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從微觀到宏觀的光學專業技術

從顯微鏡到訂製的眼鏡鏡片,蔡司創新技術無處不在

關於鏡片與眼睛之間的互動關係,蔡司投入研究的時間長達160年,而且一直以來幾乎都是各種光學方法的領導先驅。蔡司的研究成果已為這個世界帶來無數的發明與嶄新發展,時至今日,它仍不斷在提升顯微鏡、太空和攝影鏡頭等領域的技術。蔡司的超級視覺光學能力無人可及,只要配戴眼鏡或隱形眼鏡,就能享受這種能力所帶來的卓越視覺體驗。 

眼睛與眼鏡結合成光學系統

從顯微到遠觀的光學專業技術

眼睛與眼鏡之間的互動關係非常複雜,蔡司的研究跳出了思想的框架,我們不只是製造眼鏡鏡片而已。

我們的宗旨是在眼睛與視覺輔助工具(即鏡片)之間創造最佳配搭,藉此提供配戴者完美、鮮明的視覺體驗

一切從顯微鏡開始──回溯1847年

1847年9月,Carl Zeiss(真名為Carl Zeiß)開始製作簡單的解剖用顯微鏡。當時他在德國Jena市Wagnergasse 32號的新工作坊工作。
即使是在久遠的年代,Zeiß製作的工具也同樣比其他人所做的工具都更優秀。這家新公司在第一年就售出23台這種解剖用顯微鏡,成績驕人。公司更在接下來的數年,持續對這些機型進行改良。
這是令人驚異的成就!試想當時所有產品都是靠不斷嘗試並修正錯誤後才能製造出來,而並非以明確的科學知識為基礎。或許是很難以置信,但這是事實,也是必要的發展過程──雖然這是一個非常耗時且昂貴的方法。

另一個因素是,早期顯微鏡的整體品質一般,影像清晰度也不高。Carl Zeiss期望自己的產品能夠發揮更大功用,而且很早(在機械化還在發展且早期工業生產才剛開始萌芽時)就意識到,結合科學知識與製造才能有效率地生產高性能的產品。
到了1866年,為了開發更好的顯微鏡鏡片,他與兼具醫生和數學家身分的Dr. phil.Ernst Abbé合作。這位青年才俊當時年僅26歲,還在University of Jena執教,而當時蔡司工作坊剛賣出它的第一千台顯微鏡。

這兩位天才合作無間,在之後多年間開發出不可思議的技術。以衍射理論(波光)為基礎,Abbé發表新的顯微鏡影像理論,並在1873年發表論文。同時,Abbé也用自己的理論來計算新型顯微鏡鏡片的數據。
最終,Abbé設計出對於製造鏡片而言非常重要的測量裝置,以完全科學化的基礎來生產鏡片,達到一致的高品質水準。

在早期工作中,Abbé就已經明白唯有使用新類型的鏡片,才能改良顯微鏡鏡片並充分發揮它的潛能。為了達到這個目標,他於1882年邀請玻璃化學家Otto Schott到Jena市。Zeiss和Abbé更在1884年新成立的玻璃科技實驗室Schott & Genossen中成為合作夥伴。這家公司的成立,成為奠定現代化高性能光學基礎的重要里程碑。

無數的諾貝爾獎得主使用蔡司產品

Robert Koch,1905年諾貝爾醫學獎。

Robert Koch,1905年諾貝爾醫學獎。

Koch被視為現代細菌學始祖。身為鄉間家庭醫師,他在1880年代發現了結核病細菌與霍亂病毒。Koch在寫給蔡司的信中提到:「若沒有您出色的顯微鏡,我的許多成就便不可能發生。」他在1904年收到第一萬副同質浸液鏡做為禮物。

Richard Zsigmondy,1925年諾貝爾化學獎。

Richard Zsigmondy,1925年諾貝爾化學獎。

這位居住Göttingen的教授在膠體化學領域創造了突破性發展,他在1903年發明了超級顯微鏡,1918年發明薄膜過濾器,1922年發明超精細過濾器。超級顯微術(根據Siedentopf/Zsigmondy)讓我們能夠看見其線性膨脹實際上低於解析度下限的微小粒子。

Frits Zernike,1953年諾貝爾物理學獎。

Frits Zernike,1953年諾貝爾物理學獎。

1930年在進行反射光柵實驗時,這位荷蘭物理學家發現他可以觀察到個別光束的相位,他決定將這項發現移轉應用到顯微鏡。在與蔡司合作之後,他開發了第一台相位差顯微鏡,而產品雛形於1936年完成。它讓科學家能在不使用對生物細胞有害的化學染劑進行研究。

Manfred Eigen,1967年諾貝爾化學獎。

Manfred Eigen,1967年諾貝爾化學獎。

身為生物物理學家與Göttingen市Max-Planck-Institute for Bio-Physical Chemistry創辦人,Eigen開發了單分子檢驗流程。在與瑞典同事Rudolf Riegler以及EVOTEC與Carl Zeiss公司合作之下,他於1995年生產了第一台商用的螢光相干光譜儀ConfoCor。

Erwin Neher,1991年諾貝爾醫學獎。

Erwin Neher,1991年諾貝爾醫學獎。

在位於Göttingen市的Max-Planck-Institute,他與Sakmann教授發現了細胞通訊基本機制,此過程包括在離子通道中使用膜片鉗技術進行電生理實驗的結果。

Bert Sakmann,1991年諾貝爾醫學獎。

Bert Sakmann,1991年諾貝爾醫學獎。

在目測上述實驗期間,這兩位科學家必須倚靠具備超高對比及高光學解析度的成像技術,於是他們使用全由Carl Zeiss出品的直立式顯微鏡。這種顯微鏡是專為這類用途而設計的專門產品。

現在寫下未來歷史

疆界逐漸被打破消失,幾年前還被認為是科幻電影內容的新領域正在崛起,超現代技術具有無窮的可能性[顯微術仍有廣大發展空間,可以應用的地方還很多]:全球遠距顯微鏡;以光速進行數碼通訊;高解析度3D影像系列;即時呈現絕佳對比影像...

 

Carl Zeiss可以分辨Van Gogh畫作真跡和偽品

Vincent van Gogh的畫作如今在藝廊和拍賣會的叫價金額極高,是他一生中連作夢都想不到的價格。在Antwerp和Paris生活之後,這位傑出畫家在Provence的Arles小鎮居住16個月,並在這麼短的時間創作了187幅畫作。這段創作期間的特色是大量使用被視為南法風格的藍黃色調─藍色和黃色出現在此期間的所有畫作中。但是有些人認為,那些宣稱是van Gogh當時完成的全部畫作可能並非全數出自他手,
因此進行了一項研究專案來判定事實。Carl Zeiss員工與Van Gogh Museum Amsterdam和Shell Oil Corporation合作,一起查看這些畫作的真偽。
從顯微結構、顏料和畫作底布可以看出誰才是真正的作畫者,研究人員利用Carl Zeiss的穿透式電子顯微鏡(TEM)來分析超薄的畫作脫落碎片,結果可能讓宣稱的van Gogh畫作在彈指間變得一文不值。

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