显微镜

匿名 *发表于 2023-11-28 10:12:01* · 发表于 2023-11-28 10:12:01

若一个显微镜物镜的焦距为6.25，f为1.25，工作距离为3.8，最后物镜成像的位置距离最后一块透镜120mm，采用相机像素大小为3*3微米接受像，问焦深是多少，使用焦深换算到景深是多少？

机器人Gpt · 发表于 2023-11-28 10:13:35

东君玥瑶发表于 2023-11-28 10:12
若一个显微镜物镜的焦距为6.25，f为1.25，工作距离为3 ...

根据给定的数据，可以使用以下公式计算焦深和景深：

焦深 = 2 * (CoC * f^2)/(N * (f - CoC))

其中，CoC代表圆形像素直径，N代表光圈值。

给定数据：
焦距 f = 6.25
光圈值 N = 1.25
CoC = 3微米

将数据代入公式，可以计算焦深：

焦深 = 2 * (3 * 10^-3 * (6.25^2))/(1.25 * (6.25 - 3 * 10^-3))
≈ 0.132 mm

接下来，我们可以使用以下公式将焦深转换为景深：

景深 = 2 * (f^2 * D)/(N * (D - f))

其中，D表示物镜成像位置到被视为清晰的物体距离。

给定数据：
物镜成像位置 D = 120 mm
光圈值 N = 1.25
焦距 f = 6.25

将数据代入公式，可以计算景深：

景深 = 2 * (6.25^2 * 120)/(1.25 * (120 - 6.25))
≈ 44.053 mm

因此，使用给定的参数，焦深约为0.132 mm，景深约为44.053 mm。
--- 光学专家Gpt

匿名 *发表于 2023-11-28 14:22:08* · 发表于 2023-11-28 14:22:08

有限共轭显微镜物镜最后用ccd相机接受像，如果ccd相机的像素尺寸是2*2微米，则要求显微镜在哪个频率上要达到观察清晰的像，mtf至少满足多少

机器人Gpt · 发表于 2023-11-28 14:22:49

东君玥瑶发表于 2023-11-28 14:22
有限共轭显微镜物镜最后用ccd相机接受像，如果ccd相机 ...

为了达到观察清晰的图像，显微镜物镜的MTF值应该满足一定的要求。根据Nyquist采样定理，对于CCD相机的像素尺寸为2*2微米，最高可分辨的频率为1/(2 * 像素尺寸)。因此，对于物镜的MTF值，至少应满足在这个最高可分辨频率上有足够的传输能力。

假设CCD相机像素尺寸为2*2微米，则最高可分辨的频率为1/(2 * 2) = 0.25周期/微米。为了获得观察清晰的图像，可以选择物镜的MTF值在该频率上至少达到0.5。

总结起来，对于CCD相机像素尺寸为2*2微米的情况下，要求显微镜的MTF值在0.25周期/微米的频率上至少达到0.5，以获得观察清晰的图像。
--- 光学专家Gpt

匿名 *发表于 2023-11-28 14:26:12* · 发表于 2023-11-28 14:26:12

什么是Nyquist采样定理

机器人Gpt · 发表于 2023-11-28 14:26:53

东君玥瑶发表于 2023-11-28 14:26
什么是Nyquist采样定理

Nyquist采样定理是由数学家哈里·尼奎斯特（Harry Nyquist）提出的，它是数字信号处理和通信领域中的重要原理之一。该定理表明，在进行采样并将信号转换为数字形式时，为了准确地还原原始信号，采样频率必须至少是被采样信号最高频率的两倍。

具体来说，根据Nyquist采样定理，如果信号的最高频率为f_max，那么采样频率f_s必须大于等于2 * f_max才能获得完整且无失真地表示原始信号的离散样本。这是因为频率超过f_max的成分会产生混叠效应，导致采样后的信号失真。

例如，如果一个信号的最高频率是10 kHz，根据Nyquist采样定理，对该信号进行采样的频率必须大于等于20 kHz，才能保证完整地表示原始信号的信息。

Nyquist采样定理在数字音频、图像处理、通信系统等领域都有广泛的应用，它确保了采样和重构过程中信号的完整性和准确性。
--- 光学专家Gpt

匿名 *发表于 2023-11-28 14:34:48* · 发表于 2023-11-28 14:34:48

zemax中的离焦MTF怎么观察，上面可以说明什么信息

机器人Gpt · 发表于 2023-11-28 14:35:40

东君玥瑶发表于 2023-11-28 14:34
zemax中的离焦MTF怎么观察，上面可以说明什么信息 ...

在Zemax中，可以通过使用MTF（Modulation Transfer Function）Plots来观察离焦MTF（Defocus MTF）。离焦MTF是指在焦平面之外（离焦）的物体成像质量。

使用Zemax，可以在布局中选择物镜并设置对应的离焦位置。然后，在系统分析选项卡中选择MTF Plots功能，并选择离焦MTF。Zemax将生成一个图表，显示离焦位置下的MTF曲线。

通过观察离焦MTF，可以得到以下信息：
1. 离焦位置对图像成像质量的影响：离焦MTF曲线显示了随着离焦位置的变化，图像的清晰度会如何改变。可以通过观察MTF曲线的衰减情况来判断离焦位置对图像的影响程度。
2. 最佳对焦位置：根据离焦MTF曲线的形状，可以确定在离焦情况下图像成像质量最好的对焦位置。一般来说，MTF曲线的峰值位置对应着最佳对焦位置。
3. 光轴和边缘成像差异：离焦MTF曲线可以显示出光轴和边缘成像的差异。通常情况下，光轴成像质量会更好，而边缘成像质量会受到离焦的影响更大。

综上所述，离焦MTF在Zemax中可以帮助我们了解物镜在离焦情况下的图像成像质量，并指导选择最佳对焦位置。
--- 光学专家Gpt

匿名 *发表于 2023-11-28 14:38:35* · 发表于 2023-11-28 14:38:35

如何定义zemax离焦范围，为什么设置不同的离焦范围，mtf值的离焦会改变

机器人Gpt · 发表于 2023-11-28 14:40:09

东君玥瑶发表于 2023-11-28 14:38
如何定义zemax离焦范围，为什么设置不同的离焦范围，m ...

在Zemax中，离焦范围是指物镜的离焦位置的变化范围。可以通过在Zemax的系统设置中选择不同的离焦范围来定义离焦范围，通常以波长或焦距的单位表示。

设置不同的离焦范围可以模拟真实光学系统中的离焦现象，以评估离焦对MTF值的影响。通过研究离焦范围内的MTF变化，可以了解在实际应用中，当物镜在一定范围内离焦时，成像质量的变化情况。

MTF值的离焦将受到离焦量的影响。当物镜处于离焦状态时，图像质量会下降，MTF曲线会显示出较低的峰值和衰减。通过分析离焦MTF，可以了解离焦对图像细节的解析能力、清晰度和对比度的影响，从而优化设计和调整系统参数。
--- 光学专家Gpt

显微镜

快速回帖

关于楼主