显微镜是什么？

前言——显微镜怎么看？

①首先看外形。

显微镜的外形一般有两类，一类是把载玻片标本放到显微镜中间部分夹住观看的，叫做光学显微镜。这种显微镜的物镜一般比较细长。

另一类是把目标物体放到下面的大板子上面观看的，叫做体式显微镜。这种显微镜的物镜比较矮胖。

显微镜是什么？

只有最右边的是体视显微镜

②如果是光学显微镜，再看物镜，注意物镜上面的四个参数，如下图。

显微镜是什么？

60、0.85、160和0.17就是这四个参数

解读：

倍数=60倍/NA数值孔径=0.85

机械筒长=160mm/盖玻片厚度=0.17

这四个参数是国家标准，根据《显微镜 物镜和目镜的标志（GB/T 22056-2018）》的规定，显微镜物镜必须至少有这4个参数。

所以可以认为：有四个参数的物镜就是正规物镜。

继续，我们把使用正规物镜的显微镜称作光学显微镜，而不使用正规物镜的显微镜称作玩具显微镜。

这样，我们就区分出了三种显微镜：体式显微镜、光学显微镜、和玩具显微镜。

咱们先说最“正宗”的显微镜：

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一、“最正宗”——光学显微镜

生物显微镜就是一种光学显微镜，初高中生物教科书上的显微镜就是生物显微镜。如下图：

PS：除此之外，金相显微镜，倒置显微镜、荧光显微镜等都属于这种“正宗的显微镜”，但这些都不适合爱好者玩耍使用，这篇文章只介绍生物显微镜。

显微镜是什么？

这些都是生物显微镜

这种显微镜倍数比较大，标配一般是40-1000倍。

它一般都是透射光源，我们看到的视野是经过物体的透射光。

它的光路比较简单，diy各种效果也比较容易。

这种显微镜一般由正规的（有国家标准的）物镜、目镜、和其他部件组成。

可以看到动植物细胞、微生物、细菌等需要100倍以上才能看清除的东西。

但光学显微镜的缺点在于需要操作锋利的玻璃片（盖玻片），所以不适合给特别小的孩子玩耍。

需要注意的是，虽然生物显微镜的二手货不少，但它属于比较精密的仪器，时间长了难免会有一些暗病，尤其是大学本科生做实验用的显微镜，一般都是凑活用，实在用不了了才批量更换，其质量可想而知。

二、“最万能”——体式显微镜

体式显微镜一般是这样的：

显微镜是什么？

如上图，经典款的是完全体，属于纯光学的体视显微镜，摄像头款和儿童款是把目镜替换成了摄像头

这种显微镜倍数比较低，标配一般是7-45倍、10-67倍、14-90倍，介于放大镜与生物显微镜之间。

它其实也是“光学”的显微镜，但是一般由上向下打光，我们看到的视野是物体的反射光。

它一般用来放大一些肉眼可见的东西，所以其应用非常广泛，医学手术、电子设备维修、工厂元器件检测等等地方都有它的身影。

其实昆虫爱好者们对体视显微镜并不陌生，拿它看虫子还是很好用的。

并且体式显微镜很适合小孩子观看，不易损坏的同时，还不需要像光学显微镜那样操作玻璃片，直接拿到标本就能观看，是非常安全的。

所以体视显微镜的二手货非常多，再加上它比较皮实耐用，选购二手货往往是比较划算的。

三、“就是轻”——儿童玩具显微镜

这种玩具显微镜的效果太差了，但凡已经上过初高中的课就不要考虑这个了。

显微镜是什么？

儿童显微镜，除了外观讨喜之外，毫无可取之处

这种显微镜，每一个部件都不是国家标准，所以用料就能省则省（偷工减料）。

效果非常差，色差控制非常差劲，同价位远远不如上文初高中的那种单筒生物显微镜。

而且，虽然叫做“儿童”显微镜，但使用它还需要操作玻璃片，有一定的安全隐患。

最后，我的建议是：显微镜只要沾上“儿童”或“玩具”二字，就不要碰了。

显微镜的溢价非常严重，价格和质量参差不齐，请务必看完全文再进行购买！

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显微镜需要拆开来理解：了解显微镜，必须把显微镜拆开来理解，原因很简单，现在的显微镜生产线，并不是一个厂子生产全部零件，而是不同的代工厂生产不同的零件，然后由品牌厂家组装并挂牌，尤其是网购平台的国产显微镜，虽然品牌和店铺不同，但主要的光学部件都是通用的，甚至都是同一批代工厂制作的，各个店铺只是简单的组装＋贴牌。

