Mikroskoopin linssin parametrit ja niiden vaikutus mikroskooppisen kuvantamisen laatuun
Optisia mikroskoopin linssejä on erilaisia, mutta jopa samantyyppisillä linsseillä kuvanlaatu on hyvin erilainen, mikä johtuu pääasiassa tekijöistä, kuten materiaalista, käsittelytarkkuudesta ja linssin rakenteesta, ja johtaa myös eri laatuisiin linsseihin. . Hinta vaihtelee suuresti muutamasta sadasta yuanista kymmeniin tuhansiin juaneihin. Suosituimmat ovat neliosainen kolmen ryhmän Tansai-linssi ja kuusiosainen neljän ryhmän kaksois-Gauss-linssi. Linssien suunnittelussa ja valmistajissa käytetään yleensä optista siirtotoimintoa OTF (Optical Transfer Function) objektiivin kuvanlaadun kokonaisvaltaiseen arviointiin. Optinen järjestelmä välittää tietoa kirkkauden jakautumisesta tilassa. Kunkin tilataajuuden siniaaltosignaali, sen modulaatioaste ja vaihemuutos todellista kuvaa muodostettaessa ovat kaikki spatiaalisen taajuuden funktioita, ja tätä funktiota kutsutaan optiseksi siirtofunktioksi. OTF koostuu yleensä kahdesta osasta, modulaation siirtofunktiosta MTF (Modulation Transfer Function) ja vaiheensiirtofunktiosta PTF (Phase Transfer Function ). Aberraatio on tärkeä näkökohta, joka vaikuttaa kuvan laatuun. Yleisiä poikkeamia on kuusi seuraavasti:
Pallon ero:
Pääakselin tietystä kohdepisteestä optiseen järjestelmään lähtevä monokromaattinen kartiomainen säde optisen sarjan taittamisen jälkeen, jos alkuperäisen säteen eri aukkokulmien säteet eivät voi leikkiä samassa kohdassa pääakselilla, joten että ihanteellinen kuva pääakselilla Tasolle muodostuu hajapiste (yleisesti tunnettu sekaannusympyränä), ja tämän optisen järjestelmän kuvantamisvirhettä kutsutaan pallopoikkeamaksi.
kooma:
Yksivärinen kartiomainen valonsäde, joka lähetetään optiseen järjestelmään pääakselin ulkopuolella sijaitsevasta akselin ulkopuolisesta kohdepisteestä, optisen sarjan taittamisen jälkeen, jos se ei voi muodostaa selkeää pistettä ideaalisessa kuvatasossa, se muodostaa kirkkaan hännän. Komeetan muotoinen täplä, tämän optisen järjestelmän kuvantamisvirhettä kutsutaan koomaksi.
Astigmatismi:
Pääakselin ulkopuolella sijaitsevan akselin ulkopuolisen kohdepisteen optiseen järjestelmään lähettämä vino monokromaattinen kartiomainen valonsäde ei voi muodostaa selkeää kuvapistettä optisen sarjan taittamisen jälkeen, vaan se voi muodostaa vain hajapisteen. Optisen järjestelmän kuvantamisvirhettä kutsutaan astigmatismiksi.
Näkymä:
Jos pääakselia vastaan kohtisuorassa olevan tasokohteen optisen järjestelmän muodostama selkeä kuva ei ole pääakselia vastaan kohtisuorassa kuvatasossa, vaan kaarevalla pinnalla, joka on symmetrinen pääakseliin nähden, eli paras kuvataso on kaareva pinta, sitten tämä Optisen järjestelmän kuvantamisvirhettä kutsutaan kenttäkaartuudeksi. Kun kuva näytön keskellä on selkeä, näytön ympärillä olevat kuvat ovat epäselviä; ja kun näytön keskellä oleva kuva on selkeä, näytön keskellä oleva kuva alkaa jälleen hämärtyä.
Väriero:
Valkoinen valonsäde lähetetään valkoisesta esineestä optiseen järjestelmään. Optisen järjestelmän taittamisen jälkeen valon eri värit eivät voi yhtyä yhteen pisteeseen, vaan muodostuu värillinen kuvapiste, jota kutsutaan kromaattiseksi aberraatioksi. Kromaattisen aberraation syynä on, että samalla optisella lasilla on erilaiset valon eri aallonpituuksille taitekertoimet, lyhytaaltovalon taitekerroin on suuri ja pitkän aallon valon taitekerroin pieni.
vääristymä:
Pääakselin ulkopuolella olevasta suorasta viivasta kohteen tasossa tulee käyrä optisen järjestelmän kuvantamisen jälkeen, ja optisen järjestelmän kuvantamisvirhettä kutsutaan vääristymäksi. Vääristymäpoikkeamat vaikuttavat vain kuvan geometriaan, eivät sen terävyyteen. Tämä on perustavanlaatuinen ero vääristymän ja pallopoikkeaman, kooman, astigmatismin ja kentän kaarevuuden välillä.
Kun arvioimme objektiivin laatua, päätämme yleensä useista käytännön parametreista, kuten resoluutiosta, terävyydestä ja syväterävyydestä.
Resoluutio:
Tunnetaan myös erottelunopeudena ja resoluutiona, ja se viittaa objektiivin kykyyn erottaa selvästi valokuvattavan kohtauksen kuitujen yksityiskohdat. Syy, joka rajoittaa linssin resoluutiota, on valon diffraktioilmiö, eli diffraktiopiste (Airy spot). Resoluutioyksikkö on viivapari/mm.
Terävyys (acutance):
Tunnetaan myös kontrastina, se viittaa kontrastiin kuvan kirkkaimpien ja tummimpien osien välillä.
Syvyysterävyys (DOF):
Kohtaustilassa tietyllä etäisyydellä ennen ja jälkeen tarkentavaa kohdetasoa sijaitsevat kohtaukset voivat myös muodostaa suhteellisen selkeän kuvan. Edellä mainittua niiden kohtausten välistä syvyysetäisyyttä, jotka voivat muodostaa suhteellisen selkeän kuvan ennen ja jälkeen tarkentavaa kohdetasoa, eli sitä kohtaustilan syvyysaluetta, jolla voidaan saada suhteellisen selkeä kuva varsinaisella kuvatasolla, kutsutaan syväterävyys.
