成像顯示效果主要跟哪些參數(shù)有關(guān)，有沒有口碑比較好的中端顯微鏡？

影響顯微鏡成像的主要核心因素有光路設(shè)計(jì)、鏡頭質(zhì)量、光源的單色性等都會(huì)影響觀察的清晰度。

顯微鏡目鏡和物鏡的光學(xué)原理

1、影響光學(xué)顯微鏡分辨率的關(guān)鍵因素是什么？

影響光學(xué)顯微鏡分辨率的關(guān)鍵因素：

1.2、色差

色差是透鏡成像的一個(gè)嚴(yán)重缺陷，發(fā)生在多色光為光源的情況下，單色光不產(chǎn)生色差。白光由紅 橙 黃 綠 青 藍(lán) 紫 七種組成，各種光的波長不同 ，所以在通過透鏡時(shí)的折射率也不同，這樣物方一個(gè)點(diǎn)，在像方則可能形成一個(gè)色斑。
色差一般有位置色差，放大率色差。位置色差使像在任何位置觀察，都帶有色斑或暈環(huán)，使像模糊不清。而放大率色差使像帶有彩色邊緣。

1.2、球差

球差是軸上點(diǎn)的單色相差，是由于透鏡的球形表面造成的。球差造成的結(jié)果是，一個(gè)點(diǎn)成像后，不在是個(gè)亮點(diǎn)，而是一個(gè)中間亮、邊緣逐漸模糊的亮斑。從而影響成像質(zhì)量。
球差的矯正常利用透鏡組合來消除，由于凸、凹透鏡的球差是相反的，可選配不同材料的凸凹透鏡膠合起來給予消除。舊型號(hào)顯微鏡，物鏡的球差沒有完全矯正，應(yīng)與相應(yīng)的補(bǔ)償目鏡配合，才能達(dá)到糾正效果。一般新型顯微鏡的球差完全由物鏡消除。

1.3、慧差

慧差屬軸外點(diǎn)的單色相差。軸外物點(diǎn)以大孔徑光束成像時(shí)，發(fā)出的光束通過透鏡后，不再相交一點(diǎn)，則一光點(diǎn)的像便會(huì)得到一逗點(diǎn)狀，型如慧星，故稱“慧差”。

1.4、像散
像散也是影響清晰度的軸外點(diǎn)單色相差。當(dāng)視場(chǎng)很大時(shí)，邊緣上的物點(diǎn)離光軸遠(yuǎn)，光束傾斜大，經(jīng)透鏡后則引起像散。像散使原來的物點(diǎn)在成像后變成兩個(gè)分離并且相互垂直的短線，在理想像平面上綜合后，形成一個(gè)橢圓形的斑點(diǎn)。像散是通過復(fù)雜的透鏡組合來消除。

1.5、 場(chǎng)曲

場(chǎng)曲又稱“像場(chǎng)彎曲”。當(dāng)透鏡存在場(chǎng)曲時(shí)，整個(gè)光束的交點(diǎn)不與理想像點(diǎn)重合，雖然在每個(gè)特定點(diǎn)都能得到清晰的像點(diǎn)，但整個(gè)像平面則是一個(gè)曲面。這樣在鏡檢時(shí)不能同時(shí)看清整個(gè)相面，給觀察和照相造成困難。因此研究用顯微鏡的物鏡一般都是平場(chǎng)物鏡，這種物鏡已經(jīng)矯正了場(chǎng)曲。

1.6、 畸變

前面所說各種相差除場(chǎng)曲外，都影響像的清晰度?；兪橇硪环N性質(zhì)的相差，光束的同心性不受到破壞。因此，不影響像的清晰度，但使像與原物體比，在形狀上造成失真。

1. 當(dāng)物體位于透鏡物方二倍焦距以外時(shí)，則在像方二倍焦距以內(nèi)、焦點(diǎn)以外形成縮小的倒立實(shí)像；
2. 當(dāng)物體位于透鏡物方二倍焦距上時(shí)，則在像方二倍焦距上形成同樣大小的倒立實(shí)像；
3. 當(dāng)物體位于透鏡物方二倍焦距以內(nèi)，焦點(diǎn)以外時(shí)，則在像方二倍焦距以外形成放大的倒立實(shí)像；
4. 當(dāng)物體位于透鏡物方焦點(diǎn)上時(shí)，則像方不能成像；
5. 當(dāng)物體位于透鏡物方焦點(diǎn)以內(nèi)時(shí)，則像方也無像的形成，而在透鏡物方的同側(cè)比物體遠(yuǎn)的位置形成放大的直立虛像。

