设为首页收藏本站
开启辅助访问 切换到宽版

 找回密码
 加入牧夫（请注明天文爱好者，否则无法通过审核，请勿使用gmail/outlook/aol/icloud邮箱注册）

QQ登录

只需一步，快速开始

搜索
123456下一页
返回列表 发新帖

几种摄影目镜及增倍镜的视野

 火 [复制链接]
dongmin 发表于 2012-8-10 11:15 | 显示全部楼层 来自： 中国–江苏–苏州 电信
chmh63 发表于 2012-8-9 20:15

                               
登录/注册后可看大图

哦，明白了。 又学到了很多东西。 这个可调光圈的物镜太棒了！
玩过很多放大头和电影头，感觉光圈在摄影中 ...

缩小光圈会影响分辨率。显微物镜的设计目标是尽可能的追求高分辨率，所以通常的物镜不带可调光圈。
有些特殊的应用场合需要可调的光圈，比如透射暗场观察时，需要配合暗场聚光镜适当的缩小光圈以得到暗场照明条件。
回复 顶~ 砸~

使用道具 举报

购买望远镜就在牧夫天文商城
 楼主| chmh63 发表于 2012-8-10 11:53 | 显示全部楼层 来自： 中国–北京–北京 联通
本帖最后由 chmh63 于 2012-8-10 11:54 编辑
dongmin 发表于 2012-8-10 11:15

                               
登录/注册后可看大图

缩小光圈会影响分辨率。显微物镜的设计目标是尽可能的追求高分辨率，所以通常的物镜不带可调光圈。
有些 ...

原来物镜的设计原理与摄影镜头不同呀。摄影镜头的MTF曲线在F8附近是最佳的，而最大光圈下MTF达不到最佳性能（也许Leica头例外），并且景深也浅，所以一般缩小2-3级光圈的效果较好，通过小光圈能得到较大的景深
回复 顶~ 砸~

使用道具 举报

一丈法师 发表于 2012-8-10 13:45 | 显示全部楼层 来自： 中国–河北–石家庄 电信
chmh63 发表于 2012-8-10 11:53

                               
登录/注册后可看大图

原来物镜的设计原理与摄影镜头不同呀。摄影镜头的MTF曲线在F8附近是最佳的，而最大光圈下MTF达不到最佳性 ...


无论是摄影镜头、放大头还是物镜，顶级的都是在最大光圈分辨率最高，缩小光圈只是为了具体需要（如增加景深、减少光通量等）；而对于较差镜头来说必须缩小2-3档光圈才能较好的效果则是因为设计、加工上的缺陷（向成本妥协也是一个主要原因)造成的。
回复 顶~ 砸~

使用道具 举报

 楼主| chmh63 发表于 2012-8-10 14:54 | 显示全部楼层 来自： 中国–北京–北京 联通
本帖最后由 chmh63 于 2012-8-10 15:10 编辑
一丈法师 发表于 2012-8-10 13:45

                               
登录/注册后可看大图

无论是摄影镜头、放大头还是物镜，顶级的都是在最大光圈分辨率最高，缩小光圈只是为了具体需要（如增加景 ...

刚查了一下蔡司镜头的MTF（http://forum.xitek.com/thread-381254-1-1-2.html），对其著名的Planar 50/1.4的MTF研究了一下：
planar5014_0.jpg

在F/1.4（最大光圈）时：
中心对10 lp /mm的辨识率约为82％
中心对20 lp /mm的辨识率约为64％
中心对40 lp /mm的辨识率约为42％

在收光圈到F/5.6时：
中心对10 lp/mm的辨识率约为95％
中心对20 lp/mm的辨识率约为86％
中心对40 lp/mm的辨识率约为65％

可见Planar 50/1.4在F5.6下的分辨率要高于最大光圈F1.4。但顶级的Leica头在最大光圈表现也极佳，也许顶级的物镜在最大光圈下分辨率最高，但普通物镜可能做不到这一点，不知设计物镜时是否直接就采用了最佳光圈，使其达到最佳的分辨率


