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有限光子下荧光显微镜的统计分辨率度量

光学 2023-08-02 v1 应用统计

摘要

由 Ernest Abbe 于 1873 年首次发现,远场显微镜的分辨率极限被认为由数值孔径与光波长决定,约为 λ\lambda/2NA。随着上个世纪现代荧光显微镜与纳米显微方法的出现,人们认识到仅用 Abbe 分辨率定义无法单独刻画显微镜系统的分辨能力。为确定荧光显微镜的实际分辨率,光子噪声仍是基于统计的理论框架中一个尚未纳入的本质因素。共聚焦等技术可通过增加光子噪声来换取分辨率极限,这可能提高或恶化对荧光标记目标的可分辨性。作为有限光子下荧光显微镜分辨能力的理论度量,我们量化了荧光显微镜系统中周期结构在考虑衍射极限与光子统计时的可分辨性。利用参数化目标的克拉美-罗下界,所得精度下界为噪声存在下多种现代荧光显微方法的理论分辨能力建立了一种实用度量。

关键词

引用

@article{arxiv.2302.03565,
  title  = {A statistical resolution measure of fluorescence microscopy with finite photons},
  author = {Yilun Li and Fang Huang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2302.03565},
  year   = {2023}
}