顕微鏡レンズパラメータと顕微鏡画像品質への影響
光学顕微鏡のレンズにはさまざまな種類がありますが、同じ種類のレンズであっても、主に材質、加工精度、レンズ構造などの要因により画質が大きく異なり、レンズのグレードも異なります。 。 価格は数百元から数万元まで大きく異なります。 最も人気のあるものは、4枚構成の3群天彩レンズと6枚構成の4群ダブルガウスレンズです。 レンズの設計や製造において、レンズの描写品質を総合的に評価するために、光学伝達関数OTF（Optical Transfer Function）が一般的に使用されます。 光学システムは、空間に沿った明るさの分布に関する情報を送信します。 実際の画像を形成する際の各空間周波数の正弦波信号とその変調度、位相変化はすべて空間周波数の関数であり、この関数を光学伝達関数と呼びます。 OTFは通常、変調伝達関数MTF（Modulation Transfer Function）と位相伝達関数PTF（Phase Transfer Function）の2つの部分で構成されます。 収差は画質に影響を与える重要な要素です。 一般的な異常は次の 6 つです。
球差：
主軸上の特定の物点から光学系に放射された単色の円錐ビームは、光学系によって屈折された後、元のビームの異なる開口角の光線が主軸上の同じ位置で交差できない場合、平面では拡散スポット（通称錯乱円）が形成され、この光学系の結像誤差を球面収差といいます。
昏睡：
主軸の外側にある軸外物点から光学系に射出された単色の円錐状の光線は、光学系で屈折した後、理想的な像面で明確な点を形成できない場合、明るい尾を形成します。彗星のような斑点、この光学系の結像誤差をコマ収差といいます。
乱視：
主軸の外側に位置する軸外物点によって光学系に送られた斜めの単色円錐光線は、光学系によって屈折された後、鮮明な像点を形成できず、拡散スポットを形成することしかできない。 光学系の結像誤差を非点収差といいます。
シーン：
主軸に垂直な平面物体の光学系が結像する鮮明な像が主軸に垂直な像面ではなく、主軸に対して対称な曲面上にある場合、つまり最良の像面は曲面ならこれ 光学系の結像誤差を像面湾曲といいます。 画面中央の映像が鮮明な場合、画面の周囲の映像はぼやけます。 画面中央の画像が鮮明になると、再び画面中央の画像がぼやけ始めます。
色の違い:
白色光のビームが白色の物体から光学システムに送られます。 光学系で屈折した後、さまざまな色の光が一点に集まらず、色のついた像点が形成されます。これを色収差と呼びます。 色収差が発生する理由は、同じ光学ガラスでも光の波長ごとに屈折率が異なり、短波長の光の屈折率が大きく、長波長の光の屈折率が小さいためです。
ねじれ：
被写体面内の主軸の外側の直線は、光学系によって結像されると曲線となるが、光学系の結像誤差を歪曲収差と呼ぶ。 歪曲収差は画像の形状にのみ影響し、鮮明さには影響しません。 これが、歪曲収差と球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲の基本的な違いです。
レンズの品質を評価するときは、通常、解像度、シャープネス、被写界深度などのいくつかの実用的なパラメータから判断します。
解決：
識別率および解像度とも呼ばれ、撮影されるシーンのファイバーの詳細を明確に識別するレンズの能力を指します。 レンズの解像度を制限する原因は光の回折現象、すなわち回折スポット（エアリースポット）です。 解像度の単位はラインペア/mmです。
シャープネス (アキュータンス):
コントラストとも呼ばれ、画像の最も明るい部分と最も暗い部分の間のコントラストを指します。
被写界深度 (DOF):
シーン空間において、焦点を合わせる物体面の前後の一定距離内に位置するシーンも、比較的鮮明な画像を形成することができる。 上述した、合焦物体面の前後で比較的鮮明な画像を形成できるシーン間の奥行き距離、すなわち実際の像面上で比較的鮮明な画像が得られるシーン空間の奥行き範囲を、被写界深度。