附Leica NOCTILUX 50 0.95的MTF线：
 leica50095.jpg

file:///C:%5CDOCUME%7E1%5CLinkArc%5CLOCALS%7E1%5CTemp%5Cksohtml%5Cwps_clip_image-28175.png
回复 顶~ 砸~

使用道具 举报

 楼主| chmh63 发表于 2012-8-10 21:21 | 显示全部楼层 来自： 中国–北京–北京 联通
qinsolo 发表于 2012-8-10 18:21

                               
登录/注册后可看大图

无敌兔搭配重光有点委屈

5DII也没啥委屈的，目前与她搭配的还有几百元的手动老头、放大头、电影头呢。全幅单反用于显微摄影比较有利，36 X 24mm的成像面对画质有一定保证，对摄影目镜放大倍数的要求也相对低一些（目前基本买不到适用于APS幅面的1.67X摄影目镜）。
回复 顶~ 砸~

使用道具 举报

一丈法师 发表于 2012-8-10 22:17 | 显示全部楼层 来自： 中国–河北–石家庄 电信
chmh63 发表于 2012-8-10 14:54

                               
登录/注册后可看大图

刚查了一下蔡司镜头的MTF（http://forum.xitek.com/thread-381254-1-1-2.html），对其著名的Planar 50/1.4 ...

超大光圈的摄影镜头追求的不是高分辨率而是低照度下的快门速度和超级的背景虚化。我心目中真正可用的最大光圈达到2.8及以上的就可算是牛头了，比如对一些好的微距头测试就会发现随着最大光圈的下降分辨率也在降低，我手中的一个专业级的50mm/2.8放大头也是如此。单从分辨率上说光圈收缩5.6才最锐的镜头绝算不上好头，因为从光学理论上的计算可以得知，光圈每缩两档分辨率就会下降一倍（当然这是在不考虑镜头制造工艺的理想状态下）。显微镜头由于镜头口径较小，加工上更容易接近理想状态，所以顶级的物镜分辨率几乎只受物理定律的限制。
回复 顶~ 砸~

使用道具 举报

 楼主| chmh63 发表于 2012-8-11 06:24 | 显示全部楼层 来自： 中国–北京–北京 联通
一丈法师 发表于 2012-8-10 22:17

                               
登录/注册后可看大图

超大光圈的摄影镜头追求的不是高分辨率而是低照度下的快门速度和超级的背景虚化。我心目中真正可用的最大 ...

谢谢法师的细致解释。摄影镜头追求的是大光圈（如Leica 50/0.95，Cannon 85/1.2），物镜追求的是平场APO、高分辨率，口径不可能太大（受物镜塔的限制？）。但还是有些胖大物镜，不知这种胖大物镜与瘦小物镜（如老蔡司特别瘦小）有何特点？ 胖大物镜的放大倍数高、内部镜片多、分辨率高？
回复 顶~ 砸~

使用道具 举报

一丈法师 发表于 2012-8-11 10:28 | 显示全部楼层 来自： 中国–河北–石家庄 电信
chmh63 发表于 2012-8-11 06:24

                               
登录/注册后可看大图

谢谢法师的细致解释。摄影镜头追求的是大光圈（如Leica 50/0.95，Cannon 85/1.2），物镜追求的是平场APO ...

