镜头的好坏直接影响到成像的质量,在显微摄影系统中,镜头所发挥的作用远高于相机,因为在工作室环境中,不太需要相机多好的高感、自动对焦等功能,也不需要多大的传感器,相机最重要的可能就是DPI(单位面积像素数量)了,而镜头则影响了放大倍率、分辨率、色差、球差、慧差、像散、场曲、畸变等等,再加上核心成像部件中因为镜头需要DIY,每个人的理解处理不同带来了极大的不确定性,新手很容易因为忽略了某些细节而影响到整体画质。
物镜的分类
按用途分类
光学显微镜的用途大致分为“生物用”和“工业用”两大类。物镜也可以按照这两种用途,划分为“生物用”物镜和“工业用(金相)”物镜。在生物用途中,一般是将生物标本放置在载玻片上,并从上面用盖玻片遮盖固定。由于生物用物镜需要透过盖玻片观察样本,所以采用了考虑到盖玻片的厚度(一般为0.17 mm)的光学系统设计。而在工业用途中,一般是在金属矿物切片、半导体晶圆和电子零部件等标本没有被遮盖的状态下进行观察的。所以,工业用(金相)物镜采用了物镜前端和标本之间没有盖玻片状态的最佳光学系统设计。
按象差校正程度分类
1.消色差物镜,
2.半复消色差物镜,
3.复消色差物镜,
4.平场物镜,
按观察方式分类
1.明(暗)场物镜
2.相差物镜,
3.微分干涉物镜,
4.偏光物镜,
5.荧光物镜
按工作距离分裂
1.短工作距离物镜
2.长工作距离物镜
3.超长工作距离物镜
按物镜前透镜与盖玻片之间的介质分类
1.干燥系
2.水浸系
3.油浸系
按国家生产分类
1.日系
2.德系
3.国产系
按光学类型分类
1.有限远光学类型
2.无限远光学类型
根据显微堆叠摄影的需求,我们选择物镜最好是选择金相、全复消色差、平场、明场、长工作距离、干燥系、日系、无限远光学类型物镜。
认识物镜上的标识
不同光学类型的安装
光学显微镜物镜按照光学类型分类,可分为有限远光学类型物镜和无限远光学类型物镜。两种光学类型的安装方式有所不同。通常物镜的光学类型标注在盖玻片厚度前方,是数字就是有限远光学类型,是符号∞就是无限远光学类型。
无限远光学类型物镜安装方式
无限远需要在物镜和虚像中增加一组透镜(管镜),使得中间光束平行射出,达到理论上的无限远。
显微镜制造商发现在有限远光学系统中,想在物镜和目镜之间放置滤光镜,偏振镜,反射镜等滤镜,但极不方便,且会造成虚像偏移,影响焦点。
因此,引入了一类新的无限目标,它可以在物镜与管镜之间插入滤镜,还能保持齐焦,成像不会偏移,可实现多种观察方式。
在堆叠摄影中,除去三丰物镜这一类特殊的工业物镜,其实两者(分辨率、像场、工作距离)差别不大,且堆叠摄影很少添加插件切换物镜,也不是特别需要齐焦这一属性。且有限远光学类型物镜价格较低,性价比高,十分推荐新手入门。
无限远这一概念来自于对平行光线的认知。点光源随处可见,它产生光线向一个球一样向四面八方散去。我们很难发出平行光线,当一个点光源距离被照物体很远的时候,就可以近似认为这个光源发出的光是平行光线,比如太阳光,它产生的光线我们认为是平行的。在无限远光学系统显微镜中,由标本通过物镜的光线不在物镜成像,而是作为无限远的平行光束进入管镜,由管镜形成中间像。
1.使用长焦镜头作为管镜
选择对应物镜标示焦距的长焦镜头
焦点调至无限远
最好是选择定焦镜头
镜头与机身重心安装快装板。
2.使用近摄镜(屈光镜)或转为显微镜设计的透镜作为管镜。
由于这是玩家拓展出来的玩法,没有厂商指导,面对不同的物镜、中继透镜,安装方式各有不同,没有一个统一的标准能使所有物镜达到最佳画质,好在大家总结出一个方式,能发挥绝大部分物镜的性能。避免内容太多造成混淆,这里就只介绍Raynox DCR-150,足够应付绝大部分场景。
除德系物镜外,几乎均可适配。
调整镜管长度使中继透镜可无限远合焦;
物镜紧贴中继透镜
正反接均可
镜管内壁贴上消光绒
有限远光学类型物镜安装方式
镜管长度根据物镜标识长度设置,注意这个长度是从物镜尾部到相机cmos的长度。
镜管内植绒
注意:
有限远是长度,无限远是焦距,
焦距(长度)最好按照物镜标识设置,焦距(长度)会影响倍率和分辨率。
实际焦距(长度)÷物镜所需焦距(长度)×物镜倍率=实际倍率
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