После смены объектива клетка занимает почти весь круг, хотя минуту назад рядом помещалось несколько клеток. Выросло изображение; сама клетка из-за переключения объектива не увеличилась. Одновременно прибор показывает меньший участок препарата.
Разделим три вопроса: во сколько раз увеличено изображение, какой участок препарата виден и какие мелкие детали удаётся различить. У каждого вопроса своя величина.
Общее увеличение получают умножением
Для обычного визуального наблюдения без дополнительных увеличивающих насадок общее увеличение находят как произведение увеличений объектива и окуляра. Этот принцип описан в материале Nikon MicroscopyU об оптической системе микроскопа.
Пусть окуляр имеет маркировку 10×. С объективом 10× получим ×, с объективом 40× — ×. Складывать 10 и 40 нельзя: ответ 50× описывал бы другую операцию, которой в этой модели нет.
Отношение увеличений равно четырём. Но из этого ещё не следует, что число видимых клеток уменьшится ровно вчетверо: клетки могут лежать неравномерно, а поле зрения имеет площадь, не только диаметр.
Диаметр поля зрения требует отдельного условия
Зададим полевое число окуляра 18 мм и отсутствие дополнительных оптических множителей. Для этой модели диаметр видимого участка препарата равен полевому числу, делённому на увеличение объектива. Именно такое соотношение, с поправкой на дополнительные системы при их наличии, приводит Nikon: поле зрения.
| Объектив | Общее увеличение с окуляром 10× | Диаметр участка препарата |
|---|---|---|
| 10× | 100× | 18 / 10 = 1,8 мм = 1800 мкм |
| 40× | 400× | 18 / 40 = 0,45 мм = 450 мкм |
Допустим, длина условной клетки равна 300 мкм. В первом случае она занимает диаметра поля, во втором — . Размер клетки остался 300 мкм; изменилась доля видимого участка, занятая её изображением.
Площадь круглого поля при уменьшении диаметра в четыре раза сокращается в шестнадцать раз. Это геометрическая проверка. Она не обещает ровно шестнадцатикратного изменения числа целых клеток в реальном препарате.
Масштабная линейка надёжнее размера картинки на экране
На микрофотографии подписан отрезок 20 мкм. Длина изображения клетки равна трём таким отрезкам. Тогда длина клетки — мкм.
Теперь увеличим всё изображение вместе с линейкой вдвое на экране. Клетка всё равно равна трём масштабным отрезкам, значит, оценка остаётся 60 мкм. Если же линейку обрезали или отдельно изменили пропорции картинки, прежнее сравнение может стать неверным.
По одной подписи «400×» на произвольно растянутом скриншоте измерять клетку обычной линейкой нельзя: неизвестен итоговый масштаб воспроизведения. Сохранённая масштабная полоска связывает изображение с размером объекта.
Больше изображение — не обязательно больше деталей
Разрешение показывает способность различить близкие детали отдельно. Увеличив размытое пятно цифровым масштабированием, можно получить большое размытое пятно. Это различие объясняет Nikon: разрешение микроскопа.
В виртуальном микроскопе сравните объективы и видимую часть препарата. Сформулируйте два наблюдения отдельно: что произошло с размером изображения выбранной клетки и что произошло с размером поля. Такая запись полезнее общей фразы «стало лучше видно» — она уточняет, какое именно свойство вы сравнили.