Mikroskopo lęšių parametrai ir jų įtaka mikroskopinio vaizdo kokybei
Yra įvairių tipų optinių mikroskopo lęšių, tačiau net ir to paties tipo lęšių vaizdo kokybė labai skiriasi, o tai daugiausia lemia tokie veiksniai kaip medžiaga, apdorojimo tikslumas ir objektyvo struktūra, taip pat skirtingų lęšių klasės. . Kaina labai svyruoja nuo kelių šimtų iki dešimčių tūkstančių juanių. Populiariausi yra keturių dalių trijų grupių „Tansai“ objektyvas ir šešių dalių keturių grupių dvigubas „Gauss“ objektyvas. Objektyvo projektavimui ir gamintojams optinio perdavimo funkcija OTF (Optical Transfer Function) paprastai naudojama siekiant visapusiškai įvertinti objektyvo vaizdo kokybę. Optinė sistema perduoda informaciją apie ryškumo pasiskirstymą erdvėje. Kiekvieno erdvinio dažnio sinusinės bangos signalas, jo moduliacijos laipsnis ir fazės pokytis formuojant tikrąjį vaizdą yra visos erdvinio dažnio funkcijos, ir ši funkcija vadinama optinio perdavimo funkcija. OTF paprastai susideda iš dviejų dalių: moduliacijos perdavimo funkcijos MTF (moduliacijos perdavimo funkcija) ir fazės perdavimo funkcijos PTF (fazės perdavimo funkcijos). Aberacija yra svarbus aspektas, turintis įtakos vaizdo kokybei. Yra šešios dažniausios aberacijos:
Kamuoliukų skirtumas:
Monochromatinis kūginis pluoštas, skleidžiamas iš tam tikro objekto taško pagrindinėje ašyje į optinę sistemą, lūžus optinei serijai, jei skirtingų pradinio pluošto diafragmos kampų spinduliai negali susikirsti toje pačioje pagrindinės ašies vietoje, todėl kad idealus vaizdas pagrindinėje ašyje Plokštumoje susidaro išsklaidyta dėmė (paprastai žinoma kaip painiavos ratas) ir šios optinės sistemos vaizdo paklaida vadinama sferine aberacija.
koma:
Monochromatinis kūginis šviesos spindulys, skleidžiamas į optinę sistemą iš ne ašies objekto taško, esančio už pagrindinės ašies, po optinės serijos lūžimo, jei jis negali sudaryti aiškaus taško idealioje vaizdo plokštumoje, jis sudarys ryškią uodegą. Kometos formos dėmė, šios optinės sistemos vaizdo klaida vadinama koma.
Astigmatizmas:
Įstrižas monochromatinis kūginis šviesos spindulys, siunčiamas į optinę sistemą ne ašies objekto taško, esančio už pagrindinės ašies, negali sudaryti aiškaus vaizdo taško po to, kai jį lūžė optinė serija, bet gali sudaryti tik išsklaidytą dėmę. Optinės sistemos vaizdo klaida vadinama astigmatizmu.
Scena:
Jei plokštumos, statmenos pagrindinei ašiai, optinės sistemos aiškus vaizdas yra ne pagrindinei ašiai statmenoje vaizdo plokštumoje, o lenktame paviršiuje, simetriškame pagrindinei ašiai, tai yra, geriausia vaizdo plokštuma yra lenktas paviršius, tada šis Optinės sistemos vaizdavimo klaida vadinama lauko kreivumu. Kai vaizdas ekrano centre yra aiškus, vaizdai aplink ekraną yra neryškūs; ir kai vaizdas ekrano centre yra aiškus, vaizdas ekrano centre vėl pradeda susilieti.
Spalvų skirtumas:
Iš balto objekto į optinę sistemą siunčiamas baltos šviesos spindulys. Po optinės sistemos lūžimo įvairios šviesos spalvos negali suartėti viename taške, susidaro spalvota vaizdo dėmė, vadinama chromatine aberacija. Chromatinės aberacijos priežastis yra ta, kad tas pats optinis stiklas turi skirtingus lūžio rodiklius skirtingiems šviesos bangų ilgiams, trumpųjų bangų šviesos lūžio rodiklis yra didelis, o ilgosios bangos šviesos lūžio rodiklis yra mažas.
iškraipymas:
Tiesi linija, esanti už pagrindinės ašies objekto plokštumoje, po optinės sistemos atvaizdavimo tampa kreive, o optinės sistemos vaizdo paklaida vadinama iškraipymu. Iškraipymo aberacijos turi įtakos tik vaizdo geometrijai, o ne jo ryškumui. Tai yra esminis skirtumas tarp iškraipymo ir sferinės aberacijos, komos, astigmatizmo ir lauko kreivumo.
Vertindami objektyvo kokybę, paprastai sprendžiame iš kelių praktinių parametrų, tokių kaip skiriamoji geba, ryškumas ir lauko gylis.
Rezoliucija:
Taip pat žinomas kaip diskriminacijos laipsnis ir skiriamoji geba, tai reiškia, kad objektyvas gali aiškiai atskirti fotografuojamos scenos pluošto detales. Priežastis, kuri riboja objektyvo skiriamąją gebą, yra šviesos difrakcijos reiškinys, tai yra difrakcijos taškas (Airy spot). Raiškos vienetas yra linijų pora/mm.
Ryškumas (aštrumas):
Taip pat žinomas kaip kontrastas, tai reiškia kontrastą tarp ryškiausių ir tamsiausių vaizdo dalių.
Lauko gylis (DOF):
Scenos erdvėje tam tikru atstumu prieš ir po fokusuojančio objekto plokštumos esančios scenos taip pat gali susidaryti gana aiškų vaizdą. Aukščiau minėtas gylio atstumas tarp scenų, kurios gali sudaryti gana aiškų vaizdą prieš ir po fokusuojančio objekto plokštumos, ty scenos erdvės gylio diapazonas, galintis gauti gana aiškų vaizdą tikrojoje vaizdo plokštumoje, vadinamas lauko gylis.
