Mikroskopobjektivparameter und ihr Einfluss auf die mikroskopische Bildqualität
Es gibt verschiedene Arten von optischen Mikroskopobjektiven, aber selbst bei demselben Objektivtyp ist die Abbildungsqualität sehr unterschiedlich, was hauptsächlich auf Faktoren wie Material, Verarbeitungsgenauigkeit und Linsenstruktur zurückzuführen ist und auch zu unterschiedlichen Linsenqualitäten führt . Der Preis schwankt stark zwischen einigen Hundert Yuan und Zehntausenden Yuan. Die beliebtesten sind die vierteilige Tiansai-Linse mit drei Gruppen und die sechsteilige Doppel-Gauß-Linse mit vier Gruppen. Bei Objektivdesignern und -herstellern wird im Allgemeinen die optische Übertragungsfunktion OTF (Optical Transfer Function) verwendet, um die Abbildungsqualität des Objektivs umfassend zu bewerten. Das optische System übermittelt Informationen über die Helligkeitsverteilung im Raum. Das Sinuswellensignal jeder Ortsfrequenz, sein Modulationsgrad und seine Phasenänderung bei der Erzeugung eines tatsächlichen Bildes sind alle Funktionen der Ortsfrequenz, und diese Funktion wird als optische Übertragungsfunktion bezeichnet. OTF besteht im Allgemeinen aus zwei Teilen, der Modulationsübertragungsfunktion MTF (Modulation Transfer Function) und der Phasenübertragungsfunktion PTF (Phase Transfer Function). Aberration ist ein wichtiger Aspekt, der die Bildqualität beeinflusst. Es gibt sechs häufige Abweichungen:
Ballunterschied:
Der monochromatische konische Strahl, der von einem bestimmten Objektpunkt auf der Hauptachse zum optischen System emittiert wird, nachdem er durch die optische Reihe gebrochen wurde, wenn sich die Strahlen unterschiedlicher Öffnungswinkel des ursprünglichen Strahls nicht an derselben Position auf der Hauptachse schneiden können, also dass das ideale Bild auf der Hauptachse In der Ebene entsteht ein diffuser Fleck (allgemein bekannt als Verwirrungskreis), und der Abbildungsfehler dieses optischen Systems wird als sphärische Aberration bezeichnet.
Koma:
Der monochromatische konische Lichtstrahl, der von einem außeraxialen Objektpunkt außerhalb der Hauptachse zum optischen System emittiert wird, bildet nach der Brechung durch die optische Reihe keinen klaren Punkt auf der idealen Bildebene und bildet einen hellen Schweif Kometenförmiger Fleck, der Abbildungsfehler dieses optischen Systems wird Koma genannt.
Astigmatismus:
Der schräge monochromatische konische Lichtstrahl, der von einem außeraxialen Objektpunkt außerhalb der Hauptachse zum optischen System gesendet wird, kann nach der Brechung durch die optische Reihe keinen klaren Bildpunkt bilden, sondern nur einen diffusen Punkt. Der Abbildungsfehler eines optischen Systems wird als Astigmatismus bezeichnet.
Szene:
Befindet sich das vom optischen System eines ebenen Objekts senkrecht zur Hauptachse erzeugte klare Bild nicht in einer Bildebene senkrecht zur Hauptachse, sondern auf einer gekrümmten Fläche symmetrisch zur Hauptachse, dann ist die beste Bildebene a gekrümmte Oberfläche, dann wird dieser Abbildungsfehler eines optischen Systems Feldkrümmung genannt. Wenn das Bild in der Mitte des Bildschirms klar ist, sind die Bilder um den Bildschirm herum unscharf; und wenn das Bild in der Mitte des Bildschirms klar ist, beginnt das Bild in der Mitte des Bildschirms wieder zu verschwimmen.
Farblicher Unterschied:
Ein weißer Lichtstrahl wird von einem weißen Objekt zum optischen System gesendet. Nach der Brechung durch das optische System können die verschiedenen Lichtfarben nicht in einem Punkt zusammenlaufen und es entsteht ein farbiger Bildfleck, der als chromatische Aberration bezeichnet wird. Der Grund für die chromatische Aberration liegt darin, dass dasselbe optische Glas unterschiedliche Brechungsindizes für unterschiedliche Lichtwellenlängen aufweist, der Brechungsindex von kurzwelligem Licht groß und der Brechungsindex von langwelligem Licht klein ist.
Verzerrung:
Die gerade Linie außerhalb der Hauptachse in der Ebene des Motivs wird nach der Abbildung durch das optische System zu einer Kurve, und der Abbildungsfehler des optischen Systems wird als Verzerrung bezeichnet. Verzerrungsaberrationen wirken sich nur auf die Geometrie des Bildes aus, nicht auf dessen Schärfe. Dies ist der grundlegende Unterschied zwischen Verzerrung und sphärischer Aberration, Koma, Astigmatismus und Bildfeldkrümmung.
Wenn wir die Qualität des Objektivs bewerten, beurteilen wir im Allgemeinen mehrere praktische Parameter wie Auflösung, Schärfe und Schärfentiefe.
Auflösung:
Sie wird auch als Unterscheidungsrate und Auflösung bezeichnet und bezieht sich auf die Fähigkeit des Objektivs, die Faserdetails der fotografierten Szene klar zu unterscheiden. Der Grund, der die Auflösung des Objektivs einschränkt, ist das Beugungsphänomen des Lichts, also der Beugungsfleck (Airy Spot). Die Auflösungseinheit ist Linienpaar/mm.
Schärfe (Schärfe):
Er wird auch als Kontrast bezeichnet und bezieht sich auf den Kontrast zwischen den hellsten und dunkelsten Teilen eines Bildes.
Schärfentiefe (DOF):
Im Szenenraum können auch Szenen, die sich in einem bestimmten Abstand vor und nach der Fokussierungsobjektebene befinden, ein relativ klares Bild bilden. Der oben erwähnte Tiefenabstand zwischen den Szenen, die vor und nach der Fokussierungsobjektebene ein relativ klares Bild erzeugen können, dh der Tiefenbereich des Szenenraums, der ein relativ klares Bild auf der tatsächlichen Bildebene erhalten kann, wird als bezeichnet Tiefenschärfe.
