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柯勒照明是显微镜中最理想的照明方式。它的核心目标是提供均匀明亮的照明，同时消除光源灯丝结构对成像的影响。通过精心设计的光学系统，柯勒照明能够独立控制照明区域的大小和照明的数值孔径，从而优化图像质量。
柯勒照明通过建立两组相互垂直的共轭平面来实现理想照明。第一组是视场平面共轭，包括视场光阑、样本平面和中间像平面，它们控制照明区域的大小。第二组是孔径平面共轭，包括光源、聚光镜孔径光阑和物镜后焦面，它们控制照明的数值孔径，从而影响图像的对比度和分辨率。
无限远物镜是现代显微镜的核心组件。与传统的有限远物镜不同，无限远物镜将样本的像形成在无限远处，出射的是平行光束。这些平行光线必须通过镜筒透镜才能聚焦成像。这种设计的优势在于可以在物镜和镜筒透镜之间插入各种光学附件，如滤光片、偏振器等，而不会影响成像质量。
完整的柯勒照明系统包含照明光路和成像光路两部分。照明光路从光源开始，经过集光器、视场光阑、聚光镜，最终照亮样本。成像光路从样本开始，通过无限远物镜产生平行光，再由镜筒透镜聚焦成中间像，最后由目镜放大观察。视场光阑控制照明区域大小，聚光镜孔径光阑控制照明数值孔径，两者独立调节，实现最佳成像效果。
柯勒照明具有显著的优势。它能提供极其均匀的照明，完全消除光源灯丝结构对成像的影响。通过独立调节视场光阑和孔径光阑，可以精确控制照明区域大小和数值孔径，从而优化图像的对比度、分辨率和景深。这种照明方式广泛应用于各种高端显微镜系统，包括生物显微镜、材料分析、荧光显微镜和相差显微镜等，是现代光学显微技术的基础。