Глубина резкости и шаг фокусировочного стека на тестовой мишени

Фокусировочный стек — ряд изображений с различным положением фокуса вдоль оптической оси. Число позиций связано с протяжённостью участка и заданным шагом. Конечная ценность стека зависит от того, какие слои объекта действительно попали в зону резкого изображения.

Оптический, цифровой и экранный масштабы

Объектив формирует изображение в промежуточной плоскости, камера переводит его в решётку элементов, а программное обеспечение отображает эти данные на экране. Увеличение в каждом звене относится к своей паре плоскостей. Изображение можно увеличить на экране без изменения детализации объекта. При установке адаптера, напротив, меняется геометрический масштаб на сенсоре.

Расчётная модель

Стенд перемещает плоскую мишень по оси на 120 мкм от первой до последней позиции. Обе границы входят в стек. Подсчитаем число кадров при разных равномерных шагах.

Входная величина x — Шаг по оси, мкм.

y = 120 / x + 1

Результат y — Число кадров стека.

Подстановка для одного случая

Возьмём второе условие таблицы. При x = 10 выражение принимает вид 120 / 10 + 1. После вычисления получаем y ≈ 13. В соседних строках меняется только входная величина.

Шаг по оси, мкм	Число кадров стека	Изменение y к первой строке
5	25	0
10	13	−12
20	7	−18
30	5	−20

График. Число кадров стека в зависимости от Шаг по оси, мкм. Значения приведены в таблице. — Точки соответствуют строкам таблицы. Пунктир соединяет рассмотренные условия.

Как проверить вывод

Перед многослойной съёмкой проверьте люфт осевого перемещения. Подход ко всем положениям с одной стороны позволяет увидеть, связан ли разброс с механикой фокусировки.

Граница применимости

Допустимый шаг зависит от объективной глубины резкости. Большое число кадров не восстановит детали, которые не были сфокусированы ни в одном слое.

Для воспроизводимой съёмки используют метки с известным шагом, устойчивое положение и фиксированные параметры записи. В зависимости от задачи отдельно оценивают освещение, фокус, положение краёв поля и насыщение. Примеры оптических и видеосистем из каталога иллюстрируют устройство рабочего места; величины упражнения относятся к описанной модели.

Проверьте себя

При каком из приведённых входных значений получится 13 по столбцу «Число кадров стека»?

Показать разбор

Подстановка в выражение даёт 120 / 10 + 1 ≈ 13. Входное значение — 10.

Оборудование и характеристики

Кольпоскопы в каталоге ИНФОМЕД. Ниже приведены примеры исполнений и сведения из их карточек. Значения учебного опыта заданы отдельно.

Оборудование	Параметр карточки	Описание исполнения
КС‑02‑102 «Классик» — кольпоскоп на консольном штативе	Окуляры, объектив	14×; фокусное расстояние 300 мм
КС‑02‑102 «Классик» — кольпоскоп на консольном штативе	Увеличение	Пять ступеней, диапазон 2,5–30,15×
КС‑02‑100 «Классик» — кольпоскоп на прямом штативе	Фокусное расстояние	300 мм
КС‑02‑100 «Классик» — кольпоскоп на прямом штативе	Прямое наблюдение	Окуляры, настройка, положение врача и фокус
КС-02-200 «Эконом» — оптический кольпоскоп 12×	Фокусное расстояние	263 мм
КС-02-200 «Эконом» — оптический кольпоскоп 12×	Оптическое увеличение	Фиксированное 12×

КС‑02‑102 «Классик» — кольпоскоп на консольном штативе

Консоль разделяет положение опорной колонны и положение оптической головки. Это важнее простого сравнения числа колёс. Вариант 100 требует подводить прямой штатив ближе к оси наблюдения, тогда как у 102 колонна может оставаться в стороне. Врач выбирает рабочее положение головки с учётом фокусного расстояния и собственной посадки, не переставляя всё основание при каждой небольшой корректировке. Но фактический диапазон удобных положений определяется не только кинематикой: имеют значение высота кресла, расположение подлокотников, пространство для рук и свободный подход к пациентке.

Карточка оборудования ИНФОМЕД

КС‑02‑100 «Классик» — кольпоскоп на прямом штативе

Объектив с фокусным расстоянием 300 мм определяет геометрию рабочего пространства, в котором прибор формирует резкое изображение. Это не означает, что любой размер от основания до кресла равен 300 мм. Реальное положение зависит от ориентации головки, посадки специалиста, положения кресла и доступного хода штатива. Прямую стойку необходимо подвести достаточно близко, не мешая работе ног врача и не упираясь поперечиной основания в механизмы кресла. Поэтому схему расстановки желательно оценивать вместе с размерами кресла, а не по одной фотографии кольпоскопа.

Карточка оборудования ИНФОМЕД