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數碼顯微鏡基礎知識

來源：深圳市京都玉崎電子有限公司 2026年04月16日 08:58

什么是數碼顯微鏡

數碼顯微鏡是利用光學鏡頭將觀察對象成像并輸出至顯示器的一類光學顯微鏡。

光學鏡頭由多組物鏡構成，相比單鏡頭顯微鏡，能夠以更高倍率放大觀測物體。

傳統光學顯微鏡通過目鏡直接觀察樣本，而數碼顯微鏡則不使用目鏡，直接將觀測畫面顯示在顯示器上。產品種類豐富，從經濟型入門款到高d端工業用數碼顯微鏡應有y盡有。

數碼顯微鏡的應用領域

數碼顯微鏡可實現超越傳統光學顯微鏡的高倍率觀察，且畫面可顯示在顯示器上供多人共享信息，因此被廣泛應用于各行各業。

在電子、半導體行業，多用于品質檢測與新產品開發分析；在醫療領域，則用于制藥相關研究及細胞觀察等工作。

數碼顯微鏡的工作原理

數碼顯微鏡通過物鏡形成樣本的放大圖像，再由相機對該放大像進行采集。近年的物鏡多采用組合鏡片結構，可消除導致圖像畸變的各類像差。

1. 倍率

光學顯微鏡的總倍率為物鏡倍率 × 目鏡倍率。

而數碼顯微鏡不使用目鏡，其總倍率為光學倍率 × 顯示器倍率。顯示器倍率由顯示器尺寸與圖像傳感器尺寸計算得出。

光學倍率：指數碼顯微鏡相機搭載的鏡頭倍率。光學倍率越高，圖像放大倍數越大，但放大程度越高，分辨率會下降，畫面也會更暗。
不同數碼顯微鏡的顯示器尺寸與傳感器規格各不相同，需搭配與鏡頭適配的相機和顯示器使用。
單純增大顯示器尺寸可提高顯示倍率，但不一定能讓圖像更清晰。畫面清晰度由包含鏡頭性能在內的整機綜合性能決定。

2. 景深

數碼顯微鏡與傳統光學顯微鏡的一大區別在于景深更深。

景深是指鏡頭對焦時，清晰成像的前后范圍。數碼顯微鏡景深大，對焦操作更簡便。

傳統光學顯微鏡通過旋轉轉換器切換物鏡改變倍率，每次換鏡都需要重新調整視野與對焦。

而數碼顯微鏡多采用大景深變焦鏡頭，切換倍率時無需頻繁調整對焦，大幅簡化操作。

數碼顯微鏡的種類

主要分為臺式與手持式兩類。

1. 臺式

放置在桌面上，用于對樣本進行精細觀察。可將微生物等標本放置在載物臺上觀測，適合長時間研究。

可連接大尺寸顯示器，供多人同時查看圖像，多用于大學研究及企業研發場景。

2. 手持式

可在野外調查等場景下就地觀察樣本。

即使觀測對象不便搬運，也可使用手持式數碼顯微鏡現場開展研究。

該類型多用于簡易檢測，不適合高精度、深度化的樣本研究。

數碼顯微鏡的結構

主要由光源、物鏡、成像相機、顯示用顯示器四大部分組成。以下對光源與物鏡進行詳細說明。

1. 光源

光源發出的光線經聚光鏡匯聚后穿過樣本，再進入物鏡。

明場照明
最z常用的照明方式。用均勻光線照射樣本，觀察透射光。視野明亮，適合觀察經染色處理的樣本微細結構。
暗場照明
利用樣本的散射光與反射光進行觀察。視野整體呈黑暗狀態，樣本輪廓會高亮顯現。
適用于透明樣本或尺寸小于可見光波長的微小物體觀測。

2. 物鏡

最先形成觀測物影像的核心鏡頭。

顯微鏡要分辨樣本細節，需要足夠的亮度。物鏡收集光線的能力用數值孔徑（NA）表示，數值孔徑越大，聚光范圍越廣，顯微鏡的分辨率也就越高。

分辨率指顯微鏡可分辨的兩個微小點之間的最小距離。觀測微小樣本時需要高分辨率，因此選用大數值孔徑物鏡的顯微鏡尤為重要。

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