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显微镜的景深计算方法。

2013-10-16  发布者:admin 

显微镜的景深计算方法

景深在照相时是指成像画面内近处物体与远处物体之间的距离,如果在一张照片内近处的景物与远处的景物都很清晰说明景深大。照相机的景深可以根据照片需要展现的效果做适当调整。显微镜一般都是垂直向下取景的,通过视场直径内观察到的物体表面凸起的位置与凹下的位置都能够看的很清楚时,那么凸点与凹点之间的高度差就是景深了,对于显微镜来说景深越大越好,景深越大在观察高低不平整的物体表面时,能够得到更好更立体的清晰度画面。

Conventional_confocal_microscope_optics

显微镜的景深计算方法

景深表示,象平面上清晰的象所对应物平面的前后空间的深度:


dtot=(λ*n)/NA + n/(M∗NA) * e


例:40.5um =(0.55um * 1)/0.1 + 1/(4*0.1)*14um (这里取中间值14um)

注:这里以4x物镜为例


公式中:

dtot:景深
NA :数值孔径
M :总放大率
λ: 光波波长, (通常λ=0.55um)

: 试样与物镜之间介质的折射率(空气: n=1、油: n=1.515)

e : 可分辨的最小距离,检测器被放置在显微镜物镜的像面,其横向放大率是 Me一般是4um、5um、6um......24um)

 

显微镜的景深计算方法


物镜

4X

10X

40X

100X

数值孔径

0.1

0.25

0.65

1.25



数值孔径(N.A.)计算公式

数值孔径是判断物镜性能(分辨率、焦深和亮度)的关键要素。

数值孔经(N.A.)以下式计算。


N.A.=n×sinθ


n=试样与物镜之间介质的折射率(空气: n=1、油: n=1.515)

θ: 光轴与离物镜中心最远的折射光形成的角度。


显微镜的视野亮度(B)由与物镜倍率(M)相关的下式求出。

数值孔径(N.A.)越大,物镜倍率越低,则以孔径、倍率的平方

值亮度会增加。

∝ N.A.2/ M2


数值孔径