顯微鏡三種不同的攝影方式
在靜態(tài)攝影中,直焦攝影是大家所熟知的一種方式,其實(shí)還有另外兩種攝影方式,分別是目鏡后投影攝影和目鏡后攝影,但是這兩種技術(shù)的相關(guān)資料教程在中文互聯(lián)網(wǎng)中快要絕跡,也被顯微鏡廠商所摒棄。再次提起,是因?yàn)檫@兩種技術(shù)還有一定的價(jià)值,且聽我一一道來。
壹·直焦攝影
成像方式:
物鏡-相機(jī)傳感器為方便介紹和理解,無限遠(yuǎn)光學(xué)類型物鏡是需要管鏡參與調(diào)整光線的匯聚(有限遠(yuǎn)物鏡不需要管鏡),這里把管鏡省略掉了。
優(yōu)點(diǎn):未經(jīng)過二次放大,分辨率是這三者中最好的。
缺點(diǎn):
由于物鏡的限制,絕大部分物鏡的像場都無法滿足全畫幅,邊緣畫質(zhì)會(huì)很差。
景深極淺,正是由于這個(gè)問題,顯微鏡所觀察的標(biāo)本幾乎都是很平、很薄(幾十微米厚)的薄片。不過這個(gè)問題對于靜物來說也很好解決,使用景深堆疊即可。
貳·目鏡后投影攝影這是本次介紹的焦點(diǎn)?。?!
成像方式:物鏡-攝影目鏡-(不帶鏡頭)相機(jī)
優(yōu)點(diǎn):經(jīng)由物鏡的成像被攝影目鏡再次放大,
1.可以獲得一個(gè)較高的放大倍率。2.可以獲得一個(gè)更大的像場,全畫幅下也沒有黑邊、暗角。3.更寬的景深,適合拍攝視頻,為什么?
實(shí)話實(shí)說它其實(shí)并沒有增加物鏡的景深,目鏡后投影攝影,由于有攝影目鏡的介入,在相同的放大倍率下,可以使用更低倍率的物鏡,較低的倍率由于NA較低的關(guān)系,往往能獲得同等放大倍率下兩三倍的景深寬度。
景深不是由倍率決定,而是由NA決定;
景深不是由倍率決定,而是由NA決定;
景深不是由倍率決定,而是由NA決定!
舉個(gè)例子:在同樣獲得50倍放大倍率的情況下,
直焦攝影
只由物鏡成像,50X 0.55,它的景深就只有1.8微米。
目鏡后投影攝影
可以用三豐10倍物鏡和5倍攝影目鏡組合,整體放大倍率為50倍。
景深其實(shí)就是10倍物鏡NA0.28的景深,通過公式算出景深為7微米左右。
眾所周知,動(dòng)態(tài)的視頻對于分辨率的需求遠(yuǎn)不及可以注視的照片,更寬的景深比更高的分辨率更適合視頻。
缺點(diǎn):目鏡后投影攝影,目鏡把物鏡成像后的像再次放大,物鏡沒有分辨的像,目鏡再次放大后依然不能分辨。相當(dāng)于擴(kuò)音器上再套個(gè)擴(kuò)音器,它的聲音并不會(huì)無限放大。
分辨率不是由倍率決定,而是由NA決定;
分辨率不是由倍率決定,而是由NA決定;
分辨率不是由倍率決定,而是由NA決定!
還是以剛才的例子為例。
在同樣獲得50倍放大倍率的情況下,
直焦攝影:物鏡50X 0.55,分辨率是0.9微米。
而目鏡后投影攝影,物鏡10X 0.28,分辨率是3.5微米。(分辨率越小分辨的東西越清晰)
叁·目鏡后攝影

用帶有鏡頭的相機(jī)(手機(jī))拍攝在觀察目鏡中的畫面。
這種方式反而是普通大眾最有印象的方式,在互聯(lián)網(wǎng)上常見的顯微鏡視頻中,95%以上都是采用這樣方式,它的成像特點(diǎn)就是有一個(gè)清晰的圓形黑邊。也是這里面最經(jīng)濟(jì)的做法,只要你有一臺顯微鏡,就可以用手機(jī)直接拍攝。
成像方式:
物鏡-觀察目鏡-鏡頭-相機(jī)
優(yōu)點(diǎn):
省錢,方便、快捷;
手機(jī)有計(jì)算攝影加持,通常顏色鮮艷,銳度高;
缺點(diǎn):
有黑邊;畫質(zhì)一般般;
最后,還有一種方式,是現(xiàn)代顯微鏡廠商所默認(rèn)的成像方式,
物鏡-縮倍鏡-小低傳感器
大家都知道,使用相同的鏡頭,小底的相機(jī)比大底的相機(jī)能獲得更高的放大倍率,其實(shí)就相當(dāng)于數(shù)碼裁切,視野也就變小了。為了能讓小底傳感器容納更多的視野,于是乎就加上了縮倍透鏡,比如0.5、0.7倍。
優(yōu)點(diǎn):顯微鏡廠商配套的軟件,可以景深堆疊,全景拼接,數(shù)據(jù)分析等等。
缺點(diǎn):貴,為科學(xué)研究觀察而用,畫質(zhì)不是強(qiáng)項(xiàng)。
總結(jié):
籠統(tǒng)來推薦,照片選直焦攝影;視頻選目鏡后投影攝影;想要入門的朋友選目鏡后攝影。
以上推薦并不絕對,根據(jù)不同的應(yīng)用場景靈活搭配,各有優(yōu)劣,各有優(yōu)劣,各有優(yōu)劣。