顯微鏡的景深計算方法。

2020-09-04 09:33:41

顯微鏡的景深計算方法

景深在照相時是指成像畫面內(nèi)近處物體與遠處物體之間的距離,如果在一張照片內(nèi)近處的景物與遠處的景物都很清晰說明景深大。照相機的景深可以根據(jù)照片需要展現(xiàn)的效果做適當調(diào)整。顯微鏡一般都是垂直向下取景的,通過視場直徑內(nèi)觀察到的物體表面凸起的位置與凹下的位置都能夠看的很清楚時,那么凸點與凹點之間的高度差就是景深了,對于顯微鏡來說景深越大越好,景深越大在觀察高低不平整的物體表面時,能夠得到更好更立體的清晰度畫面。

Conventional_confocal_microscope_optics

顯微鏡的景深計算方法

景深表示,象平面上清晰的象所對應物平面的前后空間的深度:


dtot=(λ*n)/NA + n/(M?NA) * e


例:40.5um =(0.55um * 1)/0.1 + 1/(4*0.1)*14um (這里取中間值14um)

注:這里以4x物鏡為例


公式中:

dtot:景深
NA數(shù)值孔徑
M :總放大率
λ: 光波波長, (通常λ=0.55um)

: 試樣與物鏡之間介質(zhì)折射率(空氣: n=1、油: n=1.515)

e : 可分辨的最小距離,檢測器被放置在顯微鏡物鏡的像面,其橫向放大率是 Me一般是4um、5um、6um......24um)

 

顯微鏡的景深計算方法


物鏡


4X

10X

40X

100X

數(shù)值孔徑

0.1


0.25


0.65


1.25




數(shù)值孔徑(N.A.)計算公式

數(shù)值孔徑是判斷物鏡性能(分辨率、焦深和亮度)的關鍵要素。

數(shù)值孔經(jīng)(N.A.)以下式計算。


N.A.=n×sinθ


n=試樣與物鏡之間介質(zhì)的折射率(空氣: n=1、油: n=1.515)

θ: 光軸與離物鏡中心最遠的折射光形成的角度。


顯微鏡的視野亮度(B)由與物鏡倍率(M)相關的下式求出。

數(shù)值孔徑(N.A.)越大,物鏡倍率越低,則以孔徑、倍率的平方

值亮度會增加。

∝ N.A.2/ M2


數(shù)值孔徑