所以可以简单的理解为，在同配置的情况下，各个店铺的显微镜几乎没有区别。

将显微镜拆成部件配置来理解，就可以最大程度上避免商家宣传和品牌“价值”的干扰，毕竟在网购平台的显微镜店铺中，虚假宣传和鼓吹品牌已经是常态了。

上图就是一台显微镜的各个部件，看起来比较复杂，但其实选择不多，如果不是特别感兴趣，了解个大概就好了。

一般来说，物镜（和目镜）是最重要的，其他结构部件可以看做是为物镜（和目镜）服务的结构。

下面我会开始挨个做简单的介绍，并且会给出各个部件的选购建议。

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一、目镜、观察头以及摄影装置

显微镜的观察头及以上部分是决定显微镜观察舒适与否的最重要部分。

这部分您需要了解：①目镜参数；②观察头是单目双目还是三目。

如果无摄影需求：双目及以上观察头+视场数18及以上的10倍目镜，请勿购买16倍以上的目镜。

如果有普通的摄影需求：双目观察头+平场物镜+视场数20及以上的10倍目镜+手机支架。

如果有专业的摄影需求：奥林巴斯

的三目观察头+高端物镜+视场数20及以上的10倍目镜+奥林巴斯三目转相机的适配器。

注意：  

①尽量避开单目，对眼睛不好。

②请勿购买16倍以上的目镜，在目镜上追求倍数会损失画质。

③如果有正式用途（如水产、病理等）请购买视场数20以上的目镜。

④一般生物显微镜的目镜接口大小为23.2mm，体式镜的目镜接口为30mm，单独买目镜之前记得量一下接口直径。

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二、物镜——显微镜的灵魂

物镜是显微镜的灵魂所在，是影响清晰度的最重要部件。

一般情况下，物镜最重要的是四个参数（放大倍数、数值孔径、机械筒长、盖玻片厚度）。

这一部分您需要了解：①显微镜品牌；②物镜功能标识；②物镜参数；③185物镜和195物镜的关系；

总的来说：

①应该尽量选择标有品牌名称（如：Olympus、Leica、Zeiss、Nikon、Motic等）的物镜。

②应该选择四个参数齐全的物镜，请避免购买四个参数不全的物镜。

③关于物镜倍数，我推荐4x、10x，20x，40x，(60x/63x)的物镜搭配。

④如果有摄影需求请购买平场Plan物镜。

注意：

①请勿购买四个参数不全的物镜。

②无需追求倍数，标配即可。

③有限远/无限远与成像清晰度无关！

④195物镜和185物镜，效果区别不大，但相互之间不能替换，195整体做工稍微好一些，且升级空间比185大。

三、其他结构部件

物镜是显微镜最重要的部件，其他结构部件可以看做是为物镜服务的结构。

3.1 载物台——推荐双层载物台

载物台在普通光学显微镜中常常有两种，一种叫做双层载物台，一种叫做单层载物台。

区别在于，双层载物台一般已集成移动式夹片器（又称移动尺），且操作简便，利于跟踪微生物这种不断游动的目标。而单层载物台只有两个夹子，不能左右前后移动，就算安装移动尺，操作也非常麻烦，远远不如双层载物台来的舒服。

请配合下表理解：

载物台和夹片器类型	评价
单层载物台（无移动式夹片器）	根本无法精细操作，无法追踪目标
单层载物台＋后安装移动尺	单手只能移动一个轴，无法追踪目标
双层载物台（已集成移动式夹片器）	可以单手x轴y轴一起移动，可以追踪目标

我推荐：

双层载物台，更容易跟踪微生物。

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3.2 光源——推荐LED电光源

普通生物显微镜光源一般有两种，一种是反光镜，一种是电光源：

• 反光镜体验极端不好，没法调整亮度，太亮太暗都对眼睛不好。
• 电光源是正常使用显微镜必须有的部件，可调亮度，而且随时可看。
  

电光源其实也有卤素灯和LED之分，一般认为卤素灯的显色性最好，但卤素灯的色温随亮度变化而变化（泛黄），所以卤素灯的显色性往往体现不出来。

所以我推荐LED，哪怕低端LED显色性不好，但至少色温比较稳定，看起来比较舒适。（其实也有高端的显色性好的LED灯珠，但需要自己手动DIY更换电源电路以及灯珠）

总而言之：  尽量选择带有LED电光源的机型。

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3.3 聚光镜（聚光器） ——推荐有聚光镜

聚光镜是用来聚光的结构，一般位于载物台下方，它可以大幅提高亮度和光通量，和物镜搭配还可调节视野景深，是显微镜的必须部件。

聚光镜是低端显微镜中非常要命的东西，聚光镜不像物镜一样有很多选择，低端显微镜的聚光镜都是一个规格（阿贝聚光镜），它不像物镜一样种类繁多，聚光镜有就是有，没有就是没有。

注意：教科书上使用的单筒显微镜，同样部位是一个旋转遮光片（器），并没有聚光的效果，所以亮度和光通量并没有实质的提高，所以旋转遮光片（器）并不算聚光镜（器）。

所以：  

• 没有电光源和聚光镜，成像的质量会大打折扣。
• 聚光镜不分好坏，普通的阿贝聚光镜就挺好。
• 有聚光镜就更容易DIY简易暗场、斜射照明，具体效果和调节方法见【显微镜入门】显微镜各种效果简介和简易DIY方法_哔哩哔哩_bilibili。
  

PS：在高端专业显微镜的聚光镜中，聚光镜往往是和物镜配套来呈现效果的，比如相差、DIC、专业暗场、专业偏光都需要特殊的、和物镜配套的聚光镜。

总而言之：  尽量选择带有聚光镜的机型。

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3.4 底座——推荐又大又重的底座

底座要大，太小了重心不稳，容易倾倒，而且在对焦和移动标本的过程中如果底座不够厚重，会导致标本内的水晃动，影响观察。

所以底座越大越好、越重越好，别买塑料材质显微镜。

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四、总结4.1 显微镜天梯图

查看原图

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4.2 网购平台选择显微镜的总结

	推荐的型号
品牌	①网购平台上：同配置找最低价； ②奥林巴斯、徕卡

、尼康、蔡司

的显微镜请联系当地销售询问
目镜	推荐10x/18入门，10x/20及以上更好，请勿购买大于16倍的目镜
观察头	推荐双目及以上，不推荐单目
物镜	①普通玩家：推荐4个参数齐全的物镜，推荐倍数：4/10/20/40/60 ②有摄影需求的玩家：推荐平场plan物镜，并尽量避开185物镜
载物台	推荐双层载物台
聚光镜 （聚光器）	推荐带有聚光镜（聚光器）的显微镜
光源	推荐LED可调亮度电光源
底座	推荐金属材质又大又重的底座

