什么是數(shù)字成像？
數(shù)字成像是一個(gè)用于描述圖像的電子記錄的廣義術(shù)語。您幾乎可以用數(shù)字方式捕捉任何圖像——從日落風(fēng)景到顯微鏡標(biāo)本，再到掃描文檔。
什么是數(shù)字圖像？
數(shù)字圖像是由一系列像素或圖片元素組成。通過計(jì)算機(jī)讀取圖像文件并顯示像素就可以在顯示器上顯示圖像。
數(shù)字成像有何優(yōu)點(diǎn)？
顯微鏡數(shù)字成像的四個(gè)核心優(yōu)點(diǎn)：
記錄：您可以在不降低圖像質(zhì)量的情況下無限復(fù)制同一幅數(shù)字圖像。所以數(shù)字成像可幫助您保存科研載玻片并避免樣品降解問題。
圖像共享：數(shù)字圖像可以通過電子方式發(fā)送給遠(yuǎn)方的同事，幫助您節(jié)約郵寄協(xié)作項(xiàng)目載玻片的運(yùn)輸費(fèi)用。
圖像調(diào)整：使用像cellSens成像軟件這類用于顯微鏡的圖像采集處理程序，您只需點(diǎn)擊幾下即可輕松處理原始數(shù)字圖像，解決對比度不佳和噪點(diǎn)過多等問題。
定量分析：數(shù)字成像可以為定量圖像分析提供數(shù)據(jù)，幫助您獲得新的信息。比如說，您可以將數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中以前的成像結(jié)果進(jìn)行比較。
如何提高顯微鏡的數(shù)字成像質(zhì)量？
為了提高顯微鏡圖像的質(zhì)量，就要選擇匹配您應(yīng)用的光學(xué)器件和相機(jī)。
我們提供的在線資源可以幫助您找到供實(shí)驗(yàn)使用的顯微鏡物鏡和相機(jī)。本博客就是一個(gè)很好的起點(diǎn)。更多指導(dǎo)信息，請參考我們的博客文章：如何選擇合適的顯微鏡物鏡：10個(gè)問題和選擇合適顯微鏡相機(jī)的4種工具。
哪個(gè)顯微數(shù)碼相機(jī)功能參數(shù)重要？
影響圖像質(zhì)量的因素有很多。通常來說，可以先從相機(jī)分辨率和靈敏度開始。靈敏度是指相機(jī)傳感器檢測來自樣品光線的能力。分辨率是指相機(jī)可捕獲的細(xì)節(jié)程度。但正如我們之前提到的，這些功能必須要與您的光學(xué)器件、系統(tǒng)和應(yīng)用保持一致。
舉個(gè)例子：高分辨率的相機(jī)與低數(shù)值孔徑的物鏡并不搭配，因?yàn)槠錈o法恢復(fù)經(jīng)光學(xué)元件損失的樣品結(jié)構(gòu)信息。原因在于光分布的距離超過了相機(jī)的像素間距。在這種情況下，較低分辨率的相機(jī)將更適配較低數(shù)值孔徑的物鏡。
再比如，您需要在700~900nm波長范圍內(nèi)觀察。那么選擇能夠感知該波長范圍的相機(jī)非常重要。
另外還有許多其他因素需要考慮，因此請務(wù)必閱讀我們的：選擇顯微鏡相機(jī)時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮的因素。
我們應(yīng)該選擇哪種類型的顯微鏡相機(jī)傳感器？
幾種類型的相機(jī)傳感器各有優(yōu)缺點(diǎn)：
CCD是電荷耦合器件的首字母縮寫。簡而言之，CCD是具有光敏區(qū)域并作為數(shù)碼相機(jī)傳感器使用的半導(dǎo)體芯片。CCD傳感器捕獲光子并將其轉(zhuǎn)換為電荷，而電荷則是用于成像的數(shù)字像素?cái)?shù)據(jù)。傳統(tǒng)上看，CCD傳感器是科學(xué)研究應(yīng)用的。但是隨著新傳感器技術(shù)的出現(xiàn)，這種較為老舊的技術(shù)正逐漸風(fēng)光不再。
EMCCD代表電子倍增電荷耦合器件。EMCCD是一種可以將高于CCD讀取噪聲的弱光信號放大的CCD傳感器。在傳統(tǒng)CCD中，極低的信號水平通常低于傳感器的讀取噪聲，因此其成像能力在以快速幀率捕捉極低光照水平下圖像的應(yīng)用中受到限制。
EMCCD相機(jī)以檢測弱光而著稱，所以您可能有時(shí)候聽見有人將其稱為弱光相機(jī)。由于具有較高靈敏度，它因此成為在極弱光線下捕捉快速生物現(xiàn)象的有效工具。
CMOS即互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體，也是CCD技術(shù)的后繼產(chǎn)品。CMOS和CCD之間的首要區(qū)別是信號電子的讀取架構(gòu)。
由于為單光敏二極管提供多讀出放大器，CMOS的讀取速度明顯快于CCD?？焖僮x取的弊端在于卷簾快門失真。由于CMOS快速掃描整個(gè)圖像以收集數(shù)據(jù)，而非每次捕捉一個(gè)像素，因此曝光時(shí)間差有時(shí)會導(dǎo)致失真。
相比之下，CCD傳感器可以通過在存儲電荷同時(shí)收集入射光子避免這種失真，從而讓其能夠同時(shí)讀出每個(gè)像素。
傳統(tǒng)上，CMOS的信噪比低于CCD，但現(xiàn)在已經(jīng)推出很多高質(zhì)量的CMOS相機(jī)。另外，全局快門CMOS的引入解決了卷簾快門失真問題。
sCMOS是科研級互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體的縮寫，通常也縮寫為科研級CMOS。 sCMOS是一種具有大尺寸像素和低噪聲性能的CMOS傳感器。其具備比常規(guī)CMOS更高的靈敏度。通常我們會像冷卻CCD傳感器一樣，通過對sCMOS進(jìn)行冷卻來限度減少暗電流，以此獲得更高的信噪比。
sCMOS和EMCCD相機(jī)之間最重要的區(qū)別是sCMOS相機(jī)不具備長時(shí)間曝光的能力。對于需要長時(shí)間曝光或具有弱熒光信號的生物發(fā)光成像應(yīng)用，EMCCD相機(jī)是，而sCMOS相機(jī)由于其能夠與多種成像技術(shù)配合使用而廣受歡迎。
最合適的顯微數(shù)碼相機(jī)最終要取決于您的具體應(yīng)用，如果您還有任何疑問，請立即與我們聯(lián)系 。
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