色収差は (Chromatic Aberration)

色収差は、顕微鏡画像の異なるチャネル間のズレおよびその他の歪みを引き起こします。 これは、使用される対物レンズの物理的特性、顕微鏡セットアップのミスアライメント、または両方の組み合わせによって引き起こされる可能性があります。 Huygens Chromatic Aberration Corrector は、これらの収差を評価して補正します。

光は、異なる媒質を介して異なる方法で移動します。 その結果、光ビームは、ある媒質から別の媒質へ と通過するときに曲がります。 この曲がりは、屈折と呼ばれ、媒質は、異なる屈折率を持つと言われて います。 媒質の屈折率は、それを通過する光の波長に依存するため、異なる色は、異なる方法で曲げら れます。

屈折は、光学顕微鏡の基礎にあります： サンプルからの光は、レンズによって曲げられ、焦点に焦点を 合わせます。 レンズの屈折率は、光の波長に依存するため、さまざまな色がさまざまな焦点に焦点を合 わせます。 その結果が色収差と呼ばれるもので、マルチチャネルの画像がぼやけるおよび位置がズレま す。

色収差の種類

従来、色収差には、縦方向（軸方向）と横 方向（横方向）の 2 つの形態に区別され ます。 軸上色収差では、さまざまな色の 光がさまざまな焦点面、つまりレンズから さまざまな軸方向距離に集束します。 そ の結果、画像が記録される場所に応じて、 一部のカラーチャネルが他のチャネルに 比べてぼやけます。 光が斜めの角度でレンズに当たると、倍率色収差が発生することがあります。 繰 り返しますが、レンズによる光の歪みは、波長に依存し、今度は、異なる色の焦点を横方向の異なる位 置に配置します。 結果として得られる画像は、通常、グローバルなスケーリングの違いを示しています （ローカルでは、横方向の移動のように見えます）。 色補正のない従来のレンズからの画像は、多くの 場合、縦方向と横方向の両方の色収差を示します。

レンズの特性によって引き起こされるこれら 2 種類の色収差に加えて、問題は、カバーガラス、レンズ 液浸媒質、標本封入溶媒か、または顕微鏡の光路のズレによって引き起こされる場合があります。 その 結果、異なるチャネルが互いに対して移動し、異なるスケーリングを示し、回転ミスアライメントを示 す可能性があります。

顕微鏡画像の全体的な色収差は、通常、使用されているレンズの物理的特性と顕微鏡セットアップの制 限の組み合わせによって引き起こされます： 光線間の初期のズレは、レンズを通過するにつれて悪化し ます。

画像取得時補正

レンズの屈折率の波長依存性によって生じる色収差を最小限に抑えるために、多くの顕微鏡には、アク ロマートまたはアポクロマートレンズが装備されています。 これらのレンズは、縦収差の低減に効果的 ですが、通常、限られた範囲の波長に対してだけ最適化されており、横収差は考慮されていません。 さ らに、これらの補正レンズは、レンズの屈折率以外の要因によって引き起こされる収差には対応してい ません。 例えば、異なる光ビーム間のミスアライメントは、処理されず、レンズによる横収差は、依然 として画像の関連する収差を増幅します。

顕微鏡画像の色収差を引き起こす多くの要因は、アクロマートまたはアポクロマートレンズでは対処できないため、通常は、画像取得後の補正が必要です。

Post-acquisition correction

Huygens Chromatic Aberration Corrector は、チャネル間の任意の xyz 移動、スケーリ ングの差異および回転のズレを自動的に評価および補正できます。 最適な補正のために、コレクターは、 ビーズ画像を使用してキャリブレーションできます。 これらの既知の対象物から評価された移動および スケーリングパラメータを使用して、生物学的サンプルの画像を補正できます。

色移動は、ビーズ画像から点像分布関数（PSF）を抽出する時に、Huygens PSF Distiller によって自動的に報告されます。 この報告された値は、Chromatic Aberration Corrector で移動を補正するために使用できます。