معلمات العدسة المجهرية وتأثيرها على جودة التصوير المجهري
هناك أنواع مختلفة من عدسات المجهر الضوئي ، ولكن حتى بالنسبة لنفس النوع من العدسات ، فإن جودة التصوير مختلفة تمامًا ، ويرجع ذلك أساسًا إلى عوامل مثل المواد ودقة المعالجة وبنية العدسة ، كما يؤدي أيضًا إلى درجات مختلفة من العدسات . يختلف السعر بشكل كبير من بضع مئات من اليوانات إلى عشرات الآلاف من اليوانات. الأكثر شيوعًا هي عدسة Tiansai المكونة من أربع مجموعات وثلاث مجموعات وعدسة Gauss المزدوجة المكونة من أربع مجموعات. بالنسبة لتصميم العدسات والشركات المصنعة ، تُستخدم وظيفة النقل البصري OTF (وظيفة النقل البصري) بشكل عام لتقييم جودة التصوير للعدسة بشكل شامل. ينقل النظام البصري معلومات حول توزيع السطوع على طول الفضاء. إشارة الموجة الجيبية لكل تردد مكاني ، ودرجة تعديلها وتغير طورها عند تكوين صورة فعلية ، كلها وظائف للتردد المكاني ، وتسمى هذه الوظيفة وظيفة النقل البصري. يتكون OTF بشكل عام من جزأين ، وظيفة نقل التعديل MTF (وظيفة نقل التعديل) ووظيفة نقل الطور PTF (وظيفة نقل الطور). يعد الانحراف جانبًا مهمًا يؤثر على جودة الصورة. هناك ستة انحرافات شائعة على النحو التالي:
فرق الكرة:
الحزمة المخروطية أحادية اللون المنبعثة من نقطة جسم معينة على المحور الرئيسي إلى النظام البصري ، بعد انكسارها بواسطة السلسلة البصرية ، إذا كانت أشعة زوايا الفتحة المختلفة للحزمة الأصلية لا يمكن أن تتقاطع في نفس الموضع على المحور الرئيسي ، لذلك أن الصورة المثالية على المحور الرئيسي في المستوى ، تتشكل بقعة منتشرة (تُعرف باسم دائرة الارتباك) ، ويسمى خطأ التصوير لهذا النظام البصري الانحراف الكروي.
غيبوبة:
شعاع الضوء المخروطي أحادي اللون المنبعث إلى النظام البصري من نقطة كائن خارج المحور تقع خارج المحور الرئيسي ، بعد انكسارها بواسطة السلسلة البصرية ، إذا لم تتمكن من تشكيل نقطة واضحة في مستوى الصورة المثالي ، فإنها ستشكل ذيلًا ساطعًا بقعة على شكل مذنب ، يسمى خطأ التصوير لهذا النظام البصري بالغيبوبة.
اللابؤرية:
لا يمكن لشعاع الضوء المخروطي المائل أحادي اللون المرسل إلى النظام البصري بواسطة نقطة كائن خارج المحور تقع خارج المحور الرئيسي أن تشكل نقطة صورة واضحة بعد انكسارها بواسطة السلسلة البصرية ، ولكن يمكنها فقط تشكيل بقعة منتشرة. يسمى خطأ التصوير في النظام البصري اللابؤرية.
مشهد:
إذا كانت الصورة الواضحة التي شكلها النظام البصري لجسم مستوٍ عمودي على المحور الرئيسي ليست في مستوى صورة عموديًا على المحور الرئيسي ، ولكن على سطح منحني متماثل مع المحور الرئيسي ، فإن أفضل مستوى للصورة هو السطح المنحني ، ثم هذا الخطأ في التصوير للنظام البصري يسمى انحناء المجال. عندما تكون الصورة في وسط الشاشة واضحة ، تكون الصور حول الشاشة غير واضحة ؛ وعندما تكون الصورة في منتصف الشاشة واضحة ، تبدأ الصورة في منتصف الشاشة في التعتيم مرة أخرى.
فرق اللون:
يتم إرسال شعاع من الضوء الأبيض من جسم أبيض إلى النظام البصري. بعد انكسار الضوء بواسطة النظام البصري ، لا يمكن أن تتقارب الألوان المختلفة للضوء عند نقطة واحدة ، ويتم تكوين بقعة ملونة للصورة تسمى الانحراف اللوني. سبب الانحراف اللوني هو أن نفس الزجاج البصري له مؤشرات انكسار مختلفة لأطوال موجية مختلفة من الضوء ، ومعامل الانكسار لضوء الموجة القصيرة كبير ، ومعامل الانكسار لضوء الموجة الطويلة صغير.
تشوه:
يصبح الخط المستقيم خارج المحور الرئيسي في مستوى الموضوع منحنى بعد تصويره بواسطة النظام البصري ، ويسمى خطأ التصوير في النظام البصري بالتشويه. تؤثر انحرافات التشويه على هندسة الصورة فقط ، وليس حدتها. هذا هو الفرق الأساسي بين التشويه والانحراف الكروي والغيبوبة والاستجماتيزم وانحناء المجال.
عندما نقوم بتقييم جودة العدسة ، فإننا نحكم بشكل عام من خلال العديد من المعلمات العملية مثل الدقة والحدة وعمق المجال.
دقة:
يُعرف أيضًا باسم معدل التمييز والدقة ، ويشير إلى قدرة العدسة على التمييز بوضوح بين تفاصيل الألياف الخاصة بالمشهد الذي يتم تصويره. السبب الذي يقيد دقة العدسة هو ظاهرة حيود الضوء ، أي بقعة الحيود (بقعة الهواء). وحدة الدقة هي خط زوج / مم.
الحدة (الحدة):
يُعرف أيضًا باسم التباين ، وهو يشير إلى التباين بين أكثر أجزاء الصورة سطوعًا وظلامًا.
عمق المجال (DOF):
في مساحة المشهد ، يمكن أيضًا أن تشكل المشاهد الواقعة ضمن مسافة معينة قبل وبعد مستوى كائن التركيز صورة واضحة نسبيًا. يُطلق على مسافة العمق المذكورة أعلاه بين المشاهد والتي يمكن أن تشكل صورة واضحة نسبيًا قبل وبعد مستوى كائن التركيز ، أي نطاق عمق مساحة المشهد التي يمكن أن تحصل على صورة واضحة نسبيًا على مستوى الصورة الفعلي ، عمق الميدان.
