Parametri sočiva mikroskopa i njihov utjecaj na kvalitet mikroskopske slike
Postoje različite vrste sočiva optičkog mikroskopa, ali čak i za isti tip sočiva, kvalitet slike je vrlo različit, što je uglavnom zbog faktora kao što su materijal, preciznost obrade i struktura sočiva, a također dovodi do različitih razreda sočiva . Cijena uvelike varira od nekoliko stotina juana do desetina hiljada juana. Najpopularnije su četvorodelna trogrupa Tiansai sočiva i šestodelna četvorogrupna dvostruka Gaussova sočiva. Za dizajn sočiva i proizvođače, optička prijenosna funkcija OTF (Optical Transfer Function) se općenito koristi za sveobuhvatnu procjenu kvaliteta slike objektiva. Optički sistem prenosi informacije o raspodjeli svjetline duž prostora. Sinusni signal svake prostorne frekvencije, stepen njegove modulacije i promjena faze pri formiranju stvarne slike, sve su funkcije prostorne frekvencije, a ova funkcija se naziva optička prijenosna funkcija. OTF se općenito sastoji od dva dijela, funkcije prijenosa modulacije MTF (Modulation Transfer Function) i funkcije prijenosa faze PTF (Phase Transfer Function). Aberacija je važan aspekt koji utiče na kvalitet slike. Postoji šest uobičajenih aberacija kako slijedi:
Razlika lopte:
Monokromatski konusni snop koji se emituje iz određene tačke objekta na glavnoj osi u optički sistem, nakon što se prelama optičkim nizom, ako se zraci različitih uglova otvora originalnog snopa ne mogu seći na istoj poziciji na glavnoj osi, pa da je idealna slika na glavnoj osi U ravnini se formira difuzna tačka (uobičajeno poznata kao krug konfuzije), a greška slike ovog optičkog sistema naziva se sferna aberacija.
koma:
Monokromatski konusni svjetlosni snop emitovan u optički sistem iz vanosne točke objekta smještene izvan glavne ose, nakon što se prelama optičkim nizom, ako ne može formirati jasnu tačku na idealnoj ravni slike, formirat će svijetli rep Tačka u obliku komete, greška snimanja ovog optičkog sistema naziva se koma.
astigmatizam:
Kosi monohromatski konusni svetlosni snop koji se šalje u optički sistem od strane van ose objekta koji se nalazi izvan glavne ose ne može formirati jasnu tačku slike nakon što se prelomi optičkom serijom, već može formirati samo difuznu tačku. Greška snimanja optičkog sistema naziva se astigmatizam.
scena:
Ako jasna slika formirana optičkim sistemom ravnog objekta okomitog na glavnu osu nije u ravni slike koja je okomita na glavnu osu, već na zakrivljenoj površini simetričnoj prema glavnoj osi, to jest, najbolja ravan slike je zakrivljena površina, onda se ova Greška slike optičkog sistema naziva zakrivljenost polja. Kada je slika u centru ekrana jasna, slike oko ekrana su mutne; a kada je slika u centru ekrana jasna, slika u sredini ekrana ponovo počinje da se zamućuje.
Razlika u boji:
Snop bijele svjetlosti se šalje od bijelog objekta do optičkog sistema. Nakon što ih optički sistem lomi, različite boje svjetlosti se ne mogu konvergirati u jednoj tački, pa se formira obojena mrlja na slici, koja se naziva hromatska aberacija. Razlog za hromatsku aberaciju je taj što isto optičko staklo ima različite indekse prelamanja za različite talasne dužine svetlosti, indeks prelamanja kratkotalasne svetlosti je veliki, a indeks prelamanja dugotalasne svetlosti je mali.
izobličenje:
Prava linija izvan glavne ose u ravni subjekta postaje kriva nakon što je snimi optički sistem, a greška slike optičkog sistema naziva se izobličenje. Aberacije izobličenja utiču samo na geometriju slike, a ne na njenu oštrinu. Ovo je fundamentalna razlika između distorzije i sferne aberacije, kome, astigmatizma i zakrivljenosti polja.
Kada ocjenjujemo kvalitetu objektiva, općenito prosuđujemo na osnovu nekoliko praktičnih parametara kao što su rezolucija, oštrina i dubina polja.
rezolucija:
Takođe poznat kao stopa diskriminacije i rezolucija, odnosi se na sposobnost objektiva da jasno razlikuje detalje vlakana scene koja se fotografiše. Razlog koji ograničava rezoluciju sočiva je fenomen difrakcije svjetlosti, odnosno difrakcijska mrlja (Airy spot). Jedinica rezolucije je par linija/mm.
Oštrina (oštrina):
Također poznat kao kontrast, odnosi se na kontrast između najsvjetlijih i najtamnijih dijelova slike.
Dubina oštrine (DOF):
U prostoru scene, scene koje se nalaze na određenoj udaljenosti prije i poslije ravnine objekta fokusiranja također mogu formirati relativno jasnu sliku. Gore spomenuta dubinska udaljenost između scena koja može formirati relativno jasnu sliku prije i poslije ravnine objekta fokusiranja, odnosno raspon dubine prostora scene koji može dobiti relativno jasnu sliku na stvarnoj ravnini slike, naziva se dubina polja.
