Paràmetres de la lent del microscopi i la seva influència en la qualitat de la imatge microscòpica
Hi ha diferents tipus de lents de microscopi òptic, però fins i tot per al mateix tipus de lent, la qualitat de la imatge és molt diferent, la qual cosa es deu principalment a factors com el material, la precisió del processament i l'estructura de la lent, i també condueix a diferents graus de lents. . El preu varia molt des d'uns pocs centenars de iuans fins a desenes de milers de iuans. Els més populars són les lents Tiansai de quatre peces de tres grups i les lents Gauss dobles de sis peces de quatre grups. Per al disseny i els fabricants de lents, la funció de transferència òptica OTF (funció de transferència òptica) s'utilitza generalment per avaluar exhaustivament la qualitat d'imatge de la lent. El sistema òptic transmet informació sobre la distribució de la brillantor al llarg de l'espai. El senyal d'ona sinusoïdal de cada freqüència espacial, el seu grau de modulació i el canvi de fase en formar una imatge real, són totes funcions de la freqüència espacial, i aquesta funció s'anomena funció de transferència òptica. L'OTF consta generalment de dues parts, la funció de transferència de modulació MTF (funció de transferència de modulació) i la funció de transferència de fase PTF (funció de transferència de fase). L'aberració és un aspecte important que afecta la qualitat de la imatge. Hi ha sis aberracions comunes de la següent manera:
Diferència de pilota:
El feix cònic monocromàtic emès des d'un punt determinat de l'objecte de l'eix principal al sistema òptic, després de ser refractat per la sèrie òptica, si els raigs dels diferents angles d'obertura del feix original no es poden tallar a la mateixa posició de l'eix principal, de manera que que la imatge ideal a l'eix principal En el pla, es forma un punt difús (comunament conegut com el cercle de confusió) i l'error d'imatge d'aquest sistema òptic s'anomena aberració esfèrica.
coma:
El feix de llum cònic monocromàtic emès al sistema òptic des d'un punt d'objecte fora de l'eix situat fora de l'eix principal, després de ser refractat per la sèrie òptica, si no pot formar un punt clar en el pla d'imatge ideal, formarà una cua brillant. Taca en forma de cometa, l'error d'imatge d'aquest sistema òptic s'anomena coma.
Astigmatisme:
El feix de llum cònic monocromàtic oblic enviat al sistema òptic per un punt d'objecte fora de l'eix situat fora de l'eix principal no pot formar un punt d'imatge clar després de ser refractat per la sèrie òptica, però només pot formar un punt difús. L'error d'imatge d'un sistema òptic s'anomena astigmatisme.
Escena:
Si la imatge clara formada pel sistema òptic d'un objecte pla perpendicular a l'eix principal no es troba en un pla d'imatge perpendicular a l'eix principal, sinó en una superfície corba simètrica a l'eix principal, és a dir, el millor pla d'imatge és un superfície corba, llavors aquesta L'error d'imatge d'un sistema òptic s'anomena curvatura de camp. Quan la imatge del centre de la pantalla és clara, les imatges al voltant de la pantalla es desdibuixen; i quan la imatge del centre de la pantalla és clara, la imatge del centre de la pantalla comença a desenfocar-se de nou.
Diferència de color:
Un feix de llum blanca s'envia des d'un objecte blanc al sistema òptic. Després de ser refractats pel sistema òptic, els diferents colors de la llum no poden convergir en un punt i es forma una taca d'imatge de color, que s'anomena aberració cromàtica. El motiu de l'aberració cromàtica és que el mateix vidre òptic té diferents índexs de refracció per a diferents longituds d'ona de la llum, l'índex de refracció de la llum d'ona curta és gran i l'índex de refracció de la llum d'ona llarga és petit.
distorsió:
La línia recta fora de l'eix principal en el pla del subjecte es converteix en una corba després de ser imatge pel sistema òptic, i l'error d'imatge del sistema òptic s'anomena distorsió. Les aberracions de distorsió només afecten la geometria de la imatge, no la seva nitidesa. Aquesta és la diferència fonamental entre la distorsió i l'aberració esfèrica, el coma, l'astigmatisme i la curvatura del camp.
Quan avaluem la qualitat de la lent, generalment jutgem a partir de diversos paràmetres pràctics com ara la resolució, la nitidesa i la profunditat de camp.
Resolució:
També conegut com a taxa de discriminació i resolució, es refereix a la capacitat de la lent per distingir clarament els detalls de la fibra de l'escena que es fotografia. El motiu que restringeix la resolució de la lent és el fenomen de difracció de la llum, és a dir, el punt de difracció (punt Airy). La unitat de resolució és parell de línies/mm.
Nitidez (acutància):
També conegut com a contrast, es refereix al contrast entre les parts més brillants i més fosques d'una imatge.
Profunditat de camp (DOF):
A l'espai de l'escena, les escenes situades a una certa distància abans i després del pla de l'objecte enfocat també poden formar una imatge relativament clara. La distància de profunditat esmentada anteriorment entre les escenes que poden formar una imatge relativament clara abans i després del pla de l'objecte d'enfocament, és a dir, el rang de profunditat de l'espai de l'escena que pot obtenir una imatge relativament clara al pla de la imatge real, s'anomena profunditat de camp.