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4.3 摄影方法的总结

教科书上的单目＋手机	电光源聚光镜195物镜双目＋手机	三目奥林巴斯cx/bx＋直焦M43微单
过于便宜了，最低200￥＋手机	便宜，最低1000￥＋手机	贵，最低准备2w￥
清晰度很差（没有聚光镜）	清晰度中等（低端物镜）	清晰度最佳（高端物镜）
操作非常反人类	操作舒适度高	操作舒适度高
升级空间无，DIY空间无	升级空间小，DIY空间中等	升级空间大，DIY空间大
只有明场	明暗场、倾斜照明、偏光	bx系列支持全部观察方法
无乐趣，老师拿来教学用的	很有乐趣，学生党推荐	很有乐趣，推荐有摄影追求者

微镜的物镜是显微镜的灵魂所在，物镜是影响清晰度的最重要部件。

一台正规的显微镜，其物镜也应该可以拆卸，需要使点劲拧下来，如下图：

正规显微镜的物镜全部可拆卸，使劲拧就完事了

不管物镜是哪个牌子的，不管物镜外观是什么样子，不管商家说的多么夸张，最终决定物镜质量的，永远是它的参数，原因很简单，物镜的参数是国家标准，乱标是要负责的，而其他方面是吹牛不用交税。

物镜上的参数和标识非常重要，这决定了成像清晰度以及有何功能。下面将详细展开物镜参数和标识的分享：

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一、品牌标识

这其实是物镜最重要的参数。

当一个厂家对自己的物镜有绝对的自信，它才会将品牌名称标到物镜表面。而大部分淘宝和京东的物镜上面并没有品牌名称，不管它是什么知名品牌的旗舰店（如江南、凤凰、saga萨伽、bresser宝视德等等），物镜没有品牌名，是因为它们也是从代工厂进的产品，然后组装成显微镜后再贴牌到镜架上。

换句话说，如果物镜上面没有品牌名称，恐怕这个物镜并不附带品牌价值。如果店A某款显微镜的物镜与店B另一款显微镜的物镜参数相同，外观相同，那么就可以判断它们的物镜应该是同一款，成像效果在有聚光镜和电光源的前提下没有区别，如下图所示。

这些显微镜虽然是不同的商家不同的型号，但物镜都是同一款。在有聚光镜和电光源的情况下，效果相同。

物镜是决定清晰度的最关键部件，如果是使用代工厂统一制造的物镜，清晰度就和品牌无关（如果一台显微镜除了架子之外的所有光学配件都是代工厂的产品，那这台显微镜的整体质量也与品牌无关）。

辨别起来也很简单，看物镜、目镜、聚光镜这几个关键光学配件上有没有标品牌名，如果有，那就是品牌货有品牌价值，如果没有那就是代工厂的产品，无品牌价值。

以下是拼凑代工厂配件的、品牌溢价较高的网购平台商家（仅代表个人看法）：

• 舜宇SOPTOP
• 凤凰Phenix
• 麦克奥迪motic
• 星特朗
• 宝视得bresser
• 萨伽saga
  

注：上述有不少品牌都是有高端货和高质量产品的，但是和各电商平台的品牌没关系，是两个管理系统的产物，高端只对医院和实验室推销，而电商则打着品牌的名号低价高卖。所以请勿吧上述电商的品牌名称和高端货的品牌名称联系起来，高端货的品牌和电商平台的品牌无关。
比如麦克奥迪在全球的名气很大，它的BA系列显微镜就很不错，但是旗舰店并没有相关型号，反而是一些简单的代工厂产品的拼凑。

对上述商家，请在同配置下对比价格，选购同配置最便宜的就行，同配置下各商家显微镜的效果相同。

当然了，贴牌子的物镜也不便宜，一般有SOPTOP、Nexcope、Motic、Mitutoyo、Olympus、Leica、Nikon、Zeiss等等，如果感兴趣可以去了解一下，尤其是加粗的后四个品牌。

如果预算有限我还是建议选择国产物镜，虽然没有品牌名，但是价格也确实低，同配置全新物镜能比大牌便宜5-10倍，而国产物镜大约能达到大牌85%的效果（个人观点），可以说性价比非常高了。

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物镜的种类,标识以及光学参数

有过生物光学成像经历的人恐怕都知道一个物镜的好坏有可能直接决定了一台显微镜系统的分辨力性能.而一个蔡司物镜也是动辄数万刀。了解镜头的参数，对于选配合适的物镜十分重要。

一般物镜种类：消色差物镜，萤石（半复消色差）物镜，复消色差物镜（价格和校正象差性能递增）

Lateral magnification横向放大率（60x ）

放大倍数的颜色标识

红色：5x 黄色：10x 绿色：20x

浅蓝色：40x 深蓝色：60x 白色：100x

Numerical Aperture 数值孔径（1.40）NA=n*sin(u)/2孔径角u：光轴上物体点与物镜前透镜的有效直径所形成的角度。

浸法特征：减小玻片和物镜成像介质间的折射率差异，提高数值孔径

Oil：油浸 黑 WI：水浸 白

Gly：甘油 橙黄 MI：混合

特殊光学性质

DIC：微分干涉衬式

H：与专用Walloston棱镜配用达到最优放大

D：暗视野式

PH：相差式

POL：偏振光式

SF：无应变式

∞：筒长

0.17：配用的盖玻片厚度（单位mm）盖玻片厚度不标准，光从盖玻片进入空气产生折射的光路发生改变，产生相差，即覆盖差。盖玻片标准厚度为0.17 mm，许可范围为0.16-0.18 mm，物镜在制造上已将些厚度范围内的相关计算在内。