2、顯微鏡鏡頭參數(shù)及對(duì)顯微成像質(zhì)量好壞影響

光學(xué)顯微鏡鏡頭分不同類型，但即使對(duì)于同一類型的鏡頭，其成像質(zhì)量也有著很大的差異，這主要是由于材質(zhì)、加工精度和鏡片結(jié)構(gòu)的不同等因素造成的，同時(shí)也導(dǎo)致不同檔次的鏡頭價(jià)格從幾百元到幾萬元的巨大差異。比較**的如四片三組式天塞鏡頭、六片四組式雙高斯鏡頭。對(duì)于鏡頭設(shè)計(jì)及生產(chǎn)廠家，一般用光學(xué)傳遞函數(shù)OTF(Optical Transfer Function)來綜合評(píng)價(jià)鏡頭成像質(zhì)量，光學(xué)系統(tǒng)傳遞的是亮度沿空間分布的信息，光學(xué)系統(tǒng)在傳遞被攝景物信息時(shí)，被傳遞之各空間頻率的正弦波信號(hào)，其調(diào)制度和位相在成實(shí)際像時(shí)的變化，均為空間頻率的函數(shù)，此函數(shù)稱為光學(xué)傳遞函數(shù)。OTF一般由調(diào)制傳遞函數(shù)MTF(Modulation Transfer Function)與位相傳遞函數(shù)PTF(Phase Transfer Function )兩部分組成。像差是影響圖像質(zhì)量的重要方面，常見的像差有如下六種：

2.1、球差:

由主軸上某一物點(diǎn)向光學(xué)系統(tǒng)發(fā)出的單色圓錐形光束，經(jīng)該光學(xué)系列折射后，若原光束不同孔徑角的各光線，不能交于主軸上的同一位置，以至在主軸上的理想像平面處，形成一彌散光斑(俗稱模糊圈)，則此光學(xué)系統(tǒng)的成像誤差稱為球差。

2.2、慧差:

由位于主軸外的某一軸外物點(diǎn)，向光學(xué)系統(tǒng)發(fā)出的單色圓錐形光束，經(jīng)該光學(xué)系列折射后，若在理想像平面處不能結(jié)成清晰點(diǎn)，而是結(jié)成拖著明亮尾巴的慧星形光斑，則此光學(xué)系統(tǒng)的成像誤差稱為慧差。

2.3、像散:

由位于主軸外的某一軸外物點(diǎn)，向光學(xué)系統(tǒng)發(fā)出的斜射單色圓錐形光束，經(jīng)該光學(xué)系列折射后，不能結(jié)成一個(gè)清晰像點(diǎn)，而只能結(jié)成一彌散光斑，則此光學(xué)系統(tǒng)的成像誤差稱為像散。

2.4、場(chǎng)曲:

垂直于主軸的平面物體經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)所結(jié)成的清晰影像，若不在一垂直于主軸的像平面內(nèi)，而在一以主軸為對(duì)稱的彎曲表面上，即*佳像面為一曲面，則此光學(xué)系統(tǒng)的成像誤差稱為場(chǎng)曲。當(dāng)調(diào)焦至畫面中央處的影像清晰時(shí)，畫面四周的影像模糊;而當(dāng)調(diào)焦至畫面四周處的影像清晰時(shí)，畫面中央處的影像又開始模糊。

2.5、色差:

由白色物體向光學(xué)系統(tǒng)發(fā)出一束白光，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)折射后，各色光不能會(huì)聚于一點(diǎn)上，而形成一彩色像斑，稱為色差。色差產(chǎn)生的原因是同一光學(xué)玻璃對(duì)不同波長的光線的折射率不同，短波光折射率大，長波光折射率小。

