Как рассчитать поле зрения микроскопа с цифровой камерой

Поле зрения — это реальный участок объекта, который попадает в кадр. Для работы с цифровыми микроскопами и микроскопами с камерой это параметр не менее важный, чем увеличение. Ниже — практический разбор, как оценить поле зрения и как оно связано с увеличением.

Про расчёт увеличения подробно написано в статье «Как рассчитать увеличение микроскопа с цифровой камерой».

Из чего складывается поле зрения

Для цифровой системы (микроскоп + камера + монитор) поле зрения определяется:

• оптикой микроскопа (объектив, дополнительные линзы, зум);
• увеличением адаптера C-mount (0.35×, 0.5×, 1× и т.д.);
• размерами сенсора камеры по горизонтали и вертикали (мм);
• выбранной областью кадра (ROI, масштаб в ПО).

Видиконовые дюймы и размеры сенсора

Как и в случае с увеличением, размеры сенсора обычно указывают в видиконовых дюймах: 1/1.8", 1/2.8", 1/3" и т.д. Это исторические обозначения форматов, пришедшие из трубочных ТВ-камер. Реальная рабочая область сенсора меньше, и для расчётов удобнее переводить формат в миллиметры.

В калькуляторе ниже можно:

• либо вручную задать ширину и высоту сенсора в мм,
• либо указать формат в видиконовых дюймах (например, 1/2.8) — ширина и высота будут взяты из таблицы типичных значений.

Базовая формула для оценки поля зрения

Пусть:

• W_сенс — ширина сенсора (мм);
• H_сенс — высота сенсора (мм);
• M_эфф — эффективное увеличение по объекту (объектив × адаптер × доп. линзы).

Тогда:

Поле зрения по горизонтали ≈ W_сенс / M_эфф
Поле зрения по вертикали ≈ H_сенс / M_эфф

Интерактивный калькулятор поля зрения

Заполните либо ширину/высоту в мм, либо только формат в дюймах. Если заданы все три — приоритет у явных значений в миллиметрах.

Наши цифровые микровизоры и камеры

В цифровых микроскопах типа МС параметры поля зрения и увеличения согласованы оптически и описаны в документации.

Для классических микроскопов можно ориентироваться на цифровые камеры МС и подбирать формат сенсора и адаптер под свою задачу.