A mikroszkóp lencséinek paraméterei és hatásuk a mikroszkópos képalkotás minőségére
Különböző típusú optikai mikroszkóp lencsék léteznek, de még ugyanazon lencsék esetében is nagyon eltérő a képminőség, ami elsősorban olyan tényezőknek köszönhető, mint az anyag, a feldolgozási pontosság és a lencse szerkezete, valamint eltérő minőségű lencséket is eredményez. . Az ár néhány száz jüantól több tízezer jüanig terjed. A legnépszerűbbek a négyrészes háromcsoportos Tiansai objektívek és a hatrészes, négycsoportos dupla Gauss objektívek. Az objektívek tervezése és a gyártók esetében általában az OTF (Optical Transfer Function) optikai átviteli funkciót használják az objektív képminőségének átfogó értékelésére. Az optikai rendszer információt továbbít a fényerő térbeli eloszlásáról. Az egyes térfrekvenciák szinuszos jele, modulációs foka és fázisváltozása tényleges kép kialakítása során mind a térbeli frekvencia függvényei, és ezt a függvényt optikai átviteli függvénynek nevezzük. Az OTF általában két részből áll, az MTF modulációs átviteli függvényből (Modulation Transfer Function) és a PTF fázisátviteli függvényből (Phase Transfer Function). Az aberráció fontos tényező, amely befolyásolja a képminőséget. Hat gyakori aberráció van az alábbiak szerint:
Labdakülönbség:
A főtengely egy bizonyos tárgypontjából az optikai rendszerbe kibocsátott monokromatikus kúpos nyaláb az optikai sorozat által megtörve, ha az eredeti nyaláb különböző apertúraszögű sugarai nem metszik egymást a főtengelyen ugyanabban a helyzetben, így hogy az ideális kép a főtengelyen A síkon egy diffúz folt (közismertebb nevén a zavaró kör) keletkezik, és ennek az optikai rendszernek a képalkotási hibáját gömbi aberrációnak nevezzük.
kóma:
A főtengelyen kívüli objektumpontból az optikai rendszerbe kibocsátott monokromatikus kúpos fénysugár, miután az optikai sorozat megtörte, ha nem tud tiszta pontot képezni az ideális képsíkon, akkor fényes farkot képez. Üstökös alakú folt, ennek az optikai rendszernek a képalkotási hibáját kómának nevezik.
Asztigmatizmus:
A ferde monokromatikus kúpos fénysugár, amelyet a fő tengelyen kívüli tárgypont küld az optikai rendszerbe, az optikai sorozat általi megtörése után nem tud tiszta képpontot alkotni, hanem csak szórt foltot képezhet. Az optikai rendszer képalkotási hibáját asztigmatizmusnak nevezzük.
Színhely:
Ha a főtengelyre merőleges síktárgy optikai rendszere által alkotott tiszta képe nem a főtengelyre merőleges képsíkban, hanem a főtengelyre szimmetrikus íves felületen van, vagyis a legjobb képsík ívelt felület, akkor ez Az optikai rendszer képalkotási hibáját térgörbületnek nevezzük. Ha a képernyő közepén lévő kép tiszta, a képernyő körüli képek elmosódnak; és amikor a képernyő közepén lévő kép tiszta, a képernyő közepén lévő kép ismét elmosódik.
Színkülönbség:
Egy fehér tárgyból fehér fénysugarat küldenek az optikai rendszerbe. Az optikai rendszer általi megtörés után a fény különböző színei nem tudnak egy ponton konvergálni, és színes képfolt alakul ki, amit kromatikus aberrációnak nevezünk. A kromatikus aberráció oka, hogy ugyanannak az optikai üvegnek különböző törésmutatói vannak a különböző hullámhosszú fényekhez, a rövidhullámú fény törésmutatója nagy, a hosszú hullámú fény törésmutatója kicsi.
torzítás:
Az alany síkjában a főtengelyen kívüli egyenes az optikai rendszer általi leképezés után görbévé válik, és az optikai rendszer képi hibáját torzításnak nevezzük. A torzítási aberrációk csak a kép geometriáját befolyásolják, élességét nem. Ez az alapvető különbség a torzítás és a gömbi aberráció, a kóma, az asztigmatizmus és a mező görbülete között.
Amikor értékeljük az objektív minőségét, általában több gyakorlati paraméter alapján ítélünk, mint például a felbontás, az élesség és a mélységélesség.
Felbontás:
Más néven megkülönböztetési arány és felbontás, az objektív azon képességére utal, hogy egyértelműen meg tudja különböztetni a fényképezett jelenet rostjait. A lencse felbontását korlátozó ok a fény diffrakciós jelensége, vagyis a diffrakciós folt (Airy spot). A felbontás mértékegysége vonalpár/mm.
Élesség (élesség):
Kontrasztként is ismert, a kép legvilágosabb és legsötétebb részei közötti kontrasztra utal.
Mélységélesség (DOF):
A jelenettérben a fókuszáló tárgysík előtt és után bizonyos távolságon belül elhelyezkedő jelenetek is viszonylag tiszta képet alkothatnak. A fókuszáló tárgysík előtt és után viszonylag tiszta képet alkotni képes jelenetek fent említett mélységi távolságát, vagyis a jelenettérnek azt a mélységi tartományát, amely az aktuális képsíkon viszonylag tiszta képet kaphat, az ún. mélységélesség.
