Parâmetros da lente do microscópio e sua influência na qualidade da imagem microscópica
Existem diferentes tipos de lentes de microscópio óptico, mas mesmo para o mesmo tipo de lente, a qualidade da imagem é muito diferente, principalmente devido a fatores como material, precisão de processamento e estrutura da lente, e também leva a diferentes graus de lentes . O preço varia muito de algumas centenas de yuans a dezenas de milhares de yuans. As mais populares são as lentes Tiansai de três grupos de quatro peças e as lentes Gauss duplas de quatro grupos de seis peças. Para design e fabricantes de lentes, a função de transferência óptica OTF (Função de transferência óptica) é geralmente usada para avaliar de forma abrangente a qualidade de imagem da lente. O sistema óptico transmite informações sobre a distribuição da luminosidade ao longo do espaço. O sinal de onda senoidal de cada frequência espacial, seu grau de modulação e mudança de fase ao formar uma imagem real são funções da frequência espacial, e essa função é chamada de função de transferência óptica. OTF geralmente consiste em duas partes, a função de transferência de modulação MTF (Modulation Transfer Function) e a função de transferência de fase PTF (Phase Transfer Function). A aberração é um aspecto importante que afeta a qualidade da imagem. Existem seis aberrações comuns, como segue:
Diferença de bola:
O feixe cônico monocromático emitido de um determinado ponto do objeto no eixo principal para o sistema óptico, após ser refratado pela série óptica, se os raios de diferentes ângulos de abertura do feixe original não puderem se cruzar na mesma posição no eixo principal, então que a imagem ideal no eixo principal No plano, um ponto difuso (comumente conhecido como círculo de confusão) é formado, e o erro de imagem desse sistema óptico é chamado de aberração esférica.
coma:
O feixe de luz cônico monocromático emitido para o sistema óptico a partir de um ponto de objeto fora do eixo localizado fora do eixo principal, após ser refratado pela série óptica, se não puder formar um ponto claro no plano da imagem ideal, formará uma cauda brilhante Ponto em forma de cometa, o erro de imagem deste sistema óptico é chamado de coma.
Astigmatismo:
O feixe de luz cônico monocromático oblíquo enviado ao sistema óptico por um ponto de objeto fora do eixo localizado fora do eixo principal não pode formar um ponto de imagem claro após ser refratado pela série óptica, mas pode apenas formar um ponto difuso. O erro de imagem de um sistema óptico é chamado de astigmatismo.
Cena:
Se a imagem nítida formada pelo sistema óptico de um objeto plano perpendicular ao eixo principal não estiver em um plano de imagem perpendicular ao eixo principal, mas em uma superfície curva simétrica ao eixo principal, ou seja, o melhor plano de imagem é um superfície curva, então este O erro de imagem de um sistema óptico é chamado de curvatura de campo. Quando a imagem no centro da tela está nítida, as imagens ao redor da tela ficam borradas; e quando a imagem no centro da tela estiver clara, a imagem no centro da tela começa a borrar novamente.
Diferença de cor:
Um feixe de luz branca é enviado de um objeto branco para o sistema óptico. Depois de serem refratadas pelo sistema óptico, as várias cores da luz não podem convergir em um ponto, e um ponto de imagem colorida é formado, o que é chamado de aberração cromática. A razão para a aberração cromática é que o mesmo vidro óptico tem diferentes índices de refração para diferentes comprimentos de onda da luz, o índice de refração da luz de ondas curtas é grande e o índice de refração da luz de ondas longas é pequeno.
distorção:
A linha reta fora do eixo principal no plano do sujeito torna-se uma curva depois de ser visualizada pelo sistema óptico, e o erro de imagem do sistema óptico é chamado de distorção. As aberrações de distorção afetam apenas a geometria da imagem, não sua nitidez. Esta é a diferença fundamental entre distorção e aberração esférica, coma, astigmatismo e curvatura de campo.
Quando avaliamos a qualidade da lente, geralmente julgamos a partir de vários parâmetros práticos, como resolução, nitidez e profundidade de campo.
Resolução:
Também conhecido como taxa de discriminação e resolução, refere-se à capacidade da lente de distinguir claramente os detalhes da fibra da cena que está sendo fotografada. O motivo que restringe a resolução da lente é o fenômeno de difração da luz, ou seja, o ponto de difração (Airy spot). A unidade de resolução é par de linhas/mm.
Nitidez (Acutância):
Também conhecido como contraste, refere-se ao contraste entre as partes mais claras e mais escuras de uma imagem.
Profundidade de campo (DOF):
No espaço da cena, as cenas localizadas dentro de uma certa distância antes e depois do plano do objeto de foco também podem formar uma imagem relativamente clara. A distância de profundidade acima mencionada entre as cenas que podem formar uma imagem relativamente clara antes e depois do plano do objeto de foco, ou seja, a faixa de profundidade do espaço da cena que pode obter uma imagem relativamente clara no plano da imagem real, é chamada de profundidade de campo.
