Der Schlüsselfaktor des Mikroskops, der die Bildgebung beeinflusst – Aberration
Aufgrund der objektiven Bedingungen kann kein optisches System theoretisch ideale Bilder erzeugen und das Vorhandensein verschiedener Aberrationen beeinträchtigt die Abbildungsqualität. Nachfolgend finden Sie eine kurze Einführung in verschiedene Aberrationen.
1. Farbunterschiede sind ein schwerwiegender Fehler in der Linsenabbildung, der auftritt, wenn polychromatisches Licht als Lichtquelle verwendet wird und monochromatisches Licht keinen Farbunterschied erzeugt. Weißes Licht besteht aus sieben Arten: Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Blau und Lila. Jede Art von Licht hat unterschiedliche Wellenlängen, daher ist auch sein Brechungsindex beim Durchgang durch eine Linse unterschiedlich. Auf diese Weise kann ein Punkt im Objekt einen Farbfleck im Bild bilden. Die Hauptfunktion eines optischen Systems ist die Achromatik.
Farbunterschiede umfassen im Allgemeinen Positionsfarbunterschiede und Vergrößerungsfarbunterschiede. Der Positionsfarbunterschied führt dazu, dass das Bild an jeder Position Farbflecken oder Lichthöfe aufweist, wodurch das Bild unscharf wird. Und die chromatische Aberration bei der Vergrößerung führt dazu, dass das Bild farbige Kanten aufweist.
2. Die sphärische Aberration ist die monochromatische Aberration von Punkten auf der Achse, die durch die sphärische Oberfläche der Linse verursacht wird. Das Ergebnis der sphärischen Aberration ist, dass ein Punkt nach der Abbildung kein heller Fleck mehr ist, sondern ein heller Fleck mit allmählich unscharfen Mittelkanten, was sich auf die Abbildungsqualität auswirkt.
Zur Korrektur der sphärischen Aberration werden häufig Linsenkombinationen eingesetzt, um diese zu beseitigen. Da die sphärische Aberration von konvexen und konkaven Linsen entgegengesetzt ist, können unterschiedliche Materialien für konvexe und konkave Linsen ausgewählt und zusammengeklebt werden, um sie zu beseitigen. Die sphärische Aberration der Objektivlinse des alten Mikroskopmodells wurde nicht vollständig korrigiert und sollte mit dem entsprechenden Kompensatorokular abgeglichen werden, um den Korrektureffekt zu erzielen. Die sphärische Aberration allgemein neuer Mikroskope wird durch die Objektivlinse vollständig eliminiert.
3. Die Aberration gehört zur monochromatischen Aberration eines außeraxialen Punktes. Wenn ein außeraxiales Objekt mit einem Strahl großer Apertur abgebildet wird, passiert der emittierte Strahl das Objektiv und schneidet sich nicht mehr an einem Punkt. Das Bild eines Lichtpunkts hat die Form eines Kommas und ähnelt einem Kometen, daher der Begriff „Koma“.
4. Astigmatismus Astigmatismus ist auch eine monochromatische Aberration außerhalb der Achse, die die Klarheit beeinträchtigt. Wenn das Sichtfeld groß ist, sind die Objektpunkte am Rand weit von der optischen Achse entfernt und der Strahl neigt sich stark, was nach dem Durchgang durch die Linse zu Astigmatismus führt. Astigmatismus führt dazu, dass der ursprüngliche Objektpunkt nach der Abbildung zu zwei separaten und senkrechten kurzen Linien wird, die auf der idealen Bildebene zu einem elliptischen Fleck kombiniert werden. Astigmatismus wird durch komplexe Linsenkombinationen beseitigt.
5. Feldbiegung, auch „Bildfeldbiegung“ genannt. Bei einer Bildfeldkrümmung im Objektiv fällt der Schnittpunkt des gesamten Strahls nicht mit dem idealen Bildpunkt zusammen. Obwohl an jedem einzelnen Punkt klare Bildpunkte erzielt werden können, ist die gesamte Bildebene eine gekrümmte Oberfläche. Dies verhindert, dass die gesamte Bildfläche bei der mikroskopischen Untersuchung deutlich sichtbar ist, was das Beobachten und Fotografieren erschwert. Daher werden bei der Untersuchung von Mikroskopen als Objektive in der Regel Flachfeldobjektive eingesetzt, die bereits über eine Korrektur der Bildfeldkrümmung verfügen.
6. Die verschiedenen zuvor erwähnten Aberrationen, mit Ausnahme der Bildfeldkrümmung, wirken sich alle auf die Klarheit des Bildes aus. Verzerrung ist eine andere Art von Aberration, bei der die Konzentrizität des Strahls nicht gestört wird. Dadurch wird die Klarheit des Bildes nicht beeinträchtigt, es kommt jedoch zu einer Formverzerrung im Vergleich zum Originalobjekt.
