顕微鏡の解像度に影響を与える要因にはどのようなものがありますか?
1. 色収差
色収差はレンズ結像における重大な欠陥で、多色光を光源とした場合に発生し、単色光では色収差は発生しません。白色光は赤、橙、黄、緑、青、紫の 7 種類の光で構成されており、各種光の波長が異なるため、レンズを通過する際の屈折率も異なり、物体側に点が 1 つある場合、像側に色の斑点が形成されることがあります。
色収差には、一般的に位置色収差と倍率色収差があります。位置色収差は、どの位置で観察しても画像に色の斑点やハローが現れ、画像がぼやけます。倍率色収差は、画像に色の付いたエッジが現れます。
2、球面収差
球面収差は、レンズの球面によって生じる軸上の点の単色位相差です。球面収差によって生じる結果、結像後の点は明るい点ではなく、明るい中心、明るい点の端が徐々にぼやけた状態になります。これは画像の品質に影響します。
球面収差の補正は、レンズの組み合わせで除去するためによく使用されます。凸レンズと凹レンズの球面収差は反対であるため、異なる材質の凸レンズと凹レンズを選択して接着することで除去効果を得ることができます。古い顕微鏡では対物レンズの球面収差が完全に補正されていないため、補正効果を得るには、対応する補正接眼レンズと組み合わせる必要があります。一般的に、新しい顕微鏡の球面収差は対物レンズによって完全に除去されます。
3、ヒステリシス
知恵収差は、軸外点の単色位相差です。軸外物体点を大口径ビームで結像すると、レンズから放射された光線は点と交差しなくなり、光点の像は彗星のようなコマ形状になるため、「コマ」と呼ばれます。
4、散らばるように
分散は、単色位相差の軸外点の鮮明度にも影響します。視野が非常に広い場合、物体点の端が光軸から離れ、ビームが大きく傾き、レンズの後に分散が発生します。分散により、元の物体点は画像内で 2 つの別々の垂直な短い線になり、合成後に理想的な画像平面で楕円形のスポットが形成されます。画像の分散は、レンズの複雑な組み合わせによって解消されます。
5、像面湾曲
像面湾曲は「像面湾曲」とも呼ばれます。レンズに像面湾曲がある場合、ビーム全体の交点は理想的な像点と一致しません。各特定の点では明確な像点が得られますが、像面全体は曲面です。このように、顕微鏡検査中に位相面全体を同時に見ることができず、観察や撮影が困難になります。そのため、研究用顕微鏡の対物レンズは一般的に平面対物レンズであり、この対物レンズは像面湾曲が補正されています。
6、異常
前述のさまざまな位相差は像面湾曲のほか、すべて画像の鮮明度に影響します。 収差は位相差のもう 1 つの性質であり、ビームの同心性は損なわれません。 したがって、画像の鮮明度には影響しませんが、画像と元のオブジェクトの形状が歪みます。
