对样品不同光学焦面图像三维重构,获得整体三维图像
光镜技术的第四阶段是发明了一些更精密的、具有更多新功能的新
一代显微镜,其中较重要的是共聚焦激光扫描显微镜(confocal laser
scanning microscope)。它在荧光显微镜的基础上全面更新,利用激光
作为点光源照射标本,在光学焦面上形成微米级的光点。所激发的荧光
通过物镜与分光器后,送到探测器。光源和探测器前方各有一个针孔,
光点通过一系列透镜同时聚焦到这两个针孔,这便是“共聚焦”的含义
。这样,来自光学焦面的光可以汇聚在针孔范围之内,而其他散射光一
概被排除在针孔之外。以激光逐点扫描样品,探测器也逐点捕获对应光
点的共聚焦图像,并转为数字传至计算机。通过计算机软件进行图像处
理后,较终在屏幕上显示整个焦面的图像。如果需要,还可以对样品不
同光学焦面的图像进行三维重构,以获得整体三维图像。
原始的显微照相机其实比一般照相机简单,它不需要镜头等光学部
件,因为显微镜已经具备了光学系统。它只需要一个照相机底座,安装
在显微镜的镜筒上,对焦后手动按下快门即可摄取图像。后来又发明了
自动控制曝光系统,能依据样品影像的明暗、颜色等参数,精确地计算
出曝光时间。这样不仅能拍摄黑白照片,还能拍摄彩色照片;不仅能拍
摄明视野图像,还能拍摄暗视野、干涉差、荧光等图像;不仅能拍摄负
片,还能摄制用于幻灯播放的反转片。再后来,随着数字技术的问世,
数码相机逐渐流行,显微摄影也以CCD+相机取代了传统的胶卷式相机,
其优点正如一般数码相机,就不必赘言了。为了减少光电传输中的噪音
,在高级显微镜上还设置了在低温条件下工作的冷却式CCD(cooled CCD
),特别适用于摄取高清晰度的荧光显微图像。