摄影镜头的MTF值是在特定的条件下得出的，并不适合评价远距离成像（如天望）和近距离成像（如微距）的镜头。具体到显微镜物镜来说，其分辨率可用公式表示为：d=0.61λ/NA ，式中d为最小分辨距离；λ为光线的波长；NA为物镜的数值孔径。而数值孔径（NA，通常都会标在物镜上）是物镜前透镜与被检物体之间介质的折射率（n）和孔径角（又称镜口角，α）半数的正弦之乘积。用公式表示如下：NA=n*sinα/2。
镜口角.gif 分辨率.jpg

对于空气介质来说，其折射率是个常数为1.0，而从上图可以直观地看出镜口角会随着镜片的口径增加和与标本之间的距离缩短而增加（但理论上不会达到180度，即sinα/2达不到1.0，也就推导出干物镜的最大NA达不到1.0）。所以“粗大”物镜好处就是：在同样工作距离下可以获得更大的镜口角（带来更大的NA值即分辨率），或者保持同样的分辨率条件下能有更长的工作距离（这是工业显微镜所必须的），另外粗大的镜头的优点是更容易获得较大的高质量像场（老的物镜中心分辨率也不错，但平场性能很差）。当然，粗大物镜会造成制造成本的显著上升，所以长工作距离高分辨率的工业用物镜基本都是天价。
回复 顶~ 砸~

使用道具 举报

 楼主| chmh63 发表于 2012-8-11 11:38 | 显示全部楼层 来自： 中国–北京–北京 联通
一丈法师 发表于 2012-8-11 10:28

                               
登录/注册后可看大图

摄影镜头的MTF值是在特定的条件下得出的，并不适合评价远距离成像（如天望）和近距离成像（如微距）的镜 ...

谢谢法师给俺补了一课。俺是搞摄影测量专业的，无意中就将摄影中的概念用到显微中来了。原来物镜的分辨率取决于NA，查看了几个物镜的NA值：
老蔡司20X的NA = 0.40
新蔡司平场20X的NA = 0.45
APO蔡司63X的NA = 0.95
NA与分辨率成正比，与放大率成正比，与工作距离成反比。
NA的平方与焦深成反比，那NA高的物镜其焦深将非常浅
回复 顶~ 砸~

使用道具 举报

一丈法师 发表于 2012-8-11 12:28 | 显示全部楼层 来自： 中国–河北–石家庄 电信
本帖最后由 一丈法师 于 2012-8-11 12:35 编辑
chmh63 发表于 2012-8-11 11:38

                               
登录/注册后可看大图

谢谢法师给俺补了一课。俺是搞摄影测量专业的，无意中就将摄影中的概念用到显微中来了。原来物镜的分辨率 ...


其实从上面的两个公式可以看出，NA值（或者说分辨率）和放大倍数是没有直接关系的，只是实际的设计与加工中高倍物镜（超短焦距、超短工作距离）更容易实现超高的NA值罢了。你那个zeiss APO 63X 0.95的物镜（应该是个干物镜）在当年也算是个极品了，已经非常接近干物镜NA值1.0的理论极限了（所以据说Zeiss显微镜比较牛X的口号是“我们只受光学定律的限制”），过了几十年现在zeiss63X干物镜的NA值也还是0.95，不过对比一下肯定是新物镜像场边缘的成像质量要远好于老版本。
回复 顶~ 砸~

使用道具 举报

一丈法师 发表于 2012-8-11 13:31 | 显示全部楼层 来自： 中国–河北–石家庄 电信
玩天望的人常说“口径是王道”，这个说法对普通摄影镜头和显微镜头其实都是通用的，只是2米的天望口径相对于几万光年的距离来说实在是微不足道，而显微镜物镜2mm的镜片口径相对于0.1mm的工作距离来说则是极其巨大的。另外，正是由于显微镜对成像质量要求高而且小口径的镜片更容易加工成接近完美的状态，所以APO的说法是从显微镜行业中最早出现的。
回复 顶~ 砸~

使用道具 举报

 楼主| chmh63 发表于 2012-8-11 14:25 | 显示全部楼层 来自： 中国–北京–北京 联通
坐下听法师上课。
俺的摄影镜头焦距覆盖了10 - 1000mm，口径也到了F1.4。但显微物镜刚入门，还要恶补显微镜的很多基础知识。先学《光学显微镜基础知识100条》，再学.....
回复 顶~ 砸~

