1．Tổng quan về độ sâu tiêu điểm/độ sâu trường ảnh
Trong một ống kính thông thường, chỉ có một điểm được lấy nét hoàn toàn.
(Các thấu kính đặc biệt dùng để đo chính xác chẳng hạn như thấu kính viễn tâm bị loại trừ)
Có những khu vực ít bị mất nét trước và sau điểm được lấy nét hoàn hảo.
Đây được gọi là độ sâu trường ảnh.
Nếu bạn di chuyển ra xa điểm hoàn toàn đúng nét, điểm đó sẽ dần bị mờ.
Bằng cách thu hẹp đường quang, bạn có thể giảm mức độ mờ.
Tuy nhiên, vì hình ảnh trở nên tối hơn khi dừng lại nên không thể sử dụng nó với các ống kính có độ phóng đại rất cao.
2．Độ sâu tiêu cự/độ sâu trường ảnh của kính hiển vi
Ảnh bên dưới là kính hiển vi có khẩu độ của chúng tôi, MS200PC3 (20-110x).
 |
Sử dụng kính hiển vi có khẩu độ này, chúng ta sẽ so sánh hình ảnh khi thấu kính mở rộng và khi thấu kính khép lại.
(Giảm khẩu độ để tăng độ sâu trường ảnh.)
Nghiêng thang kính cao độ 0,5mm ở 45 độ và quan sát nó từ phía trên.
 |
 |
(1) Độ sâu tiêu điểm/độ sâu trường ảnh ở mức 50x
| ＜Khi mở khẩu độ＞ | ＜Khi thu hẹp đến mức tối đa＞ |
 |
 |
Có tiêu điểm đến đâu là tuỳ mỗi cá nhân
Vì nó nghiêng 45 độ nên nhân với 1/1,41 sẽ cho độ sâu của nét.
Nếu bạn đánh giá 4 bước (= 2 mm) là chính xác thì độ sâu trường ảnh là 2 mm x (1/1,41) = 1,42 mm.
Hãy nghiêng bảng một góc 45 độ và quan sát nó ở độ phóng đại 50 lần.
(Các linh kiện điện tử 1,6 mm x 0,8 mm được xếp cách nhau 1 mm.)
| <Khi mở khẩu độ> | <Khi thu hẹp đến mức tối đa> |
 |
 |
Theo tham khảo, tôi cũng đã xác nhận ở mức 100x.
Vì độ phóng đại cao nên thang đo kính đã được thay đổi thành khoảng cách 0,2mm.
| <Khi mở khẩu độ> | <Khi thu hẹp đến mức tối đa> |
 |
 |
Xin lưu ý rằng nếu bạn đóng khẩu độ, ống kính sẽ tối hơn và độ phân giải sẽ giảm.
3．Độ sâu của tiêu điểm/kỹ thuật để tăng độ sâu trường ảnh
◆Giải thích: Về độ sâu tiêu cự/độ sâu trường ảnh của ống kính
Trước khi giới thiệu thủ thuật này, tôi muốn giải thích độ sâu tiêu điểm của ống kính.
Độ sâu tiêu điểm còn được biểu thị bằng DOF (Depth of Focuse).
|
Trường hợp trong không khí（N＝１） DOF＝(0.55/(2×NA²))+(1/M×K/NA) |
(Giải thích công thức)
- Mục đầu tiên là “một mục được xác định bằng độ phân giải.”
- Mục thứ hai “K” là “hằng số được xác định bởi độ phân giải của mắt người quan sát” và thay đổi tùy theo từng người.
- “M” là “độ phóng đại tổng thể của ống kính”.
Điều chúng ta có thể nói từ điều này là cách duy nhất để tăng độ sâu tiêu cự là giảm độ phóng đại hoặc giảm NA.
Ở cùng độ phóng đại, lựa chọn duy nhất là giảm NA.
Các bức ảnh bên dưới là của cùng một nhà sản xuất và dòng sản phẩm, với ống kính tương thích megapixel ở bên trái và ống kính đa năng có độ phân giải thấp hơn ở bên phải.
Khi so sánh các ống kính có cùng độ phóng đại và tiêu cự, các ống kính đa năng có độ sâu tiêu cự sâu hơn.
Cách duy nhất để giảm NA với cùng một ống kính là thu hẹp khẩu độ.
Nếu các ống kính khác nhau và độ phóng đại giống nhau thì tiêu cự càng dài, NA càng thấp và độ sâu tiêu cự càng sâu.
◆Giới thiệu thủ thuật: “Khẩu độ” và “Zoom kỹ thuật số”
Tuy nhiên, vì cả “khẩu độ” và “thu phóng kỹ thuật số” đều có xu hướng giảm độ phân giải nên chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng máy ảnh 4K (8 triệu pixel) và ống kính có độ phân giải cao tương ứng.
Tôi đã gắn ống kính 50mm tương thích 10 triệu pixel vào máy ảnh 4K (8 triệu pixel) và gắn một vòng cận cảnh để chụp ảnh macro 50x để so sánh.
Chụp ảnh bảng tương tự như trên trong cùng điều kiện.
(1) Ở mức 50x, điều chỉnh độ sâu tiêu cự/độ sâu trường ảnh chỉ bằng cách thay đổi khẩu độ ống kính
| <Khi mở khẩu độ> | <Khi thu hẹp đến mức tối đa> |
 |
 |
(2) Sau khi điều chỉnh độ phóng đại kỹ thuật số lên 50x, hãy điều chỉnh độ sâu tiêu cự/độ sâu trường ảnh bằng khẩu độ ống kính.
| <Khi mở khẩu độ> | <Khi thu hẹp đến mức tối đa> |
 |
 |
(3) Lợi ích khi sử dụng thủ thuật
Vì nó sử dụng ống kính lấy nét cố định nên không thể thu phóng.
Tuy nhiên, không giống như ống kính zoom macro, khoảng cách làm việc không cố định, do đó có sự linh hoạt về W.D. dài hơn, thu nhỏ hệ thống và sắc thái của độ sâu trường ảnh.
Tùy thuộc vào việc lựa chọn ống kính, mọi độ phóng đại (cố định) đều có thể được đặt từ 5x đến 50x.
4．Kết luận
Khu vực phía trước và phía sau một điểm hoàn toàn đúng nét và ít bị mất nét được gọi là độ sâu trường ảnh.
Mức độ thực tế của nó tuỳ thuộc vào mỗi cá nhân.
Bằng cách sử dụng kết hợp “khẩu độ” và “thu phóng kỹ thuật số”, có thể đạt được độ sâu tiêu cự/độ sâu trường ảnh sâu ngay cả với một kính hiển vi đơn giản được chế tạo bằng thấu kính tiêu cự cố định.
