在显微镜成像系统中,“视野大小”(Field of View,简称FOV)是描述观察范围广度的核心参数之一。视野越大,观察区域越广泛,能够在同一视图中容纳更多细胞、组织结构或其他微观元素,这对细胞培养、样品筛选、组织切片评估等应用具有重要意义。
奥林巴斯显微镜CKX41作为倒置式生物显微镜,其光学系统特别优化了视野范围的设计,确保在不同倍率和观察模式下依然维持优异的图像覆盖率与边缘清晰度。通过合理选配目镜与物镜组合,CKX41可在多种应用需求下实现从宏观概览到微观精查的灵活切换。
视野大小是指通过目镜观察时所能看到样品的最大直径,单位通常为毫米(mm)。它与目镜视场数(FN)和物镜放大倍率密切相关。
显微镜视野大小的标准计算公式如下:
视野直径(mm)=目镜视场数 FN物镜放大倍数\text{视野直径(mm)} = \frac{\text{目镜视场数 FN}}{\text{物镜放大倍数}}视野直径(mm)=物镜放大倍数目镜视场数 FN
其中:
FN(Field Number)是目镜提供的视场数值;
物镜放大倍数决定了样品被放大了多少倍;
FN越大,视野越宽广;物镜放大倍数越大,视野越窄。
例如,若使用FN为20的目镜和10×的物镜:
视野大小=2010=2.0 mm\text{视野大小} = \frac{20}{10} = 2.0\,mm视野大小=1020=2.0mm
这意味着观察者看到的样品区域直径为2毫米。
奥林巴斯CKX41常配备以下两种标准目镜:
目镜型号 | FN值(视场数) | 放大倍数 |
---|---|---|
WH10×/20 | 20 mm | 10× |
WH10×/22 | 22 mm | 10× |
使用FN 22目镜时,相较于FN 20视场更宽,可观察范围更大,有利于细胞分布快速初筛与批量观察。
CKX41支持多种UIS2系列物镜,常用规格包括:
物镜倍率 | 数值孔径(NA) | 类型 |
---|---|---|
4× | 0.10 | 平场消色差(Plan Achromat) |
10× | 0.25 | 平场消色差 |
20× | 0.40 | 相衬/普通 |
40× | 0.65 | 相衬/普通 |
不同放大倍数下视野大小对比如下(以FN 20目镜为例):
物镜倍率 | 视野直径(mm) |
---|---|
4× | 5.0 |
10× | 2.0 |
20× | 1.0 |
40× | 0.5 |
可以看出,随着物镜放大倍数的提升,视野呈反比缩小。使用者需根据实验需求灵活切换倍率,以实现从整体观察到细节审视的无缝过渡。
CKX41采用无限远UIS2光学系统,该系统支持宽视场目镜与大视场物镜的组合设计,有效扩展了观察范围,并保持图像边缘不失真。
三目镜筒设计可连接摄像头或图像采集系统,成像区域可覆盖目视视野,有利于大视野图像采集、拼图与全景扫描。
X-Y双轴平台移动精度高,配合大视野观察,用户可快速浏览样品大面积区域,实现细胞筛查与分区观测。
在细胞培养场景中,大视野(如4×物镜+FN 22目镜组合)能在一次观察中评估整个培养皿中心区域细胞密度、生长趋势与污染情况,节省筛选时间。
对于96孔板、24孔板等实验格式,较大视野便于快速完成孔内样品状况初步判断。通过精确定位可结合图像分析软件进行全板扫描建图。
在荧光成像中,视野大小决定了信号分布的覆盖范围。CKX41配合滤光组件与大视场摄像模块,支持大面积样品荧光成像,适用于信号强度变化追踪与分布分析。
教学场合中,较大视野有助于展示样本全貌,便于教师解释细胞群体结构、组织分层等宏观形态,提升课堂效率。
若样品未处于正确焦平面,即便视野大也难以获取清晰图像,因此聚焦精度与视野清晰度相辅相成。
视野范围在理论上受限于光学设计,但实际成像中若物镜存在污染或未准确装配,会导致视野变窄或边缘模糊。
即使目镜提供2.0 mm直径视野,连接数字摄像头后因芯片尺寸影响,实际成像区域可能略小,需通过软件参数补偿或后期拼接弥补。
较大的视野在高通量实验中尤为关键:
提升采样效率:在样品数量庞大或批量检测任务中,大视野一次观察更多区域,有效降低操作次数。
缩短定位时间:快速锁定目标区域,减少机械平台移动距离。
便于图像分析:大视野图像有利于后续软件处理,如细胞计数、形态识别与图像分割等。
为最大限度发挥CKX41的视野优势,用户可参考以下配置建议:
使用目的 | 推荐组合 | 优点 |
---|---|---|
快速筛选 | 4×物镜 + FN 22目镜 | 广视野观察,效率高 |
细胞生长分析 | 10×物镜 + FN 20目镜 | 成像清晰,视野适中 |
高精度局部观测 | 40×物镜 + FN 20目镜 | 分辨率高,适用于细节捕捉 |
荧光图像采集 | 20×物镜 + 摄像头(大靶面) | 兼顾放大倍数与成像视野 |
同时,搭配图像拼接软件,可将多个小视野图像拼合为整图,实现宏观样品全貌分析。
奥林巴斯显微镜CKX41的视野大小设计在保持高清成像质量的基础上,兼顾观察广度与操作便利,特别适合细胞培养、显微筛查、生物教学等多种实验任务。通过合理选配目镜与物镜组合,用户可以灵活切换不同视野范围,满足从低倍大视野筛选到高倍精细观察的完整需求。其光学系统、结构布局与人机交互设计也进一步放大了视野使用效能,成为实验室中不可或缺的高性价比显微工具。
杭州实了个验生物科技有限公司