二、功能标识（平场和非平场）

标识缩写	解释
Ach/Achro(mat)	消色差，可以简单地理解为最便宜的非平场物镜，摄影请避开此非平场物镜
Plan/PL	平场，一般默认已经消色差，视野边缘会得到明显改善，摄影必备，工作常用
OFN{number}	表示中间像直径，一般认为：支持的最大目镜视场大小 = {number}
(Neo)Fluor/FL	半复消色差，可以简单的理解为比Ach更清晰。其实特性更为特殊。
Apo/Apochro(mat)	复消色差，可以简单的理解为比Fluor更清晰。
Oil/W/Gly	油镜/水/甘油镜，说明此物镜需要末端浸油/水/甘油使用。
PH1/2/3（绿色）	相差，说明此物镜用于相差观察，
DIC/NIC	微分干涉， 说明此物镜用于微分干涉观察
D/BD/HD	暗场，说明此物镜支持专业暗场观察，一般非常少见。
POL/PO/P（红色）	偏振观察专用，说明此物镜用于专业偏振观察，工业常用。
L/LD/LWD	工作距离长，说明此物镜物镜顶端离标本距离比较长，工业常用
M/EPI	垂直照明，说明此物镜是一般用于无盖玻片的金相观察，工业常用
CORR/KORR	矫正环，说明此物镜的盖玻片校正厚度可调

这些功能标识中，如果预算不超过5k，就只需要关注前两个标识。

在网购平台的绝大部分显微镜中，如果物镜上没有字母标识，那就是最便宜的非平场消色差物镜，如果有plan，那就是平场消色差物镜。对于普通玩家来说，只需知道以下两点就行：

①是个物镜就已经是消色差了，所以在物镜中，“消色差” = “”。（注意“消色差”≠“复消色差”）

②有摄影需求就买plan，没有摄影需求就无需plan。

在摄影时，平场和非平场物镜的对比非常明显。

但是在目镜观察时，非平场物镜也没那么不堪入目，原因在于人的观察视野其实没多大，只要保证中间区域比较平就够了，所以国产也有半平场物镜（虽然2015年国标移除了半平场物镜的规格，但网购平台还在卖。我的评价是，上不去下不来，不够便宜还不能摄影，鸡肋鸡肋）。

三、物镜参数（物镜倍数和清晰度）

60/0.85和160/0.17就是四个参数

例如上图：

60/0.85

160/0.17

意义为：

倍数=60倍/NA数值孔径=0.85

机械筒长=160mm/盖玻片厚度=0.17

下面就按照①倍数；②数值孔径；③机械筒长；④盖玻片厚度的顺序来介绍。

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3.1 物镜倍数

顾名思义就是放大几倍，一般有4x，10x，(20x)，40x，(60x/63x)，100x等倍数。其中括号中的为不常见倍数，比较贵。（我没提到的倍数是一般是非常少见的特殊用途物镜）

各个倍数的物镜，网图侵删

4/10/40/100是大多数显微镜的默认倍数，一般比较便宜。通常100x是油镜，有oil字样，需要加油观察，用起来很麻烦而且观察细胞99%的情况并不需要那么大的倍数。

所以我推荐的倍数是4x，10x，20x，40x，60x。

并且：  

显微镜总倍数 = 物镜倍数 × 目镜倍数  

然后我列了个表：

物镜倍数(目镜=10x)	推荐程度	能观察到的物体
4x	必须	观察大型的生物，如螨虫、蚂蚁、鱼卵虾卵、小花小草之类的东西。 可以快速寻找目标物体。
10x	必须	比4x稍微大一点，可以看一些大型底栖生物、如枝角类、桡足类等。
20x	强烈推荐	是观察轮虫、草履虫、大部分真核藻类的最佳倍数。
40x	必须	观察细胞内结构、一些小型的藻类以及原生生物的倍数。
60x/63x	推荐	观察细胞内结构，我一般用来替代100x油镜。
100x	不推荐	观察染色体、原核藻类以及细菌的最佳倍数。 但操作繁琐且国产低端质量堪忧。

然后：

！！！无需追求放大倍数！！！

但还是不得不说，虽然机械筒长并不影响清晰度，但是Olympus、Leica、Nikon、Zeiss四大家早已经放弃了有限远光学系统，所以有限远的高端物镜早就全部停产了，奥林巴斯BH2二手价格已经被炒起来了，所以如果你想进军高端效果，请选择四大家近几年的无限远显微镜机型。

当然前面这话说的是四大家，网购平台商家卖的无限远显微镜其实根本没有对应的高端物镜（如APO、Flour、PH、DIC等等），所以就没有升级空间，它们的无限远和有限远效果基本相同，在都是plan物镜的情况下，网购平台的无限远显微镜除了贵之外一无是处。

