Tiefenschärfe in der digitalen Mikroskopie

Üblicherweise wird in der klassischen Mikroskopie die Tiefenschärfe mit Hilfe der Berek-Formel berechnet. Diese Formel berücksichtigt nicht nur die Zusammenhänge der beugungsbegrenzten Optik, sondern auch die Eigenschaften des menschlichen Auges. In der digitalen Mikroskopie erweist sich diese Formel oft als nicht optimal, weil ein digitaler Empfänger, wie z. B. ein CCD-Sensor, andere Eigenschaften aufweist als das menschliche Auge. Eine Alternative zur Berek-Formel, welche die Randbedingungen der digitalen Mikroskopie besser berücksichtigt, erhält man mit Hilfe der optischen Übertragungsfunktion. Diese erlaubt es, einen sehr übersichtlichen Zusammenhang herzustellen. Wird bei der Wahl des Sensors die Nyquist-Frequenz berücksichtigt, ist dieser Zusammenhang überraschenderweise von der Pixelgröße des Sensors unabhängig. Ein Vergleich der Ergebnissen mit denen der Berek-Formel zeigt, daß die digitale Tiefenschärfe meist kleiner ist als die Tiefenschärfe nach Berek. Lediglich bei hohen Vergrößerungen verbunden mit großen numerischen Aperturen sind die Ergebnisse ähnlich.