使用顯微鏡時，光線通過透鏡後，所形成的影像與完美影像的偏差，稱為相差（ Aberration ），有關相差的敘述，下列何者錯誤？

本題觀念：

本題在考察顯微鏡物鏡中的光學像差（Aberration）概念，重點在於球面像差（Spherical aberration）與色像差（Chromatic aberration）的形成機制，以及如何利用鏡片設計（如achromat、apochromat）或無限校正系統（infinity‐corrected optics）來校正或補償這些像差。

選項分析

• 選項A
  光線通過球面透鏡時，邊緣與中央折射角不同，導致光線在光軸上聚焦於相異位置，形成球面像差（Spherical aberration）。此為標準定義，選項敘述正確。
  (en.wikipedia.org)

• 選項B
  色像差（Chromatic aberration）乃因鏡片材料折射率隨光波長而異（dispersion），使不同顏色光聚焦距離不一，故呈現色彩邊緣與焦點偏移的現象。選項敘述正確。
  (britannica.com)

• 選項C
  表示“色相差屬於必然現象，無法做彌補或校正”。實際上，可利用achromatic雙鏡片（矯正兩色）、apochromatic三鏡片或更多複合鏡片組合，以及搭配補償目鏡或管鏡（tube lens）系統來校正或大幅減少色像差。因此此項錯誤。
  (britannica.com)

• 選項D
  無限校正（Infinity‐corrected）系統的物鏡通常設計為plan achromat、plan fluorite、plan apochromat等，可在鏡筒間的“Infinity Space”插入物鏡片或補償鏡片而不引入額外球面像差；此外，先進的plan apochromat物鏡在多波長下即已校正球面像差（3–4 wavelengths），可補償大部分球面像差，選項敘述正確。
  (link.springer.com)

答案解析

本題正確答案為選項C。色像差並非無法校正；achromatic或apochromatic鏡片透過材料與曲率的巧妙組合，即可矯正多種波長的色差；再加上無限校正系統中管鏡與補償目鏡的協作，可將色相差降至極低。

核心知識點

• 球面像差（Spherical aberration）：球面鏡片導致邊緣／中央光線焦點不同，常以多鏡片組合（複合鏡片）或非球面鏡（aspheric）修正。
• 色像差（Chromatic aberration）：折射率隨波長改變所致，可透過achromatic doublet（矯正兩色）、apochromatic triplet（三色）等組合鏡片，以及補償目鏡、tube lens系統補正。
• 無限校正光學系統（Infinity‐corrected optics）：物鏡輸出平行光，管鏡與目鏡在“Infinity Space”插入元件不改變像點；先進的plan apochromat物鏡本身可校正球面及色像差。

臨床重要性

良好的像差校正可提升顯微影像的解析度與對比度，對於組織病理切片、細胞計算以及數位影像分析之精準診斷皆關鍵。