평균과 표준편차가 함께 나온다. 세포는 크기가 제각각이라 한 개의 값보다 여러 개의 평균이 그 조직을 더 잘 말해 준다. 단위는 nm·µm·mm 사이에서 언제든 바꿀 수 있고, 계산은 항상 µm로 하고 표시할 때만 환산하므로 바꿔도 값이 어긋나지 않는다.

오차는 어디서 오나

보정선이 조금만 짧거나 길어도 모든 측정값이 같은 비율로 틀어진다. 시야의 가장 넓은 곳을 지나도록 지름을 긋는 것이 중요한 이유다. 세포는 편평하지도 둥글지도 않아서 어디를 "양 끝"으로 볼지에 따라 길이가 달라지고, 둘레를 몇 점으로 찍느냐에 따라 넓이가 조금씩 달라진다. 이 흩어짐은 실수가 아니라 측정의 성질이므로, 보고서에는 유효숫자를 과하게 쓰지 말고 평균과 표준편차를 함께 적는다.

배율은 눈으로 보는 크기이고, 길이는 기준으로 재는 크기다.

교실에서

양파 표피 세포는 길이가 수백 µm에 이르러 10배 대물렌즈로도 잴 수 있고, 입안 상피 세포는 50~80 µm 안팎이라 40배가 필요하다. 같은 세포를 서로 다른 배율로 찍어 재면 값이 같아야 한다. 같지 않다면 어느 보정이 틀렸는지 찾는 것이 곧 실험 오차 수업이 된다.

자주 묻는 질문