自己玩显微镜，物镜倍数最多到40x或者60x就够了，目镜10x就够了。

如果是给实验室/生产用途选购，最好提前问好用途，联系当地销售给你参谋参谋。

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3.2 数值孔径(NA)——清晰度参数

这个数值我不做具体解释，总之NA越大越清晰。

显微镜的清晰度上限只与物镜NA有关，而下限与光源和聚光镜有关。

换句话说，物镜决定清晰度上限，光路配件决定清晰度下限。

一般倍数越大，NA越大，而相同倍数的情况下，NA越大，成像效果越清晰，价格越贵。

左图NA大，右图NA小。同倍数下，NA值APO>FL>普通物镜。图来自奥林巴斯网站

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3.3 机械筒长（有限远 or 无限远）

这个参数，指物镜和目镜之间的距离。

160对应有限远光学系统（物镜与目镜之间的距离=160mm），∞对应无限远光学系统。

原理如下：

如果你的显微镜默认是160物镜，换新或者升级也得是160的物镜，也就是说，两种系统的物镜和机架不能相互兼容，具体原因在这里不做解释。

一般无限远光学系统后期升级加模块比较方便。但除此之外没有差别。

需要注意的是：  

！！！有限远/无限远与成像清晰度无关！！！

3.4 盖玻片厚度

这个参数表示此物镜已经矫正了多厚的盖玻片的影响。

如果是盖玻片厚度 = 0.17，也就是标准盖玻片的厚度，那么说明你需要在观察样品之前盖上盖玻片，这样才能获得最佳效果。

如果此参数是0或者-，说明此物镜无需使用盖玻片，这种物镜一般是工业上使用较多。

盖和不盖盖玻片的效果一般在高倍物镜下对比明显，低倍下差别不大。

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四、195和185物镜

这个195物镜和185物镜是有限远物镜中的两个规格，一般195物镜比185物镜长。

①两者一般不兼容。如果把185物镜拧到195的机器上面，会发现载物台不够高，而如果把195物镜拧到185的系统里，会发现载物台不够低，总之是它们的系统不互通，这一点与有限远和无限远类似。

②195/185物镜与成像质量无关。只是较早期的生产规格是185，后来就都生产195的物镜了。早期的一些185高端物镜的成像质量碾压现在的195低端物镜，所以这个数字只是个生产标准罢了。

总之185是旧规格，195是新标准，与成像质量无关。

但也有一些细微的区别，在低端物镜中，195的加工质量普遍比185的好一些（个人经验）。

除此之外，还有一个更重要的区别，那就是在升级的时候，195物镜的显微镜可以更换高级的奥林巴斯BH2系列显微镜的高端物镜（需要连目镜一起换了），如Splan和Dplan系列物镜。而185物镜没有升级空间。

物镜规格	成像质量	以后能否升级	能否彼此互相兼容
有限远185	只与NA和标识有关	不能	不能
有限远195	只与NA和标识有关	能	不能
无限远	只与NA和标识有关	大品牌可升级（motic、olympus、leica、nikon、zeiss等）	不能

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物镜（objective）是显微镜最重要的光学部件，利用光线使标本第一次成像，因而直接关系和影响成像的质量和各项光学技术参数，是衡量一台显微镜质量的首要标准。

背景

传统光学显微镜受限于光学问题，景深很浅，拍摄的对象只能是几微米的薄片，如果想要拍摄具有厚（深）度的标本，就只能通过调焦螺旋

一张一张拍摄，然后通过算法合成。虽然能满足需求，但是极度依赖人的精细操作，一旦有一张照片失误这一组（几百张）照片便都废了。且把相机通过目镜或摄影目镜连接，还有以下问题，一是像场不够，出现黑边，二是摄影目镜会影响成像分辨率，因为目镜是在物镜成像的基础上再次放大；三就是很难在显微镜上通过加装步进电机实现自动化拍摄。于是乎，极客玩家通过DIY显微摄影拍摄平台和显微摄影镜头来达到极限的画质，通常采用直接焦点摄影（直焦摄影），也就是物镜的像直接透射在相机CMOS上，减少其他光路对成像的干扰，最大的利用物镜成像素质，同时可以加装步进电机来实现自动化拍摄。

认识物镜

观察方式

显微物镜有很多类型，应用场景也各有不同，一般在物镜的外壳上会标注物镜的信息。

BF:明场

DF:暗场

PH:相差

PO：偏光

DIC：微分干涉

FL：荧光观察(蓝、绿、紫等)

UVFL：紫外荧光观察

用于自制显微摄影镜头的物镜我们最好选用明场和明暗场物镜。

光学类型

有限远光学类型物镜

无限远光学类型物镜

通常在标识信息的最下面一排标注了物镜的光学类型：斜杠（/）前面是数字（160，180，210）即是有限远光学类型；斜杠（/）前面是无限（∞）符号，即是无限远光学类型；不同的光学类型与相机的接法也不同，有限远可直接通过延长镜筒与相机相连，无限远物镜则需要在延长镜筒中添加管镜（近摄屈光镜或专为显微镜设计的管镜）。

有限远普遍年代较为久远，无限远光学类型物镜较为先进，其实，某些无限远光学类型物镜和一些有限远光学类型物镜一样都有着出色的表现，画质表现很大一部分原因是由个人能力决定，包括但不限于稳定性、布光、 消光、管镜，以及后期。

放大倍率

大多数显微摄影师在标注时喜欢直接标注物镜上标称的倍率，无限远光学类型物镜的倍率受管镜焦距的影响而变化，有限远光学类型倍率则受管长（Cmos到物镜尾部的距离）影响。呼吁：给显微摄影作品打上标尺，这样就能准确的知道被摄物体的大小。

