共聚焦顯微鏡可以提高焦平面上的解析度嗎？

1樓：

Response：High-resolution imaging 的本質是如何去修飾或者提高本來那個可憐的低通濾波器。可見題主所問的提高解析度是和寬場相比。

Confocal 成像formation model:

Widefield 成像formation model；

所謂共聚焦，是illumination focus 與探測pinhole 面共軛。從這裡可以看出共聚焦系統PSF 因為引入照明調製而與寬場有顯著變化。將二者的系統PSF 做傅利葉變換，可以看出共聚焦的支援域明顯大於寬場（不論橫向還是軸向）。

這就是為什麼共聚焦還有lateral improvement。

補充：下圖為wide field； SIM, 和題主的LSM 光學上對比。想進一步了解的話，REF:

Florian Strhl and Clemens F. Kaminski, "Frontiers in structured illumination microscopy," Optica3, 667-677 (2016)

以上。

2樓：Sean

共聚焦的意思是光源、樣本和探測器三點共軛。如果用h1(x,y,z)表示照射在樣本上的點擴散函式，用h2(x,y,z)表示探測部分光路的點擴散函式，那麼共聚焦系統的點擴散函式就是h1(x,y,z)*h2(x,y,z)。而普通的寬場顯微鏡點擴散函式只是h1(x,y,z)，因為沒有探測器的點掃瞄。

一般h1的分布和h2是相似的，所以相當於共聚焦是h1^2。因此點擴散函式更加銳利了，橫向(xy)和縱向(z)的解析度都變好了。

3樓：skyhost15

1.原理上說顯微鏡的解析度只和波長、物鏡的數值孔徑有關，雷射共聚焦顯微鏡一般使用的波長較短，分辨能力相對會好一些；

2.共聚焦顯微鏡只允許焦平面的反射光進入，這樣從很大程度上會減小來自非焦平面上的光的影響，這樣也從一定程度上改善了共聚焦顯微鏡的解析度；

4樓：

2.意思是成像的過程中，成像光的路徑和照明光的路徑是相同的。

1.可以提高一些空間橫向解析度。為什麼呢，因為相對於普通顯微鏡的均勻照明，共焦顯微鏡是點照明，點擴散函式會更尖銳。