Microscooplensparameters en hun invloed op microscopische beeldkwaliteit
Er zijn verschillende soorten optische microscooplenzen, maar zelfs voor hetzelfde type lens is de beeldkwaliteit heel anders, wat voornamelijk te wijten is aan factoren zoals materiaal, verwerkingsnauwkeurigheid en lensstructuur, en leidt ook tot verschillende soorten lenzen . De prijs varieert enorm van een paar honderd yuan tot tienduizenden yuan. De meest populaire zijn de vierdelige Tiansai-lens met drie groepen en de zesdelige dubbele Gauss-lens met vier groepen. Voor lensontwerpen en fabrikanten wordt de optische overdrachtsfunctie OTF (Optical Transfer Function) over het algemeen gebruikt om de beeldkwaliteit van de lens uitgebreid te evalueren. Het optische systeem verzendt informatie over de verdeling van de helderheid over de ruimte. Het sinusgolfsignaal van elke ruimtelijke frequentie, de mate van modulatie en faseverandering bij het vormen van een werkelijk beeld, zijn allemaal functies van de ruimtelijke frequentie, en deze functie wordt de optische overdrachtsfunctie genoemd. OTF bestaat over het algemeen uit twee delen, de modulatieoverdrachtsfunctie MTF (Modulation Transfer Function) en de faseoverdrachtsfunctie PTF (Phase Transfer Function). Aberratie is een belangrijk aspect dat de beeldkwaliteit beïnvloedt. Er zijn zes veelvoorkomende afwijkingen:
Bal verschil:
De monochromatische kegelvormige straal die vanaf een bepaald objectpunt op de hoofdas naar het optische systeem wordt uitgezonden, na te zijn gebroken door de optische reeks, als de stralen met verschillende openingshoeken van de oorspronkelijke straal elkaar niet kunnen kruisen op dezelfde positie op de hoofdas, dus dat het ideale beeld op de hoofdas In het vlak wordt een diffuse vlek (algemeen bekend als de cirkel van verwarring) gevormd, en de afbeeldingsfout van dit optische systeem wordt sferische aberratie genoemd.
coma:
De monochromatische kegelvormige lichtstraal die naar het optische systeem wordt uitgezonden vanaf een objectpunt buiten de as dat zich buiten de hoofdas bevindt, na te zijn gebroken door de optische reeks, als het geen duidelijk punt kan vormen op het ideale beeldvlak, zal het een heldere staart vormen Komeetvormige vlek, de beeldfout van dit optische systeem wordt coma genoemd.
Astigmatisme:
De schuine monochromatische conische lichtstraal die naar het optische systeem wordt gestuurd door een objectpunt buiten de as dat zich buiten de hoofdas bevindt, kan na breking door de optische reeks geen duidelijk beeldpunt vormen, maar kan alleen een diffuse vlek vormen. De beeldfout van een optisch systeem wordt astigmatisme genoemd.
Tafereel:
Als het heldere beeld gevormd door het optische systeem van een vlak object loodrecht op de hoofdas niet in een beeldvlak loodrecht op de hoofdas staat, maar op een gekromd oppervlak dat symmetrisch is ten opzichte van de hoofdas, is het beste beeldvlak een gekromd oppervlak, dan is dit De beeldfout van een optisch systeem wordt veldkromming genoemd. Wanneer het beeld in het midden van het scherm helder is, zijn de beelden rondom het scherm wazig; en wanneer het beeld in het midden van het scherm helder is, begint het beeld in het midden van het scherm weer te vervagen.
Kleurverschil:
Een straal wit licht wordt van een wit object naar het optische systeem gestuurd. Nadat ze door het optische systeem zijn gebroken, kunnen de verschillende kleuren licht niet op één punt samenkomen en ontstaat er een gekleurde beeldvlek, die chromatische aberratie wordt genoemd. De reden voor chromatische aberratie is dat hetzelfde optische glas verschillende brekingsindices heeft voor verschillende golflengten van licht, de brekingsindex van kortgolvig licht groot is en de brekingsindex van langgolvig licht klein is.
vervorming:
De rechte lijn buiten de hoofdas in het vlak van het onderwerp wordt een kromme nadat deze door het optische systeem is afgebeeld, en de afbeeldingsfout van het optische systeem wordt vervorming genoemd. Vervormingsafwijkingen hebben alleen invloed op de geometrie van het beeld, niet op de scherpte. Dit is het fundamentele verschil tussen vervorming en sferische aberratie, coma, astigmatisme en kromming van het veld.
Wanneer we de kwaliteit van de lens evalueren, beoordelen we over het algemeen op basis van verschillende praktische parameters zoals resolutie, scherpte en scherptediepte.
Oplossing:
Ook bekend als discriminatiegraad en resolutie, verwijst het naar het vermogen van de lens om de vezeldetails van de scène die wordt gefotografeerd duidelijk te onderscheiden. De reden die de resolutie van de lens beperkt, is het diffractieverschijnsel van licht, dat wil zeggen de diffractievlek (Airy spot). De eenheid van resolutie is lijnpaar/mm.
Scherpte (scherpte):
Ook bekend als contrast, verwijst het naar het contrast tussen de helderste en donkerste delen van een afbeelding.
Scherptediepte (DOF):
In de scèneruimte kunnen ook de scènes die zich binnen een bepaalde afstand voor en achter het focusserende objectvlak bevinden een relatief helder beeld vormen. De bovengenoemde diepteafstand tussen de scènes die een relatief helder beeld kunnen vormen voor en na het focusserende objectvlak, dat wil zeggen het dieptebereik van de scèneruimte die een relatief duidelijk beeld kan krijgen op het daadwerkelijke beeldvlak, wordt de scherptediepte.
