徠卡顯微鏡的景深,如何形成清晰的圖像
顯微鏡,景深常常被看作是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)參數(shù)。在實(shí)踐中,它是由數(shù)值孔徑之間的相關(guān)性,分辨率和放大倍率。為了獲得最佳的視覺印象,現(xiàn)代顯微鏡的調(diào)整設(shè)施的生產(chǎn)領(lǐng)域和分辨率之間的最佳平衡深度 - 兩個(gè)參數(shù),這在理論上呈負(fù)相關(guān)。
視覺景深的實(shí)用價(jià)值
在DIN / ISO標(biāo)準(zhǔn)中,字段的對象側(cè)上的深度被定義為“物體面的兩側(cè)上的空間內(nèi)的軸向深度,可以移動(dòng)對象圖像中沒有檢測到損失銳度,而的圖像平面的位置和物鏡維持“。
但是,標(biāo)準(zhǔn)的不給任何線索如何衡量檢測閾值惡化的焦點(diǎn)。作者首次發(fā)表的主題明顯經(jīng)驗(yàn)豐富的景深是最大貝雷,早在1927年出版了他廣泛的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。貝雷公式給出的視覺景深的實(shí)用價(jià)值,因此一直沿用到今天。在其簡化的形式,如下所示:
? VIS = N [λ/(2×NA2)+ 340um/(NA×M TOT VIS)]
? VIS:視覺經(jīng)驗(yàn)的深度的領(lǐng)域,n:折射率介質(zhì)中的對象是位于。如果對象被移動(dòng)時(shí),輸入的介質(zhì)的折射率,形成不斷變化的工作距離在方程。λ:所用的光波長,為白色光,λ= 0.55微米,NA:數(shù)值孔徑的對象側(cè)上,M TOT VIS:總VIS視覺放大倍率的顯微鏡
如果在上面的方程中,有效的放大倍數(shù)(M TOT VIS = 500 1000×NA)的關(guān)系的總的視覺倍率被替換,可以看出,第一個(gè)近似值,景深的平方成反比的數(shù)值孔徑。
圖 1:景深為一個(gè)函數(shù)的NA為λ= 0.55微米,n = 1
特別是在低放大倍數(shù),景深可以顯著地增加,通過停止下來,即減少的數(shù)值孔徑。這通常是用在共軛平面上的孔徑光闌或隔膜。然而,較小的數(shù)值孔徑,較低的橫向分辨率。
因此它是一個(gè)問題,找到最佳平衡,根據(jù)該對象的結(jié)構(gòu)的分辨率和景深。現(xiàn)代光學(xué)顯微鏡的高分辨率目標(biāo)(高NA)和可調(diào)光圈隔膜,實(shí)現(xiàn)靈活的匹配要求的特定的樣品的光學(xué)。在體視顯微鏡的情況下,往往是必要的z維度的三維結(jié)構(gòu)作出了一定的妥協(xié)贊成較高的景深,頻繁地要求。
更為景深
一個(gè)復(fù)雜的光學(xué)方法取消分辨率和景深之間的相關(guān)性,體視顯微鏡是徠卡公司FusionOptics?。在這里,其中的光路提供了一個(gè)與觀察者眼睛的圖像的高分辨率和低的景深。通過第二光路徑,另一只眼睛看到對同一個(gè)對象的圖像具有低的分辨率和高的景深。
人類的大腦將兩個(gè)單獨(dú)的圖像到一個(gè)最佳的整體形象,同時(shí)具有高分辨率和高景深。
另一個(gè)例子,說明人類大腦的驚人能力是格里諾體視顯微鏡。在此,該對象的左側(cè)和右側(cè)的光路的平面是彼此以一個(gè)小角度。在整體圖像中,顯示的整個(gè)陰影區(qū)域重點(diǎn)突出,雖然這不是在左或右圖像的情況下。
圖 2:對象平面的景深范圍格里諾體視顯微鏡
在數(shù)字圖像處理領(lǐng)域的深度
徠卡應(yīng)用程序套件(LAS)的多聚焦模塊的開發(fā)是為了延長了許多倍的自動(dòng)顯微鏡的景深。照明,圖像的亮度和所有其他的相機(jī)參數(shù)可以單獨(dú)設(shè)置,優(yōu)化所產(chǎn)生的圖像質(zhì)量。
LAS多聚焦模塊提供了一個(gè)簡單的解決方案,通過全集成控制電機(jī)焦點(diǎn)顯微鏡捕捉實(shí)時(shí)圖像擴(kuò)展景深。自動(dòng)捕獲的z棧連同與智能圖像組合算法,保證輕松攝影和重點(diǎn)突出的圖像存儲。
多虧了自動(dòng)化的處理例程,幾乎沒有任何需要用戶干預(yù)。的設(shè)置可以很容易地改變具有寬范圍的樣品。多聚焦模塊是在材料科學(xué),法醫(yī)學(xué),以及在生物和地球科學(xué)的應(yīng)用非常有用。