解释

在使用相同倍率镜头的情况下，相机的画幅越小被摄物体越大，其实不是倍率变高了，而是因为小底幅相机成像只用了物镜的中心部分，相当于在全画幅的基础上裁图，对分辨率并没有提升，且会带来更多的底噪。

此外，同一张照片在手机上看和在电脑上看，能说放大倍率更大了吗？

平场（Plan）

平场物镜的视场平坦，在物镜的透镜系统中增加了一块半月形的厚透镜，以达到校正场曲的目的。

色差

消色差ACH半复消色差FL复消色差APO

未经消色差处理的镜头会出现渗色现象，在高反差的场景物体边缘会出现彩虹边，严重影响成像。消色差物镜仅能校正轴上点红蓝光的色差和黄绿光的球差，以及消除近轴点慧差。不能校正其他光的色差和球差，且场曲很大。半复消色差物镜在结构上透镜的数目比消色差物镜多、比复消色差物镜少。成像质量上，远比消色差物镜好，接近于复消色差物镜。能校正红蓝二色光的色差和球差。复消色差物镜不仅能校正红、绿、蓝三色光的色差，而且在同一焦点平面上造象，达到消除“剩余色差”（又称二级色谱）的效果，同时能校正红、蓝两色光的球差。通常APO物镜的NA更高、分辨率更高、景深更浅，当然也比其它种类物镜要贵。

工作距离（WD）

工作距离表示物镜前透镜到标本的距离，WD-0.21代表工作距离是0.21mm。

对于显微摄影来说是一个非常重要的参数，特别是当使用步进电机来自动化拍摄时是非常致命的，稍有不慎就撞向标本导致物镜损坏，而且很难布光。工作距离也不是越长越好，工作距离越长分辨率越低。

数值孔径（NA）

NA与分辨率成正比，与放大率成正比，与景深成反比。NA值增大，视场宽度与工作距离都会相应地变小。通过NA计算物镜景深:      DOF＝nλ/NA2      DOF：景深（depth of field）；      n：样品与物镜之间介质的折射率（空气：n＝1）；      λ表示光的波长（对于白光，λ＝0.55 μm）；      NA表示数值孔径。

适用玻片厚度

在标注物镜的光学类型的后面（∞/0）(210/0)，也就是斜杠后面这个数字代表的是适用玻片厚度，（∞/0.17）(210/0.17)，适用玻片厚度就是0.17毫米，如果用了不合适的盖玻片，则会出现很明显有球差（不同角度的光线没有会聚在同一高度）从而降低成像的对比度和分辨率。

推荐物镜

我们用于DIY显微摄影镜头的物镜，要选明场、平场、NA高、工作距离长、复消色差，不需要玻片补偿，且像场能覆盖全画幅。能完美符合这几项要求的只有三丰物镜（2X除外）

Mitutoyo M Plan ApoMitutoyo BD Plan ApoMitutoyo M Plan Apo HR

由于显微镜市场十分不透明，卖家为了赚取高额利润，很少明码标价，小白很容易被宰，这里给大家一个参考价格，避免被坑。

三丰参考价格

二手：5X        1500元

        10X      2500元

20X      4000元

50X      5500元

全新：5X        2600元

7.5X     6500元

        10X      3700元

        20X      8300元

        50X      12500元

        5X HR   18000元

        10X HR 28000元

口袋有余粮最好选择全新物镜，物镜这类光学仪器属于精密产品，使用不当很容易出现光轴问题、霉菌、胶合镜片老化等问题，新手入门很难发现是物镜的问题还是自己的问题，而且市面上的二手三丰物镜几乎被亚辉垄断了，它开了几十家店以此抬高售价。

平民神器

Nikon BD Plan参考价格：300-500元物美价廉，分辨率还行，工作距离虽短，但好在可以拆卸外壳，方便布光。

Nikon M Plan ELWD 参考价格：20X600元  40X900元

Olympus NeoSPlan参考价格：300-1000元

酌情考虑

Nikon TU Plan、LU PlanOlympus lmplanfln、mplanfln、umplanfln半复消色差，工作距离短，价格比三丰便宜不了多少。在全画幅下，边缘画质偏软。

不推荐

需要玻片补充的物镜统统不推荐；

超短工作距离的物镜统统不推荐；

超长工作距离的物镜统统不推荐；

该类物镜通常带有SL的标识，它是以牺牲分辨率来获得的超长工作距离。

油镜水镜统统不推荐；

所有的德系物镜统统不推荐；德系系统比较封闭，该系列物镜需要搭配原厂目镜管镜配合使用才能矫正像差。

注意事项：大家在购买二手物镜时，一定要事先说清楚，有问题包退换。遇到以下问题最好不要买：外壳有磕碰，大概率会导致光轴不正（致命问题）；镜片有划伤，大概率会影响成像，伴有眩光、对比度下降等问题；内部镜片有霉菌，老化，可以用强光手电照射镜片，逆光观察。

还有哪些方法可以玩显微摄影？

早前，有一些极客玩家通过添加近摄环、镜头倒接、添加近摄镜、多个镜头组合、放大头等方法来玩显微摄影，放大倍率最能达到十倍左右，但是这些方法会出现镜头衍射、进光量变少、转接环工艺不精光轴不正等情况，导致画质偏软，特别现代相机像素不断升级，镜头分辨率跟不上，所以不做推荐。

