Parametry čočky mikroskopu a jejich vliv na kvalitu mikroskopického zobrazení
Existují různé typy čoček optických mikroskopů, ale i u stejného typu čoček je kvalita zobrazení velmi odlišná, což je způsobeno především faktory, jako je materiál, přesnost zpracování a struktura čoček, a také to vede k různým třídám čoček. . Cena se velmi liší od několika stovek juanů až po desítky tisíc juanů. Nejoblíbenější jsou čtyřdílné třískupinové čočky Tiansai a šestidílné čtyřskupinové dvojité Gaussovy čočky. Pro konstrukci a výrobce objektivů se obecně používá funkce optického přenosu OTF (Optical Transfer Function) pro komplexní hodnocení kvality zobrazení objektivu. Optický systém přenáší informace o rozložení jasu po prostoru. Sinusový signál každé prostorové frekvence, její stupeň modulace a fázová změna při vytváření skutečného obrazu jsou funkcemi prostorové frekvence a tato funkce se nazývá funkce optického přenosu. OTF se obecně skládá ze dvou částí, modulační přenosové funkce MTF (Modulation Transfer Function) a funkce fázového přenosu PTF (Phase Transfer Function). Aberace je důležitým aspektem, který ovlivňuje kvalitu obrazu. Existuje šest běžných aberací:
Rozdíl míčů:
Monochromatický kuželový paprsek vysílaný z určitého bodu objektu na hlavní ose do optické soustavy po lomu optickou řadou, pokud se paprsky různých úhlů apertury původního paprsku nemohou protnout ve stejné poloze na hlavní ose, tak že ideální obraz na hlavní ose V rovině se vytvoří difuzní skvrna (běžně známá jako kruh zmatku) a chyba zobrazení tohoto optického systému se nazývá sférická aberace.
kóma:
Monochromatický kuželový světelný paprsek vyzařovaný do optického systému z bodu objektu mimo osu umístěného mimo hlavní osu, po lomu optickou řadou, pokud nemůže vytvořit jasný bod v ideální rovině obrazu, vytvoří jasný ocas Skvrna ve tvaru komety, zobrazovací chyba tohoto optického systému se nazývá koma.
Astigmatismus:
Šikmý monochromatický kuželový světelný paprsek vyslaný do optického systému mimoosým objektovým bodem umístěným mimo hlavní osu nemůže po lomu optickou řadou vytvořit čistý obrazový bod, ale může tvořit pouze difúzní bod. Zobrazovací chyba optického systému se nazývá astigmatismus.
Scéna:
Pokud jasný obraz tvořený optickou soustavou rovinného objektu kolmého k hlavní ose není v obrazové rovině kolmé k hlavní ose, ale na zakřivené ploše symetrické k hlavní ose, to znamená, že nejlepší obrazovou rovinou je zakřivený povrch, pak toto Chyba zobrazení optického systému se nazývá zakřivení pole. Když je obraz ve středu obrazovky jasný, jsou obrazy kolem obrazovky rozmazané; a když je obraz ve středu obrazovky jasný, obraz ve středu obrazovky se začne znovu rozmazávat.
Barevný rozdíl:
Paprsek bílého světla je vysílán z bílého předmětu do optického systému. Po lomu optickým systémem se různé barvy světla nemohou sbíhat v jednom bodě a vzniká barevná obrazová skvrna, které se říká chromatická aberace. Důvodem chromatické aberace je to, že stejné optické sklo má různé indexy lomu pro různé vlnové délky světla, index lomu krátkovlnného světla je velký a index lomu dlouhovlnného světla je malý.
zkreslení:
Přímka mimo hlavní osu v rovině předmětu se po zobrazení optickým systémem stává křivkou a chyba zobrazení optického systému se nazývá zkreslení. Aberace zkreslení ovlivňují pouze geometrii obrazu, nikoli jeho ostrost. To je základní rozdíl mezi zkreslením a sférickou aberací, komatem, astigmatismem a zakřivením pole.
Při hodnocení kvality objektivu obecně posuzujeme z několika praktických parametrů, jako je rozlišení, ostrost a hloubka ostrosti.
Rozlišení:
Také známý jako diskriminační rychlost a rozlišení, odkazuje na schopnost objektivu jasně rozlišit detaily vlákna fotografované scény. Důvodem, který omezuje rozlišení čočky, je difrakční jev světla, tedy difrakční bod (Airy spot). Jednotkou rozlišení je pár čar/mm.
Ostrost (ostrost):
Také známý jako kontrast, označuje kontrast mezi nejjasnějšími a nejtmavšími částmi obrazu.
Hloubka ostrosti (DOF):
V prostoru scény mohou scény umístěné v určité vzdálenosti před a za rovinou zaostřovacího objektu také tvořit relativně jasný obraz. Výše zmíněná hloubková vzdálenost mezi scénami, která může vytvořit relativně jasný obraz před a za rovinou zaostřovacího objektu, tedy hloubkový rozsah prostoru scény, který může získat relativně jasný obraz na skutečné obrazové rovině, se nazývá hloubka pole.
