Parameter Lensa Mikroskop dan Pengaruhnya terhadap Kualitas Pencitraan Mikroskopis
Ada berbagai jenis lensa mikroskop optik, tetapi bahkan untuk jenis lensa yang sama, kualitas pencitraannya sangat berbeda, yang terutama disebabkan oleh faktor-faktor seperti bahan, akurasi pemrosesan, dan struktur lensa, dan juga mengarah pada nilai lensa yang berbeda. . Harganya sangat bervariasi dari beberapa ratus yuan hingga puluhan ribu yuan. Yang paling populer adalah lensa Tiansai tiga kelompok empat bagian dan lensa Gauss ganda empat kelompok enam bagian. Untuk desain dan pabrikan lensa, fungsi transfer optik OTF (Optical Transfer Function) umumnya digunakan untuk mengevaluasi kualitas gambar lensa secara komprehensif. Sistem optik mentransmisikan informasi tentang distribusi kecerahan di sepanjang ruang. Sinyal gelombang sinus dari setiap frekuensi spasial, tingkat modulasinya dan perubahan fase saat membentuk gambar aktual, semuanya adalah fungsi dari frekuensi spasial, dan fungsi ini disebut fungsi transfer optik. OTF umumnya terdiri dari dua bagian, yaitu fungsi transfer modulasi MTF (Modulation Transfer Function) dan fungsi transfer fasa PTF (Phase Transfer Function). Aberasi adalah aspek penting yang memengaruhi kualitas gambar. Ada enam penyimpangan umum sebagai berikut:
Perbedaan bola:
Sinar kerucut monokromatik yang dipancarkan dari suatu titik objek tertentu pada sumbu utama ke sistem optik, setelah dibiaskan oleh seri optik, jika sinar dari sudut bukaan yang berbeda dari sinar asli tidak dapat berpotongan pada posisi yang sama pada sumbu utama, maka bahwa gambar ideal pada sumbu utama Di pesawat, titik difus (umumnya dikenal sebagai lingkaran kebingungan) terbentuk, dan kesalahan pencitraan sistem optik ini disebut penyimpangan bola.
koma:
Berkas sinar monokromatis berbentuk kerucut yang dipancarkan ke sistem optik dari titik objek di luar sumbu yang terletak di luar sumbu utama, setelah dibiaskan oleh rangkaian optik, jika tidak dapat membentuk titik yang jelas pada bidang bayangan yang ideal, maka akan membentuk ekor yang terang. Bintik berbentuk komet, kesalahan pencitraan sistem optik ini disebut koma.
Astigmatisme:
Sinar cahaya kerucut monokromatik miring yang dikirim ke sistem optik oleh titik objek di luar sumbu yang terletak di luar sumbu utama tidak dapat membentuk titik bayangan yang jelas setelah dibiaskan oleh rangkaian optik, tetapi hanya dapat membentuk titik difus. Kesalahan pencitraan sistem optik disebut astigmatisme.
Pemandangan:
Jika bayangan jelas yang dibentuk oleh sistem optik suatu benda bidang yang tegak lurus sumbu utama tidak berada pada bidang bayangan yang tegak lurus sumbu utama, melainkan pada permukaan lengkung yang simetris sumbu utama, maka bidang bayangan yang paling baik adalah permukaan melengkung, maka kesalahan pencitraan sistem optik ini disebut kelengkungan bidang. Saat gambar di tengah layar terlihat jelas, gambar di sekitar layar menjadi kabur; dan bila gambar di tengah layar sudah jelas, gambar di tengah layar mulai kabur lagi.
Perbedaan warna:
Seberkas cahaya putih dikirim dari objek putih ke sistem optik. Setelah dibiaskan oleh sistem optik, berbagai warna cahaya tidak dapat menyatu pada satu titik, dan titik gambar berwarna terbentuk, yang disebut chromatic aberration. Alasan penyimpangan kromatik adalah bahwa kaca optik yang sama memiliki indeks bias yang berbeda untuk panjang gelombang cahaya yang berbeda, indeks bias cahaya gelombang pendek besar, dan indeks bias cahaya gelombang panjang kecil.
distorsi:
Garis lurus di luar sumbu utama pada bidang subjek menjadi kurva setelah dicitrakan oleh sistem optik, dan kesalahan pencitraan sistem optik disebut distorsi. Penyimpangan distorsi hanya memengaruhi geometri gambar, bukan ketajamannya. Ini adalah perbedaan mendasar antara distorsi dan penyimpangan bola, koma, astigmatisme, dan kelengkungan bidang.
Saat kami mengevaluasi kualitas lensa, biasanya kami menilai dari beberapa parameter praktis seperti resolusi, ketajaman, dan kedalaman bidang.
Resolusi:
Juga dikenal sebagai tingkat dan resolusi diskriminasi, mengacu pada kemampuan lensa untuk membedakan secara jelas detail serat dari pemandangan yang sedang difoto. Alasan yang membatasi resolusi lensa adalah fenomena difraksi cahaya, yaitu titik difraksi (Airy spot). Satuan resolusi adalah pasangan garis/mm.
Ketajaman (Akutansi):
Juga dikenal sebagai kontras, ini mengacu pada kontras antara bagian gambar yang paling terang dan paling gelap.
Kedalaman Lapangan (DOF):
Dalam ruang pemandangan, pemandangan yang berada dalam jarak tertentu sebelum dan sesudah bidang objek pemfokusan juga dapat membentuk gambar yang relatif jelas. Jarak kedalaman yang disebutkan di atas antara pemandangan yang dapat membentuk gambar yang relatif jelas sebelum dan sesudah bidang objek pemfokusan, yaitu rentang kedalaman ruang pemandangan yang dapat memperoleh gambar yang relatif jelas pada bidang gambar yang sebenarnya, disebut kedalaman lapangan.
