主题：【原创】像元与有效放大倍率

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fengyonghe

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发表于：2012/01/02 00:22:08 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

放大倍率：M=L／ｌ　　Ｌ显示器边长　　ｌ电子束在样品表面的扫描长度

有效放大倍率：人眼明视分辨率／束斑直径　　人眼明视分辨率取值不统一，0.2或0.3mm

显示器解析度：设置的行数*列数。其最高设置不大于物理解析度

像素：由显示器解析度确定的最小成像单元。其最高像素设置等于荧光粉的直径约0.1mm

显示器相对有效放大倍率：显示器相对有效放大倍率=像素大小／电子束直径

像元：指为获得充满一个像素的信息而在样品上获取信息的最小单元。像元大小与放大倍率

之间的关系为：像元大小=像素大小／放大倍率即r₀=r_p／M

束斑：这里特指电子束激发试样表面而产生二次电子的区域。

像元与像素之间有三种配合：

a: 放大倍率小于显示器分辨率／束斑直径。此时像元总数大于像素总数行*列。此时将有一个以上像元重叠为一个像素灰度。显然一个像素小于人眼分辨率，故图像清晰。但这也是有一定限度的。过分降低放大倍率会有更多不同灰度的像元重叠为同一灰度的像素。这使图像失去细节和降低锐度。另外，随着放大倍率的降低，按照上式像元尺度r₀增大，其结果是在一个像元里包含了两个以上束斑，即像元里出现了重叠束斑。如下图所示。

尽管有重叠束斑但像元仍未能被束斑填满，还有许多空白。像元所收集到的信息明显减弱。放大倍率越低，这种现象越严重。所以过分降低放大倍率图像会模糊。此时解决办法只有加大束斑。我们可以从新聚焦使图像清晰起来，这事实上是将束斑散大了一些。

b 放大倍率等于显示器分辨率／束斑直径。像元总数=像素总数行*列，此时一个像元占据一个像素。像素尺度小于人眼分辨率，图像清晰。就一般地调节来说特别是在低倍率时，大多数情况下一个像元未必被一个束斑填满，但不影响清晰度。如果有意识的使束斑填满像元（仔细聚焦），那将是更好的照相条件。

c: 放大倍率大于显示器分辨率／束斑直径。不恰当的高放大倍率并超过了有效放大倍率。这使得像元总数小于像素总数行*列，此时一个以上像素显示同一个像元。这等于将像元放大了若干倍，很容易超过人眼分辨率使图像模糊。

像元在有效放大倍率下，图像分辨率设置也有三种情况

a: 高分辨率设置：像元总数小于像素总数行*列。一个像元占据一个以上像素，由于像元在有效放大倍率下，因而图像清晰。

b: 等分辨率设置

c: 低分辨率设置：像元总数大于像素总数行*列。一个像素要重叠一个以上像元。当像元的叠加大于人眼分辨率时，这种叠加会使灰度等级不同的一个以上像元融合为一个灰度等级的像素而使图像失去细节，锐度下降，图像模糊。

上面使用的是显示器分辨率。它的最高分辨率是0.1mm 。人眼只能同时看到两个融合在一起的灰度像素，故有效放大倍率至少还可以再提高一倍。

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