如何选择合适的显微镜C接口相机适配器

浩康生物 广州浩康 2023-06-27 22:09 发表于广东

显微镜相机的主要目的是将显微镜观察结果数字化,方便记录、共享、分析和展示。它为显微镜的应用和研究提供了更多的功能和便利性。当我们将相机连接到显微镜上时,通常需要使用到适配器,如何选择合适的适配器也是有讲究的。

显微镜C接口相机适配器用于将显微镜连接到C接口相机上。这些适配器允许您将显微镜中观察到的图像传输到相机,并进行拍摄或录像。C接口相机适配器通常具有显微镜特定接口的一端,另一端与相机的C接口兼容。

C接口相机适配器工作原理

显微镜成像是基于光学放大和目镜放大的原理,使得人眼可以观察到被放大的微小结构和细节。显微镜成像主要靠物镜和场镜组成的透镜系统对样品进行放大成像,该像所在的平面称为中间像平面,中间像平面正好落在目镜的焦距上,进而被二次放大。

当光路中增加相机时,中间像平面正好和相机传感器重合时才能被清晰成像,因此相机适配器不仅具有连接和支撑相机的功能,同时还要保持一定的距离,否则中间像就不能被相机捕获。

不同的显微镜具有不同类型和规格的C接口相机适配器,因此在选择C接口适配器时,确保适配器与显微镜兼容,并满足连接需求。

另外,C接口适配器除了需要和显微镜兼容外,也是有倍率之分。C接口适配器倍率是指适配器本身在显微观察中起到的放大或缩小作用。倍率取决于适配器的设计和光学构造。显微镜C接口适配器的倍率通常以数字表示,例如0.5X、1X、0.75X等。这意味着适配器将显微镜的图像缩小了相应的倍数。例如,一个0.5X的适配器将使显微镜的图像缩小1/2。

何为合适的C接口相机适配器

人眼在显微镜目镜中看到的是圆形的视野,而相机的传感器都是方形的,因此显微镜相机拍摄的图片和人眼目镜下看的视野并不能做到完全一致,只需按照传感的尺寸,选择对应的倍率的C接口相机适配器,让相机成像画面尽多跟目镜下保持一致或者略小于目镜下视野。

因此,当选择的C接口相机适配器使相机拍摄的对角线视野范围尽可能接近目镜下圆形直径的视野范围时,这种情况通常被认为是最合适的C接口相机适配器。但如果拍摄范围更大,可能会发生光量不足或部分图像被切掉的现象,这种情况通常是不被允许的。

以上均是理论计算结果,还有其他因素如显微镜设计和适配器与显微镜的兼容性等也需要考虑。

如何选择合适的C接口相机适配器

在1x C接口相机适配器时,各图像传感器尺寸的成像视野的范围

作为参考,图示使用视场数22 的目镜时的视野范围以及通过1xC接口相机适配器所取得的各图像传感器尺寸的成像视野的范围。从上图可以看出,1英寸图像传感器拍摄区域更接近目镜下的视野,在4/3英寸以下的图像传感器均可以正常成像,不会有黑边等问题。

另外,采用2/3英寸或者更小尺寸的图像传感器,成像范围明显要小于目镜下的视野,这时我们可以更换小倍率C接口相机适配器来解决。

在0.5x C接口相机适配器时,各图像传感器尺寸的成像视野的范围

上图是采用0.5x C接口相机适配器时各图像传感器尺寸的成像视野的范围,光路经过0.5x C接口相机适配器会将中间像缩小1/2后投射到传感器上,此时2/3英寸图像传感器中图像将和目镜下一致,1/2略小一些,均很好的还原了目镜下的视野。当使用超过2/3英寸图像传感器时,在视野周边可能会发生光量不足或部分图像被切掉。

通过以上的分析,我们得出以下结论:

1. 当使用1英寸及以上的C接口的相机时,为了尽可能和目镜下保持一致的视野,优先选择1x C接口相机适配器;

2. 当使用1英寸以下,2/3英寸以上的C型接口相机时,优先选择0.63x C接口相机适配器;

3. 当选用2/3英寸以下,1/2英寸以上的C接口的相机时,尽可能选择0.5x C接口相机适配器;

4. 1/2英寸以下的C型接口相机优先选择0.35x C接口相机适配器;

以上均是理论上测算结果,具体还需要看显微镜机身设计,有些显微镜光路设计不好,可能需要适当选择小一些的相机适配器;

其他需要注意的

1. 低倍C接口适配器将会提供更大的视野和通常更亮的图像,因为低倍C接口本身含有聚光透镜,因此倍数越低,往往也会越短。

2. 显微镜C接口适配器的倍率通常不会直接影响显微镜的分辨率。倍率主要涉及到适配器本身的放大能力,即适配器在显微观察中所提供的图像放大倍数。但其他因素如适配器的质量、光学性能和适配器与显微镜的兼容性等也需要考虑。

3. 如果使用具有比指定更大尺寸的相机,在视野周边可能会发生光量不足的情况。

4. 相机显示器的放大倍率 = 物镜放大倍率 × C接口相机适配器放大倍率 ×(显示器对角线长度/图像传感器对角线长度);图像传感器尺寸的参考数据:1英寸:16.16 mm,2/3英寸:11 mm,1/1.8英寸:8.8 mm,1/2英寸:8.08 mm,1/3英寸:6 mm,1/4英寸:4 mm。

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