Ключевой фактор, влияющий на изображение с помощью микроскопа — аберрация
По объективным условиям ни одна оптическая система не может генерировать теоретически идеальные изображения, а наличие различных аберраций влияет на качество изображения. Ниже приводится краткое введение в различные отклонения.
1. Цветовое различие — это серьезный дефект изображения объектива, который возникает, когда в качестве источника света используется полихроматический свет, а монохроматический свет не создает цветового различия. Белый свет состоит из семи типов: красного, оранжевого, желтого, зеленого, синего, синего и фиолетового. Каждый тип света имеет разные длины волн, поэтому его показатель преломления при прохождении через линзу также различен. Таким образом, точка объекта может образовывать цветовое пятно на изображении. Основная функция оптической системы – ахроматическая.
Разница в цвете обычно включает в себя позиционную разницу в цвете и разницу в цвете при увеличении. Позиционная разница цветов приводит к тому, что при наблюдении в любом положении на изображении появляются цветные пятна или ореолы, в результате чего изображение становится размытым. Хроматическая аберрация увеличения приводит к тому, что края изображения становятся цветными.
2. Сферическая аберрация – это монохроматическая аберрация точек на оси, вызванная сферической поверхностью линзы. Результатом сферической аберрации является то, что после изображения точки она становится уже не ярким пятном, а ярким пятном с постепенно размытыми средними краями, что влияет на качество изображения.
Для коррекции сферической аберрации часто используются комбинации линз для ее устранения. Поскольку сферическая аберрация выпуклых и вогнутых линз противоположна, для ее устранения можно выбрать разные материалы выпуклых и вогнутых линз и склеить их вместе. Сферическая аберрация объектива в микроскопе старой модели не была полностью исправлена, и для достижения эффекта коррекции ее необходимо согласовать с соответствующим компенсирующим окуляром. Сферическая аберрация обычных новых микроскопов полностью устраняется объективом.
3. Аберрация относится к монохроматической аберрации внеосевой точки. Когда внеосевой объект отображается лучом с большой апертурой, излучаемый луч проходит через линзу и больше не пересекается в какой-либо точке. Изображение световой точки будет иметь форму запятой, напоминающей комету, отсюда и термин «кома».
4. Астигматизм Астигматизм – это также внеосевая монохроматическая аберрация, которая влияет на четкость изображения. Когда поле зрения велико, точки объекта на краю находятся далеко от оптической оси, и луч сильно наклоняется, вызывая астигматизм после прохождения через линзу. Астигматизм приводит к тому, что исходная точка объекта после визуализации превращается в две отдельные перпендикулярные короткие линии, которые объединяются в идеальной плоскости изображения, образуя эллиптическое пятно. Астигматизм устраняется за счет сложных комбинаций линз.
5. Изгиб поля, также известный как «изгиб поля изображения». При наличии кривизны поля в линзе точка пересечения всего луча не совпадает с идеальной точкой изображения. Хотя четкие точки изображения можно получить в каждой конкретной точке, вся плоскость изображения представляет собой искривленную поверхность. Это препятствует тому, чтобы вся поверхность изображения была четко видна во время микроскопического исследования, что затрудняет наблюдение и фотографирование. Поэтому объективы, используемые для изучения микроскопов, обычно представляют собой объективы с плоским полем зрения, в которых уже скорректирована кривизна поля.
6. Все упомянутые ранее аберрации, за исключением кривизны поля, влияют на четкость изображения. Искажение — это еще один тип аберрации, при котором концентричность луча не нарушается. Поэтому это не влияет на четкость изображения, но вызывает искажение формы по сравнению с исходным объектом.