显微镜的观察头及以上部分是决定显微镜观察舒适与否的最重要部分。一般可以拆卸。（直筒单目无观察头，只能拆装/更换目镜）

其中，最上面的是目镜，也是可拆卸的，有些机型目镜槽有螺丝固定，把螺丝拧下来即可拔出。

拆完了，下面挨个带大家了解一下目镜、观察头和摄影装置。

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零、目镜是可有可无的吗？NO！

初学者往往都有这样的疑问，比如：

• “目镜是不是能用摄像头代替呢？比如电子目镜？
  

• “有人说用肉眼观察目镜非常累而且不舒服，是不是用电子目镜链接显示器能避免这种问题呢？”
  

这类问题，可以总结为：

显微镜的目镜是否可有可无？

对此，我必须强调：

目镜如今是不能被摄像头替代的。

对应的：  

肉眼观察目镜如今也是不能被摄像头替代的。

原因如下：

0.1 摄像头离人眼还差得远呢，甚至还不如手机

肉眼宽容度和分辨率都非常高，什么光线条件都能驾驭，所以显微镜必须用肉眼看目镜入门，这样才能了解什么是好的效果，目镜的效果就是一个标杆，其实能完全拍出目镜的效果就已经非常不容易了。

而且肉眼的沉浸感是最强的，就像看纪录片《动物世界》不能代替你亲自去动物园。（相信我，去成都大熊猫繁育中心看大熊猫永远比视频里的大熊猫可爱！！！）

而且，单目显微镜看起来不舒服，但双目也不是买了就能立刻舒服。肉眼观看双目显微镜往往需要适应一段时间，而且还要在保证合圆成功的条件下。如果适应了双目观察，那就可以毫不费力的观察显微镜。而毫不费力的肉眼观察目镜，就是新手玩显微镜首先要达到的目标。（关于显微镜合圆操作的详情请移步《显微基础丨显微镜基础操作指南（明场）》）

在大部分常见场景中，手机往往就能满足拍摄需求，而且手机性价比更高，买个支架就完事了，能达到同样效果的摄像头往往可不便宜。（科研用途：如荧光等用途此文不谈，荧光必须搭配实验室才能使用，现在还不是普通人可以玩的）

尤其是网购平台上几百块的便宜摄像头，分辨率还不如用手机对着目镜拍摄。几千块钱的摄像头分辨率还不错，但价格并不合适。

更不用说，几乎所有摄像头都有两个致命的缺陷：

第一，摄像头在暗场时几乎都不能达到满意的效果，因为这些摄像头一般都是针对明场设计的，并没有针对“夜间模式”进行优化。而肉眼看目镜则没有任何问题，随意切换毫无负担。（明场暗场等观察方法请移步《显微基础丨普通生物显微镜效果指南》）

第二，这些摄像头很难录像，很多便宜摄像头帧数非常低，标30fps但其实能有20就不错了，拍的视频根本就是PPT。当然肉眼看目镜就没这问题，而且用手机在目镜后拍摄就完全可以满足拍摄视频的要求，毕竟手机摄像头针对录像功能做出了很多优化，如果预算不足，那还不如直接用手机进行目镜后拍摄。

这两个缺陷导致了这种显微镜专用的摄像头，完全不能满足爱好者的要求。

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0.2 视频对比

结合上文咱们做个对比，不要关注文案和视频内容，只关注录像效果。

首先是大部分专用摄像头、电子目镜的效果（帧数低，且只能在光线充足的明场拍照）：

然后是使用手机在目镜后拍摄（帧数高，可以驾驭各种光线情况）：

最完美的当然是高级显微镜＋相机（忠告大家，摄影属实是个大坑，有钱有精力当我没说

最后，是肉眼观看的效果（我说肉眼效果好，那就是肉眼效果好）：

需要注意的是，在大部分时候，目镜看起来很漂亮时，却很难拍摄记录下来，而专业人士往往能将目镜看起来不好看的标本，拍出好看的效果，这个就叫做“显微摄影”，是玩光的艺术。我们不仅仅需要发现美的眼睛，往往还需要发现美的技术。

关于“显微摄影”的系统搭建后面再说。

总而言之：

目镜地位不可替代，新手玩显微镜必须先适应用目镜观看。

显微镜摄像头＜手机目镜后拍摄<肉眼看目镜≈三目架相机。

了解一些摄影的基础知识也很重要。

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一、目镜以及目镜参数（目镜倍数与视场数）

在选购中，显微镜的目镜往往没什么需要注意的，无限远的目镜一般都是通用的（leica除外），而有限远则需要购买与物镜匹配的目镜。如奥林巴斯BH2

的物镜就需要带有K字母的补偿物镜。

正规显微镜的目镜上都会标明参数，其中两个参数需非常注意，以107举例：

10X/18

意义为：10倍，视场数=18(mm)。

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1.1 目镜倍数

顾名思义就是放大几倍（x），一般有10x，16x两种常用倍数.

