顯微鏡像差的種類

顯微鏡像差的種類

上一篇文章“顯微鏡對比度簡介”介紹了顯微鏡對比度，現(xiàn)在是時候介紹顯微鏡對比度的分類了:

影響成像性能的像差可根據(jù)下圖9-2分類。體視顯微鏡指從不同角度觀察物體,使雙眼引起立體感覺的雙目顯微鏡。工業(yè)視頻顯微鏡將傳統(tǒng)的顯微鏡與攝像系統(tǒng),顯示器或者電腦相結(jié)合,達(dá)到對被測物體的放大觀察的目的。金相顯微鏡電腦型金相顯微鏡或是數(shù)碼金相顯微鏡是將光學(xué)顯微鏡技術(shù)、光電轉(zhuǎn)換技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)**地結(jié)合在一起而開發(fā)研制成的高科技產(chǎn)品，可以在計(jì)算機(jī)上很方便地觀察金相圖像，從而對金相圖譜進(jìn)行分析，評級等以及對圖片進(jìn)行輸出、打印。

賽德爾(Seidel)像差=“點(diǎn)像的擴(kuò)展”+“成像面彎曲”+“形狀畸變”

上述(1)至(3)是不符合圖中的理想成像條件(i)的“點(diǎn)圖像擴(kuò)展”。 9-1，(4)是不符合(i)的“成像表面曲率”，(5)與(iii)“形狀失真”不一致

以及(6)和(7)是由光學(xué)系統(tǒng)中使用的玻璃材料的特性所產(chǎn)生的“顏色滲透”圖像。此外，由于“點(diǎn)像展開”也包括衍射效應(yīng)，將光視為波并考慮相位的“波前像差”也屬于“點(diǎn)像展開”

(1)球面像差(球面像差)

軸上的物點(diǎn)發(fā)出的光線入射進(jìn)透鏡時，數(shù)值孔徑(NA)越大的光線，其折射能力越強(qiáng)，與光軸相交時偏離社會理想目標(biāo)成像的位置信息也就越來越大。這種企業(yè)由于這些數(shù)值分析孔徑(NA)的差而造成的成像系統(tǒng)位置以及不同的像差被稱為“球差”。(“球差”與數(shù)值計(jì)算孔徑的3次方成比例。)

雖然數(shù)值孔徑(NA)越大，物鏡的分辨率越高，但是球面像差趨于劣化。 顯微鏡的高數(shù)值孔徑（NA）也保持了良好的光學(xué)性能。

(2)慧差

即使對球面像差小的修正，來自離軸點(diǎn)的光線也不能聚焦在成像平面上的一個點(diǎn)上，從而產(chǎn)生一個不對稱的模糊，就像彗尾一樣。這就是所謂的智慧差異。

(3)像散

利用校正了球差和彗差的透鏡，離軸物點(diǎn)的圖像可能仍然不形成點(diǎn)，但是在同心圓方向上分布的在線圖像和在徑向上分布的在線圖像是分離的。這就是所謂的散光。發(fā)生散光時；焦點(diǎn)位置前后，點(diǎn)像會出現(xiàn)縱向和橫向模糊。

(4)場曲

在垂直于光軸的平面上的物體的成像面，未必是與光軸方向垂直的平面，一般都成為一個彎曲的面。這個社會現(xiàn)象可以被稱為“場曲像差”。產(chǎn)生場曲像差時．成像系統(tǒng)位置信息會在我場周圍環(huán)境出現(xiàn)這種偏移。如果將焦點(diǎn)對準(zhǔn)像的中心，像的周圍會出現(xiàn)一些模糊。為了使整幅圖像，包括通過圖像以及周圍也很清晰，就需要我們完全校正該像差

(5)畸變

物體平面上的形狀與成像平面上的形狀不相似的現(xiàn)象稱為“失真”。 當(dāng)發(fā)生失真時，如圖9-6所示的正方形圖像將變成桶形或枕形。

顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)有一定的像差。當(dāng)失真發(fā)生時，它可能導(dǎo)致檢測到的形狀結(jié)構(gòu)不正確。如果要用顯微鏡精確測量，就必須仔細(xì)注意像差。例如，像差校正函數(shù)用于校正。

(6)色差

光學(xué)系統(tǒng)中使用的玻璃具有不同波長產(chǎn)生不同折射率的特性。因此，每種波長的焦距不同，會引起成像位置的偏移。