CCD相机的购买注意事项

2016-05-05技术资料

随着科研对显微成像的要求,CCD成像设备越来越受到科研学者的关注,可有些网友面对众多品牌型号却苦于不知如何选择。大家普遍在购买CCD时把注意力集中在CCD的像素数量上,除了分辨率,其实CCD的其他性能指标更值得消费者关注,如芯片尺寸、像素点大小等。


一、了解CCD
一)CCD是英文Charge Coupled Device的缩写,意为电荷耦合器,它是一种基于金属-氧化物-半导体(MOS)技术的光敏元件,上面布满很多感光元件,每个感光元件我们称为一个像素。CCD在相机里是一个极其重要的部件,它起到将光线转换成电信号的作用,类似于人的眼睛,因此其性能的好坏将直接影响到摄像机的性能。目前CCD已具有光谱响应范围宽、检出限低、动态范围宽、暗电流和读出噪声低以及具有积分信号、多道同时检测信号和实时监测等能力的优点。
二)CCD的构成
第一层是“微型镜头”
第二层是“分色滤色片”
第三层“感光层”
CCD就像传统相机的底片一样,是感应光线的电路装置,你可以将它想象成一颗颗微小的感应粒子,铺满在光学镜头后方,当光线与图像从镜头透过、投射到CCD表面时,CCD就会产生电流,将感应到的内容转换成数码资料储存起来。
二、决定CCD成像品质的主要因素
物理分辨率
芯片尺寸
像素点大小
信噪比
灰度值
物理分辨率:CCD自身的分辨率。像素是数码影像最基本的单位,每个像素就是一个小点,而不同颜色的点(像素)聚集起来就变成一幅动人的照片,CCD经常以像素作为等级分类依据,相同芯片尺寸下,像素越多分辨率越高。
芯片尺寸:数码相机主要有2/3英寸、1/1.8英寸、1/2.7英寸等。CCD尺寸越大,感光面积越大,成像效果越好。例如2/3英寸的300万像素相机效果通常好于1/1.8英寸的400万像素相机(后者的感光面积只有前者的70%)。如果在增加CCD像素的同时想维持现有的图像质量,就必须在至少维持单个像素面积不减小的基础上增大CCD的总面积。越专业的数码相机,CCD尺寸也越大。目前更大尺寸的CCD加工制造比较困难,成本也非常高。
像素点:构成CCD感光层的基本单元。直径数量级为微米。CCD单位面积上像素点越多,构成的图像越细致,分辨率越高。相同尺寸的CCD像素增加固然是件好事,但过多则会导致单个像素的感光面积缩小,产生曝光不足,并且各个像素点之间容易产生光信号的互相干扰,反而影响图像清晰度。
信噪比是相机CCD产生的正常光信号与异常信号(噪音)的比值。信噪比越高,说明异常信号产生少,图像质量更真实、更清晰。
灰度值的单位是Bit(位):计算机图像中的术语,用来描述生成的图像所能包含的颜色数。“深度是8位”意味着图像只含有28也就是256种颜色。灰度值越高,则相机可以分辨的灰阶越多,颜色越更丰富。
三、买相机的准备步骤
第一步:明确购买CCD的用途和目的
确定购买CCD的用途与目的是非常重要的,只有了解自己的需求,我们才能有的放矢地选择并购买到自己真正需要的机器。不盲目追求高像素高分辨率,例如用于荧光拍摄的黑白CCD,一般像素在100多万就可满足,像素点少,感光强,正符合荧光弱的特点。
第二步:心理价位
依照科研经费的多少决定一个可以承受的心理价位,比如3万-5万等。这样可以帮助我们节约不少时间,可以在选择的时候更有目的性。
第三步:不一定从显微镜厂家买
大家喜欢在买显微镜时一块把CCD买了,这样固然好,可以保证系统性,但有时却不是省钱的办法,一般显微镜厂家的CCD都是OEM其他家的,也就是说自己不生产,还是买的别人的。这样就不如找一款性价比更高的CCD了,首先保证和显微镜配套使用了,然后也省钱了,何乐不为呢?
第四步:试用是王道
只看资料,我们只能有感性的认识,只有实际去用用机器才能有理性的认识。这时可以让厂家演示一番,有时候1000万像素的CCD不一定比500万的拍的清楚,所以最好试用一下,防止被忽悠!