• 分辨率Resolution

    分辨率Resolution

    成像技术, 显微技术 2019年8月26日

    介绍 荧光显微镜中的分辨率定义为样品上两点之间仍可区分的最短距离。这主要由两个因素决定;显微镜分辨率是显微镜可以分辨的最小物体,而相机分辨率是相机检测显微镜可以分辨的物体的能力。 显微镜的最大分辨率是物镜数值孔径和样品发射波长的函数,而相机分辨率则完全由像素大小决定。 但是,荧光显微镜的分辨能力最终受到光的衍射极限的限制,例如,当使用绿光(510 nm)时,其衍射极限约为220 nm。这为可以分辨…

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  • 像素大小和系统分辨率之间的关系--机器视觉成像

    像素大小和系统分辨率之间的关系–机器视觉成像

    光学, 成像技术 2019年8月26日

    了解相机传感器和成像镜头之间的相互影响是设计和实现机器视觉系统的关键。然而这种关系的优化往往被忽视,其实它对系统整体分辨率的影响是很大的。不合适的相机/镜头组合可能会导致成像系统在成本上的浪费。不过,在不同应用中选用合适的镜头和相机并不是一件容易的事情:更多的相机传感器(导致更多镜头)被设计和制造出来,得益于更先进的制造技术,它们拥有更强的性能。这些新的传感器为我们选择镜头新添了更多挑战,使得相机…

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  • 显微镜分辨率Microscope Resolution

    显微镜分辨率Microscope Resolution

    显微技术 2019年8月26日

     光学显微镜的分辨率定义为标本上两点之间的最短距离,观察者或相机系统仍可将其区分为单独的实体。下图(图1)给出了这个重要概念的一个示例,其中来自标本的点光源在显微镜中间像平面上显示为艾里衍射图。 图1-艾里斑和分辨率极限 显微镜物镜分辨率的极限是指其在衍射图中区分两个紧密排列的艾里斑的能力(图中未标出)。中间像平面附近的衍射图的三维表示被称为点扩散函数,在图1的下部示出。标本图像由一系列…

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  • 数值孔径Numerical Aperture

    数值孔径Numerical Aperture

    显微技术 2019年8月26日

    数值孔径(也称为物侧孔径)是最初由Abbe为显微镜物镜和聚光镜定义的值(通常由缩写NA表示)。它由简单的表达式给出: 数值孔径(NA)= n × sin(μ)或n × sin(α) 注意:许多作者使用变量µ来指定一半的角孔径,而另一些作者则使用更常用的术语α,在某些情况下使用θ。 在数值孔径方程中,n表示物镜前透镜与样品之间介质的折射率,μ或α是物镜的二分之一角孔径。 图1-数值孔径 显微镜物镜的…

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  • 景深和聚焦深度Depth of Field and Depth of Focus

    景深和聚焦深度Depth of Field and Depth of Focus

    显微技术 2019年8月26日

    考虑光学显微镜的分辨率时,大部分重点放在垂直于光轴的平面中的点对点横向分辨率(图1)。分辨率的另一个重要方面是物镜的轴向(或纵向)分辨能力,该能力是平行于光轴测量的,通常被称为景深。 图1-景深范围 像水平分辨率一样,轴向分辨率仅由物镜的数值孔径决定(图2),目镜仅放大分解的细节并投影到中间像平面中。就像在经典摄影中一样,景深由从最近对焦的物体平面到同时对焦的最远平面的距离决定。在显微镜下,景深非…

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  • 显微镜物镜规格

    显微镜物镜规格

    显微技术 2019年8月26日

    通常,很容易识别单个物镜的属性,因为重要的参数通常刻在物镜本身的外壳(或镜筒)上,如图1所示。该图描绘了典型的60倍平场消色差物镜,其中包括常见的雕刻。 确定物镜设计目的所需的所有规格以及正确使用的必要条件。 显微镜制造商提供多种物镜设计,以满足专门成像方法的性能需求,以补偿盖玻片的厚度变化,并增加物镜的有效工作距离。通常,仅通过查看物镜的构造无法了解特定目标的功能。有限的显微镜物镜旨在将衍射极限…

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  • 像素大小和系统分辨率之间的关系--显微成像

    像素大小和系统分辨率之间的关系–显微成像

    成像技术, 显微技术 2019年8月26日

    在显微成像系统中,常常会用分辨率来评价其成像能力的好坏。这里的分辨率通常是指光学系统的极限分辨率以及成像探测器的图像分辨率。最终图像所呈现出的实际分辨率,取决于二者的综合影响。过高的光学分辨率如果没有足够精细的图像分辨率来体现,则实际分辨率会降低到图像分辨率以下;如果相机解析能力过高但光学系统的分辨率低,同样也看不清物体的精细结构。所以在选择相机的时候,我们也不妨根据自己这套系统需要达到的分辨率来…

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  • 信噪比:高端科学相机的核心参数

    信噪比:高端科学相机的核心参数

    成像技术 2019年8月26日

    如果从成像结果来考察一款科学相机,最重要的一般有3个特征: (1)黑白还是彩色。彩色相机能带来颜色信息,但灵敏度和分辨率都不及同参数的黑白相机。(2)帧速。无论是高速移动的样品还是一闪而过的光信号,都需要高帧速相机才有可能采集到。(3)成像质量。影响成像质量(或者经常听到”清晰度”这样的口头表述)的因素,包括信噪比和分辨率。无论是信噪比过低,还是分辨率过低,都无法得到让人满…

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  • 现代相机技术简介

    现代相机技术简介

    成像技术 2019年8月20日

    介绍 相机是不可思议的工具,可让我们捕捉和了解周围的可见世界。当今生产的大多数手机都带有相机,这意味着比以往任何时候都更多的人开始熟悉相机软件并拍照。但是,相机的最大应用之一是用于科学成像,以便为科学研究拍摄图像。对于这些应用,我们需要精心制造的科学相机。 什么是光? 科学相机最重要的方面是定量的能力,因为它可以测量特定数量的事物。在这种情况下,相机测量光,最基本的可测量光单位是光子。 如图1所示…

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  • 显微数字成像的基本概念

    显微数字成像的基本概念

    成像技术 2019年8月20日

    在整个20世纪的大部分时间里,涂在胶片上的光敏化学乳剂用于从光学显微镜复制图像。 仅仅在过去的十年中,电子相机和计算机技术的进步才使数字成像比传统摄影更快,更便宜,更准确地使用。 随后开发了一系列新颖而令人兴奋的技术,使研究人员能够更深入地探查组织,观察活细胞中极其快速的生物学过程,并获得接近单分子水平的有关时空事件的定量信息。 成像设备是光学显微镜中最关键的组件之一,因为它确定可以在什么水平上检…

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