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技术应用 - 显微镜摄影如何设置数值孔径和光强度

添加时间：2012-9-12 9:21:31

上海光学仪器厂显微镜成像系统技术应用频道：现在一般使用的感光胶片，在一定的曝光时间范围内，像的亮度与所需曝光时间呈反比关系。只要合适的曝光量不变，就能得到正确曝光的底片，这种原理称为倒易律法则。自动曝光控制器正是通过倒易律法则根据像的亮度确定曝光时间的。但是奥林巴斯显微镜如果曝光时间超出这一范围。显微镜特别是当由于像的亮度太低而使用待别长的曝光时间时，倒易律法则就失去效用，如果用自动曝光控制器所测定的时间进行曝光，底片会出现曝光不足的现象，看起来似乎胶片的感光速度变得低于它原来的速度，例如当胶片上的光强度(即像的亮度)降至一般光强度的1/50时，显微镜原来的Zui佳曝光时间将不是延长50倍，而是延长100倍或更长，这种现象被称为倒易律失效，尼康显微镜主要是由照相材料的特性所决定的。这个效应在彩色显微照相中更为明显。       

当然，在亮度较低的黑白显微照相中也会遇到。在有些新型的自动曝光控制器上(例如日本的奥林巴斯PM-10自动显微摄承装置)，已经设计有倒易律失效的矫正盘，并且附有一张用于各种类型胶片的矫正指数表。在进行显微摄影时根据所用胶片的型号和曝光速度，查出矫正指数，显微镜然后把曝光控制器上的旋钮旋到该指数刻度，数码显微镜就可对倒易律失效进行有效地矫正。从中可以看出，矫正指数不仅与胶片的型号有关，而且主要与胶片的感光速度有关。胶片的感光速度愈高，所用的矫正指数愈大，也就是说倒易律失效的影响愈大。关于各个矫正指数对于曝光时间的影响及矫正情况，可以看出，矫正指数愈大，表明对胶片曝光时间的矫正幅度愈大。例如，当矫正指数为2时，矫正后的曝光时间为原来的2.26倍;当矫正指数为6时，矫正后的曝光时间则为原来的11.6倍。     

上光提示：现在所使用的许多自动显微摄影装置都没有用倒易律失效的矫正盘，有时当不可避免地采用较长的曝光时间时，根据所用胶片的性能查出矫正指数，然后中找出相应的曝光时间矫正值，从而通过自动曝光控制器上的胶片速度选择盘或补偿器延长曝光时间，显微镜使倒易律失效得到矫正。     

除了上面所叙述因素而外，还存在着一些其他的情况，当然在这些情况下自动曝光控制器无疑对于寻找正确的曝光时间是有很大的帮助，尽管这样，一些实际经验对于显微摄影仍然是必需的。特别是在没有自动曝光控制器和曝光表的情况下，或者使用暗视野或荧光显微镜进行显微照相时，尼康显微镜就必须在实验曝光的基础上寻找正确的曝光时间，一般从一个Zui短的，显微镜光时间开始每次增加一倍。例如采用1s, 2s, 1 s, 2 s, 4 s, 8 s, 16s等时间，通过一系列底片的曝光，寻找Zui佳的曝光时间。在进行这样的一系列曝光时，必须小心地保持显微镜装配和照明等一切条件不发生变化。    

由于曝光时间与光的强度(表现为像的亮度)成反比，任何影响光强度的因素都将影响曝光时间。在实践中一个Zui容易发生的错误是，当一个正确的曝光时间已经用曝光表测定后，在曝光之前显微镜工作者又重新精细地调节了集光器光阑，显微镜这就导致了胶片的不正确的曝光。金相显微镜在照相中当照明调节及其他条件保持不变，而只是更换了物镜或目镜时，新的曝光时间可以通过光强度的计算而进行估计。由于光的强度与有效数值孔径商的平方，以及与总放大倍数商的平方成比例，显微镜因此第2次曝光时间(ET I)可以从第1次曝光时间(ETI)中得出式中:N.A.I和N.A. I分别是第1次和第2次曝光时物镜的有效数值孔径;Vi和VI分别是第1次和第2次曝光时显微镜的总放大倍数。当然以这种方法计算的曝光时间只是一个近似值，因为集光器孔径上的任何变化都会影响物镜孔径的有效利用。

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