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為了匹配顯微鏡及隨附照相機(jī)系統(tǒng)的光學(xué)和電子的分辨率，數(shù)字圖像應(yīng)具有每水平線樣本的足夠的數(shù)量，以便在顯示忠實(shí)代表提交給數(shù)字化裝置中的原始信號(hào)。 這種互動(dòng)式教學(xué)探討變異標(biāo)本采樣頻率如何影響*終圖像的分辨率。

本教程以初始化出現(xiàn)在題為信號(hào)的采樣頻率的窗口隨機(jī)產(chǎn)生的模擬信號(hào)。 下方的窗口是一個(gè)采樣頻率滑塊，使用戶能夠改變頻率的范圍1樣品內(nèi)的每個(gè)像素的一個(gè)樣本為每32個(gè)像素。 用戶可以通過(guò)按下復(fù)位按鈕，將鼠標(biāo)光標(biāo)復(fù)位到一個(gè)新的模擬信號(hào)。

當(dāng)一個(gè)模擬信號(hào)被數(shù)字化，以不足的采樣頻率（實(shí)際上，當(dāng)采樣頻率滑塊調(diào)整到值*過(guò)每樣本的幾個(gè)像素），事件被錯(cuò)過(guò)并且這種現(xiàn)象被稱為混疊的發(fā)展。 混疊將導(dǎo)致不僅在重要的高空間頻率信息的損失，而且在引入雜散頻率較低的數(shù)據(jù)，如下面更詳細(xì)地討論。

一種數(shù)字圖像的空間分辨率由像素，被稱為采樣間隔 ，并且與數(shù)字化設(shè)備的精度之間的距離來(lái)確定。 每個(gè)像素的數(shù)字圖像中的數(shù)值表示平均*過(guò)采樣間隔的光學(xué)圖象的強(qiáng)度。 那些比數(shù)字采樣間隔小的光學(xué)圖像的功能將不會(huì)在數(shù)字圖像準(zhǔn)確地表示。 需要注意的是有涉及圖象分辨率其他真實(shí)世界的考慮因素是復(fù)雜的在成像設(shè)備（如CCD）的采樣間隔之間的簡(jiǎn)單關(guān)系的概念，并在試樣的相應(yīng)的時(shí)間間隔是很重要的。 而知道的間隔，所述成像裝置能夠采樣的理論意義上，它是有用的，大多數(shù)捕獲設(shè)備不離散點(diǎn)取樣，但集成在一個(gè)顯著區(qū)域。 對(duì)于這個(gè)和其它原因，很難在實(shí)踐中直接涉及的光學(xué)圖像中觀察到的特征的尺寸，以一個(gè)“有效”的采樣間隔是必要的，數(shù)字化器以保留功能。 盡管這一實(shí)際并發(fā)癥，該教程演示了采樣頻率和圖像分辨率之間的關(guān)系。（本文來(lái)源：奧林巴斯顯微鏡成像數(shù)字圖像采樣頻率）

根據(jù)香農(nóng)的抽樣定理 ，為了保留原始圖像的空間分辨率，數(shù)字化設(shè)備必須使用一個(gè)采樣間隔不大于所述光學(xué)圖像的*小可分辨特征的二分之一的尺寸更大。 這相當(dāng)于獲得樣品在包含在圖像中的*高空間頻率的兩倍，參考點(diǎn)通常被稱為奈奎斯特準(zhǔn)則 。 如果分辨率的光學(xué)圖像中的阿貝極限為約0.22微米，數(shù)字化儀必須在對(duì)應(yīng)于試樣空間到0.11微米或更小的時(shí)間間隔進(jìn)行采樣。 一種數(shù)字化，樣品每行掃描線512點(diǎn)便會(huì)有鑒于約56微米（512×0.11微米）的*大水平視場(chǎng)。 每掃描線或單位面積試樣的數(shù)字樣本，這可以通過(guò)過(guò)大所帶來(lái)的光學(xué)放大倍率，數(shù)量的增加不會(huì)產(chǎn)生更多的空間信息和圖像會(huì)被說(shuō)成是過(guò)采樣 。 需要注意的是過(guò)采樣經(jīng)常故意做檢查或顯示的衍射圖案或點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)，產(chǎn)生的視場(chǎng)減小，或獲得冗余值，以確保所顯示的圖像的保真度。在大多數(shù)情況下，為了確保足夠的采樣用于高分辨率成像，為2.5?3的樣品的*小可分辨特征的時(shí)間間隔是理想的。

在由數(shù)字化所產(chǎn)生的像素的間距相隔太遠(yuǎn)相比，圖像的高頻細(xì)節(jié)的情況下，該樣品的信息可接著成是不實(shí)際存在于試樣的較低空間頻率的圖像特征。 混疊是發(fā)生突然當(dāng)取樣頻率低于臨界水平，并可能導(dǎo)致的莫爾條紋的產(chǎn)生在試樣與規(guī)則間隔的，重復(fù)的圖案，如可見(jiàn)于圖1中所示的硅藻一個(gè)*的現(xiàn)象。 在該圖中，在左側(cè)面板（A）顯示與具有0.90的數(shù)值孔徑和1.5倍輔助鏡頭40倍物鏡獲得的硅藻的圖像。 右側(cè)面板（b）表示不帶輔助透鏡相同的視場(chǎng)。 別名是存在于面板（b）和出現(xiàn)了一系列的硅藻硅藻低頻酒吧。 在大多數(shù)情況下，混疊突然產(chǎn)生以采樣頻率小于或等于大約1.5倍的重復(fù)，高頻圖案，如在該圖中觀察到的。 應(yīng)當(dāng)指出的是，雖然所得到的圖像的空間頻率artifactually由混疊改變時(shí)，信號(hào)的幅值是不顯著改變。