文章目錄
- 1 顯微鏡介紹
- 2 景深
1 顯微鏡介紹
圖1 顯微鏡
鏡座：支援、穩定作用
鏡柱：支援作用
鏡臂：連接配接作用（可以手握旋轉，便于觀察）
細準焦螺旋：升降鏡筒
粗準焦螺旋：升降鏡筒
鏡筒：連接配接目鏡與物鏡
轉換器：調換物鏡
目鏡：放大圖像
圖2 目鏡
物鏡：放大圖像
圖3 物鏡
載物台：放置玻片
通光孔：光線通過
壓片夾：固定玻片
遮光器：調節光線強弱
圖4 通光孔
反光鏡：反射光線（光線較強時，用平面鏡，較弱時，用凹面鏡）
2 景深
當鏡頭對準某一物體平面準确調焦後，在物平面前後一定距離内的景物也能結成清晰影像，這物平面前後一定距離上結像清晰的縱深範圍，稱為景深。物平面 OP 上點 A 能在焦平面上彙聚為一點 A ′ {A}' A′,而在 OP 前後兩平面上的點 B、C 則會在 FP（Focus Plane） 平面上形成一定大小的彌散斑(Blur)，進而點 B、C 在 FP 上的成像将變模糊，但當這樣的彌散斑足夠小，超出限定的某個分辨等級，可仍然認為點 B、C 在 FP 上的成像是清晰的，點 B 與點 C 能保持在 FP 上清晰成像時的兩點之間沿着光軸的最大距離即對應景深的大小。景深是光學成像系統中一個重要的概念，對成像系統的成像品質具有重要影響。
圖5 景深和彌散斑
圖中，OP是（Object Plane），FP是（Focus Plane），景深公式如下：
Δ = 1 f D 2 u 2 δ − δ 2 f D \Delta = \frac{1}{\frac{fD}{2u^{2}\delta }-\frac{\delta }{2fD}} Δ=2u2δfD−2fDδ1
D ：光圈直徑
σ ：允許的彌散斑直徑
f ：鏡頭焦距
u ：物距
由景深計算公式可以看出，景深與鏡頭使用光圈、鏡頭焦距、拍攝距離以及對像質的要求(表現為對容許彌散圓的大小)有關。這些主要因素對景深的影響如下(假定其他的條件都不改變)：
①鏡頭光圈：光圈越大，景深越小；光圈越小，景深越大；
②鏡頭焦距：鏡頭焦距越長，景深越小；焦距越短，景深越大；
③拍攝距離：距離越遠，景深越大；距離越近，景深越小。
根據景深的定義，大景深的成像系統具有更大的縱深調焦範圍，其可在相當大的誤差範圍内保證調焦結果的準确性，而在基于圖像處理的自動聚焦過程中，通過搜尋峰值确定最佳成像位置也要求搜尋步長小于景深，是以，大景深的成像系統是容易實作基于圖像處理的自動聚焦的，但小景深的成像系統由于對空間深度資訊敏感，在通過基于圖像處理的自動聚焦法聚焦的過程中，不同空間深度上的資訊将會互相幹擾，自動聚焦的可靠性無法保證。