尼康顯微鏡的場曲

一個簡單的鏡頭聚焦的圖像點(diǎn)，從延長的扁平物體，如在顯微鏡載玻片上的標(biāo)本，到球面類似于彎曲的碗。 此表面的標(biāo)稱曲率是透鏡半徑的倒數(shù)，被稱為透鏡的佩茲伐曲率 。 在光學(xué)顯微鏡像場彎曲是一種常見的惱人的像差所熟悉的*有經(jīng)驗(yàn)的顯微鏡。

教程初始化與試樣（通過顯微鏡觀察）出現(xiàn)在該小程序的左手側(cè)的一個窗口的圖像。 下方的圖像窗口是標(biāo)記選擇一個試樣的下拉菜單，該菜單可以用來選擇新的樣本。 圖像位置滑塊用于通過沿圖示為在程序窗口的右手側(cè)的光線跟蹤圖的虛擬透鏡系統(tǒng)的光軸移動的聚焦平面來控制教程。 滑塊的初始位置恰為中心的左側(cè)，在*佳的整體聚焦的區(qū)域。 當(dāng)滑塊被進(jìn)一步向左移動時，焦平面移動到佩茨瓦爾表面的光路的中心，并在顯微鏡圖像與點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)圖同時改變來說明的場曲象差的影響。 移動滑塊向右移動焦點(diǎn)平面到佩茨瓦爾表面的邊緣，并產(chǎn)生了顯微圖像和點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的相應(yīng)變化。 一個網(wǎng)格圖案，相鄰定位的顯微鏡圖像和標(biāo)記的膠片平面，還示出了場曲的上一個虛擬膜平面或CCD表面的效果。

當(dāng)可見光被聚焦，通過一個彎曲的透鏡，由透鏡產(chǎn)生的像面將是一個彎曲的珀茲伐表面如示于圖1。請注意，有兩個焦平面（還有許多未示出）的珀茲伐表面貼有標(biāo)簽的近和B中 。 圖像可以聚焦在一個大的數(shù)目位于A和 B之間，以產(chǎn)生一個尖銳的焦點(diǎn)上的邊緣或在圖像的中心焦平面。 當(dāng)檢體設(shè)置在目鏡（目鏡）觀察的顯微鏡，它要么顯示清晰，明快在中心或在視場的邊緣，但不能同時使用。 這是因?yàn)閺耐哥R中心的距離越大的離軸點(diǎn)導(dǎo)致在更緊密的離軸圖像點(diǎn)。 通常，這不是當(dāng)顯微鏡常規(guī)地掃描樣本，以觀察它們的各種特征的一個嚴(yán)重問題。 這是一個簡單的事情，用微調(diào)旋鈕來糾正標(biāo)本重點(diǎn)小的不足。 然而，對于顯微攝影，場曲可以是一個嚴(yán)重的問題，特別是當(dāng)該照片的一部分是不聚焦。

這個概念是使用代表不同的照明技術(shù)，在幾個顯微照片所示的教程。 當(dāng)圖像位置滑塊移動到*左邊的圖像的中心部分處于焦點(diǎn)的圖像的外部變得非常模糊。 這是不可能區(qū)分出現(xiàn)在視場的邊緣的任何微小的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。 另外，當(dāng)滑動件被移動到*右端時，產(chǎn)生相反的效果發(fā)生在圖像的中央部分變得失焦和邊緣進(jìn)入尖銳焦點(diǎn)。 滑動范圍的中間部分表示中心和邊緣聚焦之間的*佳折衷。 這個位置將是一個顯微鏡將被迫為顯微攝影使用與在此狀態(tài)下的光學(xué)的焦點(diǎn)。

場的曲率可以在剛剛掃描樣品可以容忍，但它是災(zāi)難性的，當(dāng)一個人試圖生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的顯微照片。 在顯微鏡的早期糾正前鏡片享受著廣泛的使用，顯微攝影往往會限制記錄在膠片上的視場的聚焦中心區(qū)域的面積，從而模糊了邊緣模糊。 這可以通過在光電管插入一個投影透鏡，以減少對所述相機(jī)視場可用的量來容易地實(shí)現(xiàn)。 另一種方法是用一個波紋管伸展在相機(jī)上，以增加相機(jī)膠卷距離從投影透鏡，直至視場的僅中心部分是可見的。

