對樣品不同光學焦面圖像三維重構,獲得整體三維圖像
光鏡技術的第四階段是發明了一些更精密的、具有更多新功能的新
一代顯微鏡,其中較重要的是共聚焦激光掃描顯微鏡(confocal laser
scanning microscope)。它在熒光顯微鏡的基礎上全面更新,利用激光
作為點光源照射標本,在光學焦面上形成微米級的光點。所激發的熒光
通過物鏡與分光器后,送到探測器。光源和探測器前方各有一個針孔,
光點通過一系列透鏡同時聚焦到這兩個針孔,這便是“共聚焦”的含義
。這樣,來自光學焦面的光可以匯聚在針孔范圍之內,而其他散射光一
概被排除在針孔之外。以激光逐點掃描樣品,探測器也逐點捕獲對應光
點的共聚焦圖像,并轉為數字傳至計算機。通過計算機軟件進行圖像處
理后,較終在屏幕上顯示整個焦面的圖像。如果需要,還可以對樣品不
同光學焦面的圖像進行三維重構,以獲得整體三維圖像。
原始的顯微照相機其實比一般照相機簡單,它不需要鏡頭等光學部
件,因為顯微鏡已經具備了光學系統。它只需要一個照相機底座,安裝
在顯微鏡的鏡筒上,對焦后手動按下快門即可攝取圖像。后來又發明了
自動控制曝光系統,能依據樣品影像的明暗、顏色等參數,精確地計算
出曝光時間。這樣不僅能拍攝黑白照片,還能拍攝彩色照片;不僅能拍
攝明視野圖像,還能拍攝暗視野、干涉差、熒光等圖像;不僅能拍攝負
片,還能攝制用于幻燈播放的反轉片。再后來,隨著數字技術的問世,
數碼相機逐漸流行,顯微攝影也以CCD+相機取代了傳統的膠卷式相機,
其優點正如一般數碼相機,就不必贅言了。為了減少光電傳輸中的噪音
,在高級顯微鏡上還設置了在低溫條件下工作的冷卻式CCD(cooled CCD
),特別適用于攝取高清晰度的熒光顯微圖像。