我们在显微镜中看到的物体是透过光源被观察到的,这就意味着物体中的颜色信息需要通过光源才能被表达出来。然而,光线本身的强弱也影响着这一过程中物体的色彩信息。下面介绍使用显微镜如何将光线调亮。这一系列过程被称为“曝光”(continuous light)。
一、使用显微镜
使用显微镜的基本原理是,当观察物体时,光线通过物镜上的小孔(镜筒)反射进物镜中,经过散射和折射(如反射镜)之后落在散射物镜上的光线将会进入物体内部。这种方法需要一个特定的“放大镜”(leap microscopy),这一放大镜不能再使用普通光学显微镜直接观察,而是需要借助特殊的光学设备来调节光线在进入物体内部之前照射进入物镜之中形成光照波长的变化才能获得一个正确的效果。这一过程中光照波长由物镜中发出的能量与透镜内聚集的光线产生的能量之比来确定,例如一个400纳米的光束就能发出1×1012 lm的光。
二、调整亮度
为了达到曝光的目的,需要调整光线亮度。通常而言,调色板上的光标越亮,就越接近于所需的亮度,此时观察画面就越清晰,同时对物体色彩中饱和度较低、饱和度较高的颜色信息进行保存。但是,由于光标本身会产生光强信号,所以如果调亮光标之后观看者还是感觉亮度不够,这就需要使用调亮增压器进行增亮处理。
三、控制光源亮度
要对光源进行调整,必须先对光源进行调整。因为在光线的变化过程中,光强也会发生变化。如果光源的亮度太高或太低,都会对光源造成不利影响。在对光源进行调整的时候,应使用能够对光源进行亮度调整的仪器装置。使用显微镜,我们可以将光源置于显微镜底座(block station)下、将光路置于显微镜底座内的水平位置与倾斜角度之中。通过调节水平位置也可以对光源进行亮度调节。
四、调节亮度的大小
现在,要调节到相同的亮度,需要使用量筒(sigma)来测量。量筒中有一个测光计,能够精确测量到最大亮度的变化。因此,用量筒测量出物体的亮度水平,就可以在这一水平上获得物体的亮度调节信息:调节亮度变化会引起一系列视觉效果变化,比如亮度升高或降低、亮度降低或升高或降低等。
五、调节亮度的方法
调节亮度需要将照明系统的发光强度调节到一定的范围,如果光强太大,会造成照明系统所发出的光的漫反射强度过大,引起亮度不够或者过度失真;而光线太弱,则会引起照明系统所发出的光的漫反射强度过小,引起光线过于刺眼。调节亮度不是一个简单的过程,它涉及到显微镜系统中的许多控制器件(如电子显微镜、发光二极管等)以及一些测量仪器(如电化学分析仪、电化学探针、电泳分析仪等)都参与到控制光强的过程中来。比如,在许多光学显微镜中,当电子显微镜系统输出一束光时,会产生由电子元件所发出的光;而在扫描显微镜中的一些显微镜系统则会产生一束来自电子元件的光。由于这两种方法之间有着相互适应之处(图1),所以我们可以在使用显微镜时通过调节亮度进行调节自己使用仪器完成的工作流程。