在此之前的平場物鏡由卡爾·蔡司公司在30年代末期問世，本場在中間像平面的有效平面積只有10至12毫米。 現(xiàn)代顯微鏡處理場曲通過修正使用專門設(shè)計的物鏡，這個差。 這些高度校正的物鏡被命名為俯視或平 （用于平場）和今天的物鏡的*常見的類型中使用，提供了高眼壓場范圍18到26毫米，并且能夠產(chǎn)生清晰的圖象細(xì)節(jié)從中心到邊緣的。 該光學(xué)改進(jìn)已在增加物鏡的復(fù)雜性和成本，并常降低傳輸代價得到的。 事實(shí)上，平場校正已引進(jìn)抗反射涂層后只能變成現(xiàn)實(shí)。

平場物鏡也修正了其他光學(xué)文物，如球形和色差。 在該還對色差被大多校正的俯視物鏡的情況下，該物鏡被稱為俯視消色差 。 這也是對于螢石和復(fù)消色差的物鏡，其具有修飾的名稱平場螢石和平場復(fù)消色差透鏡 ，分別的情況。

加場曲透鏡校正已被校正了其他單色（塞德爾）和多色的光學(xué)象差的物鏡往往可以添加顯著號碼透鏡元件與物鏡的。 例如，典型的消色差物鏡具有兩個透鏡雙峰和厚的彎月形或半球狀的透鏡，共5透鏡元件產(chǎn)生，如圖所示在圖2的左側(cè)相反，可比的俯視消色差物鏡具有三個雙峰，透鏡三重峰，彎月透鏡和半球形前透鏡，一共有11的透鏡元件，使得它非常難以制造。 剖開示出這兩個物鏡都示于圖2。正如我們所看到的，透鏡元件的數(shù)量增加的透鏡來校正球面誤差以及色差和場曲像差。 不幸的是，由于透鏡元件的數(shù)量增加了所以沒有物鏡的成本。

該修正球面，色，像散，慧形像，失真和場曲像差復(fù)雜的平場復(fù)消色差的物鏡可以包含多達(dá)18至20個獨(dú)立鏡片，使得這些物鏡的*昂貴和困難制造。 平場復(fù)消色差物鏡可向上3,000元至4,000元的成本高倍率的單位，也有高數(shù)值孔徑。 對于許多顯微攝影的應(yīng)用程序，但是，它是不具有*佳的校正*必要的，雖然這在很大程度上取決于樣品和所需放大倍數(shù)的范圍時。當(dāng)成本是很重要的，它往往是明智的選擇具有校正高度尤其更現(xiàn)代的版本售價更溫和俯視螢石物鏡。 這些物鏡提供了清晰和銳利的圖像，*小的像場彎曲，并且將足以滿足90％以上的顯微攝影的應(yīng)用程序。

場曲是很少完全消除，但它往往是難以檢測邊緣的曲率與大多數(shù)平場校正物鏡和它不在顯微照片中顯示。 此工件是在低放大倍數(shù)更嚴(yán)重，并且可以是與立體顯微鏡，其中表觀東西曲率是由立體聲角度或相對于雙光束路徑傾斜的扁平物體主要引起一個嚴(yán)重的問題。 制造商已經(jīng)奮斗了多年，以消除場曲在立體顯微鏡中發(fā)現(xiàn)的大物鏡。 在過去十年的公司，如尼康顯微鏡，奧林巴斯，蔡司，徠卡和已在用于構(gòu)建立體顯微鏡和光學(xué)質(zhì)量方面取得了長足的進(jìn)步，而文物和畸變尚未完全消除，中高端車型，現(xiàn)在都能夠生產(chǎn)*的顯微照片。