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顯微鏡攝像中的黑邊現象分析

2013-10-16  發布者:admin 

顯微攝像中的邊緣模糊現象及俗稱的黑邊現象,在數碼單反相機連接顯微鏡成像時經常會碰到,邊緣模糊的現象根據其模糊的程度可以分為以下三類:

顯微攝像輕重黑邊 顯微攝像中度黑邊 顯微攝像重度黑邊
輕重          中度        嚴重

另外,邊緣模糊的對稱性也要加以判斷。模糊邊緣的不對稱性是判斷光學係統是否正確對中的第一個指標. 大部分情況是數碼相機鏡頭和顯微鏡的光軸沒有對中。少數情況是因為數碼相機的感光芯片位置本身沒有固定在相機機身內的正確位置。在常規的拍攝過程中,數碼相機本身的這些誤差通常都被忽略了。但是在顯微拍攝中,所有機械設計製造誤差以及平行光路中的圖像扭曲現象都被無情放大,讓人不可忽視。

中心偏移:

中心位置 中心位置
中心位置        中心偏移

可行方案:如果光學係統本身是對中的,那麽通過對具有內置變焦鏡頭的數碼相機進行調焦可以解決圖像邊緣模糊及成像錯位的現象。通過正確的對中及調焦所得的圖像質量是非常清晰的。

應用的領域不同,對成像質量的要求也不同。有些領域是可以接受成像邊緣模糊現象的。例如在胃鏡或內窺鏡成像應用中,成像要求是圓形視野,醫生需要預覽的是通過光纖管導出的圓形視野圖片,所以此種情況下,成像邊緣模糊現象是可以接受的。 顯微拍攝要求達到滿屏效果,通常滿屏看到的圖像視野範圍比肉眼通過目鏡看到的實際視野範圍要小,滿屏狀態不會產生黑邊現象。

究竟是什麽原因導致邊緣模糊?

主要的光學元器件,如鏡片、孔徑、觀察筒、鏡頭,都是圓形設計。而數碼相機的感光芯片是矩形的電子部件。成像邊緣模糊實際是顯微鏡光路邊緣模糊。圓形的顯微圖像投影到矩形的數碼相機感光芯片上後,圓形顯微圖像以外的區域將呈黑色。隻有將圓形顯微圖像足夠放大,數碼相機充分曝光使整個芯片上的顯微圖像都有光照的情況下,才不會出現黑邊現象。

如果需要得到高清晰度的顯微圖像,數碼相機及顯微鏡之間的光學適配器是不可或缺的。數碼相機適配器能夠保證獲得最佳的顯微放大圖片。此外,數碼相機適配器對光的補償、透過率、色散、平衡、強弱以及圖像的矯正、補償都起了很大的作用。由於光限製及光的相互交錯,圖像邊緣扭曲現象比中心光軸位置更加嚴重。如果適配器不能達到最佳效果的作用,那麽成像就會出現色散、像差等缺陷。好的適配器隻有配可以更好鏡頭的單反相機才能拍出最佳圖片。數碼相機的光學變焦鏡頭在顯微攝像中是不需要的,因為數碼相機的光學變焦鏡頭會降低顯微鏡光路質量。因此,單反相機通常都配有轉接環,數碼相機適配器直接接在數碼相機機身的接環上。

顯微攝像中的黑邊(邊緣模糊)現象常見的原因總結:
•數碼相機鏡頭和顯微鏡的光軸沒有對中;
•數碼相機鏡頭對光路的限製;
•數碼相機及顯微鏡之間沒有光學適配器連接;
•顯微鏡第三目配備的攝像鏡頭不合適或選擇的C型接口不匹配;
•光學係統本身是偏心的。



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