使用道具 举报

dongmin 发表于 2012-8-11 16:26 | 显示全部楼层 来自： 中国–江苏–苏州 电信
摄影镜头的光圈值,也就是f值, 好像是定义成焦距和光圈直径的比值， 是相对口径的倒数，和显微物镜的数值孔径的定义是不一样。摄影镜头的光圈值越大,对应的数值孔径其实越小。

点评

chmh63
摄影镜头的F值越小，其相对口径就越大，物镜的NA越大，其相对口径越小。有点意思，口径大的摄影镜头天价，NA大的物镜也天价。  详情 回复 发表于 2012-8-11 20:16
回复 顶~ 砸~

使用道具 举报

 楼主| chmh63 发表于 2012-8-11 20:16 | 显示全部楼层 来自： 中国–北京–北京 联通
dongmin 发表于 2012-8-11 16:26

                               
登录/注册后可看大图

摄影镜头的光圈值,也就是f值, 好像是定义成焦距和光圈直径的比值， 是相对口径的倒数，和显微物镜的数值孔 ...

摄影镜头的F值越小，其相对口径就越大，物镜的NA越大，其相对口径越小。有点意思，口径大的摄影镜头天价，NA大的物镜也天价。
回复 顶~ 砸~

使用道具 举报

一丈法师 发表于 2012-8-11 21:49 | 显示全部楼层 来自： 中国–河北–石家庄 电信
大光圈和大光圈值表达的意思正好相反。高NA值的物镜的f值是超小的，记得可以达到0.3。有一个换算NA值和f值的公式，一时记得不是很清楚，等我找找以前的记录。
回复 顶~ 砸~

使用道具 举报

hzg0728 发表于 2012-8-11 22:48 | 显示全部楼层 来自： 中国–广东–汕头 电信
营养贴，长知识
回复 顶~ 砸~

使用道具 举报

 楼主| chmh63 发表于 2012-8-12 06:35 | 显示全部楼层 来自： 中国–北京–北京 联通
某国产平场物镜标识的一些参数：

1. 平场消色差物镜技术参数：L＝195
放大倍数   数值孔径       焦距    光学工作距离
    4X           0.10          31.07         28.93  
   10X           0.25          17.47          5.82
   20X           0.40            8.56          1.16
   40X           0.65            4.37          0.62
  100X          1.25            1.71          0.23


2. 平场无限远消色差物镜技术参数：f＝180
放大倍数   数值孔径       焦距    光学工作距离
    4X            0.10          46.45         14.02  
   10X           0.25          18.52          6.58
   20X           0.40            9.01          1.04
   40X           0.65            4.56          0.67
  100X          1.25            1.80          0.26

疑问：
（1） 不同放大倍数的物镜，其焦距也是依倍数变化的？
（2） 国产物镜与国外同级别物镜差距有多大？（只看到国产平场20X的NA为0.40，蔡司平场20X的NA为0.45）
（3） 这些参数对摄影的影响如何？
（4） 用4X的物镜接皮腔（RMS-M42），再接单反试过微距，此时是否相当于接上了31mm焦距的放大头？（只不过没有光圈调节）

物镜微距.jpg





回复 顶~ 砸~

使用道具 举报

一丈法师 发表于 2012-8-12 11:57 | 显示全部楼层 来自： 中国–河北–石家庄 电信
chmh63 发表于 2012-8-12 06:35

                               
登录/注册后可看大图

某国产平场物镜标识的一些参数：

1. 平场消色差物镜技术参数：L＝195放大倍数   数值孔径       焦距     ...

