W mikroskopie nie dobiera się obiektywu i okularu wyłącznie "na jak największe ×". Kluczowe jest, aby całkowite powiększenie (iloczyn powiększenia obiektywu i okularu) było zgodne z możliwościami rozdzielczymi obiektywu, które są powiązane z jego aperturą numeryczną (NA).
Dlatego stosuje się kryterium powiększenia użytecznego, opisywane warunkiem:
500×A ≤ Gmikr ≤ 1000×A,
gdzie A oznacza aperturę numeryczną obiektywu, a Gmikr to całkowite powiększenie mikroskopu. Ten zakres mówi, jakie powiększenie ma sens praktyczny:
- Dolna granica (około 500×NA) – zapewnia, że oko obserwatora zobaczy szczegóły, które obiektyw rzeczywiście rozdziela. Jeśli powiększenie będzie mniejsze, obraz może być "za mały" i nie wykorzysta realnej zdolności rozdzielczej układu.
- Górna granica (około 1000×NA) – chroni przed tzw. powiększeniem pustym, czyli sytuacją, gdy zwiększamy "×", ale nie pojawiają się nowe szczegóły (obraz jest tylko większy, często bardziej rozmyty i ciemniejszy).
W praktyce Gmikr liczy się prosto jako iloczyn powiększeń, np. obiektyw 40× i okular 10× dają 400×. Następnie porównuje się to z zakresem wynikającym z NA obiektywu.
Pozostałe wzory z ilustracji nie są kryterium doboru obiektywu i okularu w mikroskopie: równanie niezmiennika (Lagrange’a-Helmholtza) dotyczy ogólnych własności wiązek w układach optycznych, a inne zależności odnoszą się do różnych warunków/ograniczeń (np. tolerancji, dyspersji) i nie wyznaczają użytecznego zakresu powiększenia mikroskopu.
Wniosek: poprawny jest wzór będący podwójną nierównością 500×A ≤ Gmikr ≤ 1000×A, bo bezpośrednio opisuje warunek doboru współpracujących obiektywów i okularów poprzez powiększenie użyteczne.
