Medizinische Physik 3: Medizinische Laserphysik [2004]

244 H. Tiziani
Demnach wird das Bild bei inkohärenter Betrachtung
��
B ′ (x ′ ,y ′ )=
B(x, y)G(x ′ − x, y ′ − y)dxdy , (11.9)
wobei G(x ′ ,y ′ ) die Punktantwort bei inkohärenter Beleuchtung und B ′ und
B Bild bzw. Objektintensitäten sind.
G(x ′ ,y ′ )=|F (x ′ ,y ′ )| 2 . (11.10)
Für die konfokale Anordnung heißt dies
��
B ′ (x ′ ,y ′ )=
B(x, y) |G1(x ′ −x, y ′ −y)||G2(x ′ −x, y ′ −y)| dxdy . (11.11)
Für B(x, y) =δ(x, y) und λ1 ≈ λ2 ergibt sich das Punktbild zu
B ′ (x ′ ,y ′ )=|G(x ′ ,y ′ )| 2 = |F (x ′ ,y ′ )| 4 . (11.12)
Die optische Übertragungsfunktion, also die Fourier-Transformierte des
Punktbildes ist die Faltung der inkohärenten Übertragungsfunktion des Objektivs
bzgl. der Wellenlängen λ1 und λ2, – und diese waren jeweils die
Autokorrelation der kohärenten Übertragungsfunktionen. Die Grenzfrequenz
beträgt demnach
�
1
2NA
λ1
+ 1
λ2
�
.
Für λ1 ≈ λ2 ist die Grenzfrequenz demnach 4NA/λ. Diese Zahl sollte man
aber nicht überbewerten – für Frequenzen über 2NA/λ wird die Übertragungsfunktion
sehr schwach. Die Ortsfrequenzen sind aber vorhanden und
können durch spezielle Detektionsverfahren oder auch nachträgliche Bildrekonstruktion
angehoben werden.
11.1.4 Beobachtung
Die konfokale Rastermikroskopie ist ein serielles Verfahren und hat als solches
natürlich einen entscheidenden Nachteil – eine lange Messzeit. Ein Bildausschnitt
von 1 mm 2 enthält bei 1 µm 2 großen Pixeln 1 Mio. Bildpunkte. Diese
werden in der konventionellen, parallelen Mikroskopie gleichzeitig, in der konfokalen
(seriellen) Mikroskopie nacheinander aufgenommen. Um das Problem
der langen Messzeit wenigstens zu mildern, sind in der konfokalen Mikroskopie
verschiedene Ansätze entwickelt worden.
Beam Scanning. Die Abrasterung des Objektfeldes kann durch die Objektverschiebung
erfolgen oder aber zur Verringerung der Messzeit durch