10x已经够用，医院和生物实验室的显微镜也都是10倍目镜，10x以上倍数会导致观察视野过小从而体验不佳。

而：

网购平台上大于16倍的目镜都是智商税。

网购平台的增倍镜也是智商税

原因在于：

只有物镜才决定清晰度，目镜的作用只是将物镜的成像放到你眼睛里（其实一些高端的摄像头也需要搭配相应的目镜），肉眼看10x目镜就够了，16x的也凑凑活活，这两个倍数还算是有质量保障。

而大于16x的目镜，往往参数没有标全，质量不过关，倍数越大成像越模糊，最终效果和你用10x的目镜手机拍照，再将图片手动双指放大是一样的。

增倍镜也是同理，质量不过关，还会改变成像焦距，在高倍下会对不到焦。

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1.2 视场尺寸

一般指目镜的视野直径，区别如下图：

同倍数不同视场尺寸的效果对比，视场尺寸越大看到的视野越大。来自olympus的说明书

10x目镜一般有18,20,22等视场尺寸，数字越大，观察到的视野越大，沉浸感越强，但价格也随之飙升。

一般18是入门标配，比18小就视野太小了（教科书老式单筒往往视野非常狭小，大约只有10）。而20是科研/应用的下限，视野小于20在工作时会比较烦恼。

一般10X/18（或者10X/20）是最佳的入门选择。科研/应用则视场尺寸越大越好。

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1.3 接口尺寸

目镜接口尺寸一般是23.2mm和30mm两种型号。

你显微镜目镜插口多大你就买多大的，网上有卖30转23.2的接口，但23.2不能转30。

同价位下，30目镜的视场大小比23.2目镜的大，所以能插30mm目镜的观察头比较好。

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1.4 其他符号

标识缩写	解释
眼镜符号	适合于戴眼镜的人，一般是高眼点目镜
⊕	带有十字线并定好中心，仅适用于校正好十字线中心并带有定位销的目镜

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二、三目双目和单目以及摄影的问题

三目双目和单目，就是三个目镜筒、两个目镜筒和一个目镜筒的意思。

相信很多同学有过这样的疑问，初高中教科书上用的是单目显微镜，是不是意味着探索微观世界使用单目显微镜就足够了呢？

大错特错！用显微镜探索微观世界最好使用双目及以上。

下面主要说说单目的坏处和三目如何摄影。

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2.1 单目的坏处

单目观察常常需要闭一只眼睛来获得更精确的视野，如果使用者非常喜欢观察微观世界，那么长时间观察对眼睛发育会造成影响，久而久之会造成双眼度数和感光能力的差异，甚至引起慢性视疲劳！

所以玩显微镜最好别使用单目，为了更好地体验也为了眼睛的健康！更不用说很多单目显微镜是直筒的显微镜，需要低头观察，时间久会腰酸脖子痛，最后也就10分钟热度，玩单筒根本是在劝退探索微观世界。

单目用起来非常费劲，也费眼睛，这种单筒就是三分钟热度，劝退效果拔群！网图侵删

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2.2 三目和摄影

谁不想在另一个世界拍照留念呢？所以咱们来好好聊聊摄影。

三目就是双目显微镜头上的一个专门用于摄影的第三个通光孔。

大部分的显微镜，第三目是专门为了显微镜专用的图谱相机（1英寸的底或更小）设计的，而如果想连接家用相机（微单或单反），奥林巴斯cx或者bx的显微镜比较适合，其他品牌的显微镜在民间摄影中很少见到（可能是其他品牌太贵了吧）。

上图的显微镜专用图谱相机，就是一个小底CCD/CMOS，它的实际效果非常差，性价比极低，但是软件用来做科研很方便。

首先，帧数非常低，只能看不动的东西。

其次，它的清晰度也很拉胯，远远比不上同价位手机或者M43相机。

只是在专业使用中，配套的软件比较适合科研或者病理，对普通人来说毫无乐趣可言。所以我完全不推荐任何网购平台的显微镜专用图谱相机/电子目镜，效果不好，软件也拉胯。

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当然，最便宜的方案就是手机支架+手机，直接从目镜后拍摄，听起来很简单，做起来也很简单，但是效果还出奇的不错，显微镜其实不需要什么多大的底，手机的小底高像素反而效果不错。

手机摄影是如今最容易被低估的方法。

PS：手机支架，我推荐三个轴都能调整的，大部分随镜赠送的支架都是两轴版本，手机镜头到目镜之间的距离不可调整，这种支架在调整光路时不方便，所以我建议另买手机支架：

这种三轴的好用一些

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现在比较通用的专业摄影方案，是奥林巴斯cx或者bx系列的三目显微镜＋转接头＋无镜头单相机（直焦）。

根据寰宇微渺实测，M4/3的底更适合现在的显微镜，尤其是适合现在的物镜规格，大底相机容易出现暗角，所以说底越小越好，但是太小了散热又成了问题。而且油管的Journey to the Microcosmos工作室也使用M4/3底的富士XT-3微单。他们都使用M4/3的相机不是巧合。

给友人宣传一下

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而另一种摄影方案是用物镜＋管镜＋相机，或者说把物镜当做相机的镜头使用，再配合叠叠乐电动导轨拍一些昆虫或者鳞片的超清晰照片。

这应该属于微距摄影的一种方法。

这种方案的效果也非常好，系统的教学见一一的公众号。但这种纯粹摄影的方法，因为没有目镜从而少了一些探索大自然的感觉，用起来也没有显微镜简便舒服，但确实很容易拍出好片子。

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在这里，我对比了上述三个方案的优缺点：

教科书上的无聚光镜单目＋手机

电光源聚光镜195物镜双目＋手机

三目奥林巴斯cx/bx＋直焦M43微单

过于便宜，最低200￥	便宜，最低1000￥	贵，最低准备2w￥
清晰度很差（无聚光镜）	清晰度中等（低端物镜）	清晰度最佳（高端物镜）
操作非常反人类	操作舒适度高	操作舒适度高
升级空间无，DIY空间无	升级空间小，DIY空间中等	升级空间大，DIY空间大
只有明场	明暗场、倾斜照明、偏光	bx系列支持全部观察方法
无乐趣，老师拿来教学用的	很有乐趣，学生党推荐	很有乐趣，推荐有摄影追求者