立體顯微鏡

『立體顯微鏡』又稱『實體顯微鏡』、『解剖顯微鏡』

不同於複式顯微鏡倒立的成像,立體顯微鏡擁有左右個別獨立的物鏡與目鏡,於左、右眼眼獨立產生正立且放大的影像,配合雙眼觀察、大腦合成,產生具有立體感的實體畫面。

由於影像為正立正像且具立體感,標本、物件、工具的位置與移動方向皆與目鏡端影像相同,操作直覺,在生物實驗中常作輔助解剖用,又稱『解剖顯微鏡』。

視角差異產生距離感

因為觀測視角上的些微差異,左右眼分別看見的影像經過大腦的判斷後就能產生距離感。距離較近的物體,相對於雙眼是位於偏內側的位置,此時物體由左眼看起來偏右/右眼看起來偏左;距離較遠的物體,則越接近兩眼視野的中央部分;無限遠的物體在兩眼看來皆相同,沒有視角的差異,大腦即以此判斷為極遠的物體。

以下由三張圖片簡單說明人類立體感的產生。

(附圖:雙眼俯視示意圖)

(附圖:雙眼視野畫面示意圖)

(附圖:左右眼視差示意圖)

立體顯微鏡原理

解釋完人類立體感(判別遠近的方式),接下來我們要看看能讓立體顯微鏡產生具有立體感的影像所使用的結構。立體顯微鏡左右兩眼的光線分別獨立由物鏡、目鏡進入眼睛,利用了左右兩眼影像的微小差異,讓人對物件產生立體感。所以立體顯微鏡「必須」具備左右兩個目鏡,通常也有一對物鏡(下圖為立體顯微鏡的物鏡組,由正下方開始順時針方向分別為4倍/1倍/2倍)。
(附圖:立體顯微鏡兩兩成對的物鏡組)
以下為使用手機實際拍攝立體顯微鏡左右兩目鏡的畫面,注意左側「視」字與 右側「指」字的邊緣,由此對照圖可見立體顯微鏡左右兩眼的視差。
(附圖:立體顯微鏡目鏡影像)

應用

正常的立體顯微鏡倍率不會太高,景深較深,視野內清晰的範圍大,在比一般放大鏡更高的倍率下,通常是7倍至100倍之內,人們可以輕易的透過立體顯微鏡進行極細微的工作。生物上的應用有:生物解剖、發酵培養、水產研究、養殖配種、組織微觀、昆蟲觀察、病蟲害分析防治等生活上應用有:模型組裝、微雕、藝術研究、精品古董判定、鑑定防偽、珠寶礦石等工業上應用有:牙模製作、金工微鑲、工業品管、生產、銲錫、印刷電路板檢查、焊接缺陷、面板像素缺陷等立體顯微鏡的用途極為廣泛,由於是利用人類雙眼觀察物體時的視角度差異,建立距離感(立體感),所以也算是一種仿生科學,讓人類的生活上能夠看見更細微的世界,了解更多。