（1）是的。当共轭距固定、镜筒长不变的时候，要增加镜头的放大倍数只能依次减少焦距；
（2）蔡司、莱卡、尼康的不少中低端显微镜是在中国代工生产的，高端国内基本是空白。据说目前国产显微镜厂家中Motic发展还不错，在国际市场上用自己的中档对抗国外品牌的低档还是有一定竞争力的。我买过Motic的高端型号的体视镜，感觉它要走的路还很长呀，呵呵；
（3）显微摄影比目视对物镜的要求还要高些，分辨率、色差、平场、畸变控制等方面都比较理想的只有名牌高端物镜了；
（4）有限远的物镜在成像原理上和放大头是一样的，不过放大头的像场支持全幅单反而显微镜头在设计的工作距离下做不到（缩短工作距离可增大放大倍数和像场，但成像质量也会下降）。除了像场之外，4X NA 0.1的物镜（属低端了，高端的可达0.16甚至0.20）的成像质量也比不上专业级的放大头。您不是用过放大头拍微距吗，这方面应该有所体会。
回复 顶~ 砸~

使用道具 举报

 楼主| chmh63 发表于 2012-8-12 12:40 | 显示全部楼层 来自： 中国–北京–北京 联通
本帖最后由 chmh63 于 2012-8-12 13:01 编辑
一丈法师 发表于 2012-8-12 11:57

                               
登录/注册后可看大图

（1）是的。当共轭距固定、镜筒长不变的时候，要增加镜头的放大倍数只能依次减少焦距；
（2）蔡司、莱卡 ...

谢谢法师的细心答疑与指点！ 又学到了很多书本上学不到的知识。
看样子显微摄影必须选择高端物镜。
看了高人的7X-20X显微摄影：http://dcbbs.zol.com.cn/1/18_9810.html   http://dcbbs.zol.com.cn/2/18_10748.html
其设备是：
#1 自己做的一個可以垂直移動的平台~~用來放置被攝物用的~~是由一個小型的腳架~~一個手動的 macro rail 與一個表面塗黑的紙板組成~~
#2 捲成圓筒狀的一張白紙~~套在顯微鏡物鏡上~~拍攝時被攝物會稍在圓筒白紙內~~閃燈直接打在白紙上~~製造柔光效果~~
#3 顯微鏡物鏡 (Mitutoyo M plan 10x APO)
#4 在 ebay 上買的一個 adapter~~Surplus shed 172mm 管鏡藏在裡面~~
#5 蛇腹 ~~
#6 被 stackshot 主機控制的 stackshot rail~~
14946042_0800.JPG

感觉太震撼了。希望也能学一点皮毛。

刚找到了这个物镜的技术参数：
日本三丰Mitutoyo 10X物镜 M Plan APO 10
Numerical Aperture: 0.28
Working Distance (mm): 33.5
Focal Length (mm) : 20
Resolving Power (μm): 1.0
Depth of Focus (μm) : 3.5

这个物镜： 蔡司Apochromat物镜 6.3X/0.2 好用吗？
回复 顶~ 砸~

使用道具 举报

一丈法师 发表于 2012-8-12 13:49 | 显示全部楼层 来自： 中国–河北–石家庄 电信
本帖最后由 一丈法师 于 2012-8-12 13:53 编辑

嗯，我觉得这种效果对您来说并非可望不可及，基本经济条件许可的条件下剩下的就是功夫了。上图用的就是在微距界口碑极好的三丰APO工业物镜，但真正让人感觉惊艳的效果主要还是景深叠加造成的，动辄一、二百张的拍照叠加如完全用手动来完成实在是不堪其繁琐，也是我目前遇到的主要瓶颈。对步进电机的控制编程也许是您的长项，有兴趣就一起琢磨吧，呵呵
回复 顶~ 砸~

使用道具 举报

123456下一页
返回列表 发新帖

本版积分规则

APP下載|手机版|爱牧夫天文淘宝店|牧夫天文网 ( 公安备案号21021102000967 )|网站地图|辽ICP备19018387号

GMT+8, 2024-12-22 23:11 , Processed in 0.090693 second(s), 9 queries , Gzip On, Redis On.

Powered by Discuz! X3.5 Licensed

Copyright © 2001-2020, Tencent Cloud.

快速回复 返回顶部 返回列表