2.6、畸變：

被攝物平面內(nèi)的主軸外直線，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)成像后變?yōu)榍€，則此光學(xué)系統(tǒng)的成像誤差稱為畸變。畸變像差只影響影像的幾何形狀，而不影響影像的清晰度。這是畸變與球差、慧差、像散、場(chǎng)曲之間的根本區(qū)別。

我們?cè)谠u(píng)價(jià)鏡頭質(zhì)量時(shí)一般還會(huì)從分辨率、明銳度和景深等幾個(gè)實(shí)用參數(shù)判斷。

2.7、分辨率：

又稱鑒別率、解像力，指鏡頭清晰分辨被攝景物纖維細(xì)節(jié)的能力，制約鏡頭分辨率的原因是光的衍射現(xiàn)象，即衍射光斑(愛里斑)。分辨率的單位是線對(duì)/毫米。

2.8、明銳度(Acutance)：

也稱對(duì)比度，是指圖像中*亮和*暗的部分的對(duì)比度。

2.9、景深(DOF)：

在景物空間中，位于調(diào)焦物平面前后一定距離內(nèi)的景物，還能夠結(jié)成相對(duì)清晰的影像。上述位于調(diào)焦物平面前后的能結(jié)成相對(duì)清晰影像的景物間之縱深距離，也就是能在實(shí)際像平面上獲得相對(duì)清晰影像的景物空間深度范圍，稱為景深。

大相對(duì)孔徑與光圈系數(shù)

相對(duì)孔徑，是指該鏡頭的入射光孔直徑(用D表示)與焦距(用f表示)之比，即：相對(duì)孔徑=D/ f 。相對(duì)孔徑的倒數(shù)稱為光圈系數(shù)(aperture scale)，又稱為f/制光圈系數(shù)或光孔號(hào)碼。一般鏡頭的相對(duì)孔徑是可以調(diào)節(jié)的，其*大相對(duì)孔徑或光圈系數(shù)往往標(biāo)示在鏡頭上，如1:1.2或f/1.2 。如果拍攝現(xiàn)場(chǎng)的光線較暗或曝光時(shí)間很短，則需要盡量選擇*大相對(duì)孔徑較大的鏡頭。

鏡頭各參數(shù)間的相互影響關(guān)系

一個(gè)好的鏡頭，在分辨率、明銳度、景深等方面都有很好的體現(xiàn)，對(duì)各種像差的校正也比較好，但同時(shí)其價(jià)格也會(huì)幾倍甚至上百倍的提高。如果我們掌握一些規(guī)律和經(jīng)驗(yàn)，就可以使用同檔次的鏡頭達(dá)到更好的效果。

1. 焦距大小的影響情況

• 焦距越小，景深越大;
• 焦距越小，畸變?cè)酱?
• 焦距越小，漸暈現(xiàn)象越嚴(yán)重，使像差邊緣的照度降低;

2. 光圈大小的影響情況光圈越大，圖像亮度越高;

• 光圈越大，景深越小;
• 光圈越大，分辨率越高;

3. 場(chǎng)中央與邊緣

• 一般像場(chǎng)中心較邊緣分辨率高
• 一般像場(chǎng)中心較邊緣光場(chǎng)照度高

4. 光波長度的影響

在相同的攝像機(jī)及鏡頭參數(shù)條件下，照明光源的光波波長越短，得到的圖像的分辨力越高。所以在需要精密尺寸及位置測(cè)量的視覺系統(tǒng)中，盡量采用短波長的單色光作為照明光源，對(duì)提高系統(tǒng)精度有很大的作用。

光學(xué)金相顯微鏡最好的是德國的蔡司顯微鏡，萊卡的也不錯(cuò)，這應(yīng)該算高端的顯微鏡；其次是日本的奧林巴斯等，算中上等顯微鏡；國產(chǎn)的質(zhì)量相對(duì)都比較差一些，但價(jià)格比進(jìn)口貨便宜的多，國產(chǎn)的也應(yīng)該是上海的幾個(gè)老廠產(chǎn)品質(zhì)量好一些。另外，除了硬件，顯微鏡應(yīng)用軟件的配置水平以及顯微鏡與電腦之間圖片的傳輸質(zhì)量也非常重要。