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數碼視頻顯微鏡的光學材料及結構優化對于提升成像質量至關重要。
在光學材料方面，為減少色差，常采用特殊光學材料。例如，螢石鏡片、AD玻璃、UD玻璃、ED玻璃等，都是為了實現復消色差（APO）技術所用。復消色差鏡頭能對多種色光（超過兩種）消除色差，而消色差鏡頭只能對兩種色光消色差。不同光學材料有不同的色散，一般用阿貝數表示材料的相對色散，阿貝數越高，色散越小。利用不同折射率、不同色差的玻璃組合，如低折射率、低色散玻璃做凸透鏡，高折射率、高色散玻璃做凹透鏡，然后將兩者膠合在一起，合理選擇鏡片球面曲率、雙膠合鏡的材料，可使藍光、紅光焦距恰好相等，基本消除色差。
在結構優化方面，可借助專業光學軟件進行像差校正與優化。CodeV光學軟件提供了點列圖、波前圖、調制傳遞函數（MTF）曲線等成像質量評估工具，工程師可以利用這些工具全面、客觀地評價光學系統的成像性能，還能在模型中模擬不同的像差，如球差、慧差、像散、場曲和畸變等，準確識別出系統中存在的像差類型及其影響程度。其全局優化算法能夠自動搜索并優化光學系統的設計參數，如透鏡的曲率半徑、厚度、材料折射率等，以達到用戶設定的光學性能目標，在優化過程中，還會自動調整光學元件的參數，以校正和優化像差。
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