显微镜CCD的性能参数

2016-05-25技术资料

显微行业CCD的性能参数

    CCD,即数码成像装置,是作为光学显微镜重要的光学成像设备,将目镜的视野范围通过数字图片的方式记录下来,便于大家交流分享。在选购显微镜专用CCD时,应该对相应的性能参数有所了解:


    1.像素:这个是常见的参数。在芯片确定的情况下,像素越高,灵敏度越低,两者是反比关系,所以像素不是越高越好,在像素够用的情况下应尽量优先确保灵敏度。
    2.动态范围:实际上这个参数取决于另外2个参数。动态范围=20Xlog10(满井电子/总噪音)这个参数越高也表征CCD的灵敏度越高。
    3.满井电子:从动态范围的计算看的出来,满井电子数越大越好。
    4.噪音:简单理解就是杂信号,有读出噪声和暗噪声,读出噪声相机电子元件处理图象时的额外噪音,与电子效率有关。图森相机通过相关双采样的方法,能显著降低CCD读出噪声。  
    5.制冷:CCD工作时温度会升高,这会产生噪音,尤其是长时间曝光(若荧光拍摄等情况需要较长的曝光时间),如果把温度降低,可以减少这类噪音,所以大家看到有冷CCD。制冷方式有很多,比如装风扇、半导体制冷、水循环制冷,还有用液氮制冷的,制冷越低,降噪越好,但是成本也就越高。图森二级半导体制冷CCD,可制冷至室温下-45℃。
    6.灰阶:一般是写的多少bit,这个值高点好些,这样在一些层次比较多或者不容易区分的图片的拍摄上会有帮助,常见的是医院血液科的血涂片拍摄:红血球非常薄而且多,经常在镜下观察时会发现有不少是有重叠的,人眼还比较好区分重叠的部分,但是换到CCD上面的话,基本需要12bit以上了,最好是14bit的。对于做灰度分析或者荧光定量分析的,灰阶还是高点好。
    7.芯片尺寸:因为像素和灵敏度的反比关系,所以芯片尺寸自然是大的好些。
    8.速度:这个自然是越快越好,不过要注意区分:速度分为读出速度,预览速度,采集速度;读出速度高不一定预览、采集就快,因为它还受后面接口、电脑等的影响;预览速度受分辨率影响,采集速度相对好点,因为他的变动基本上就只有电脑配置高低影响了。 
    9.接口:最常用的是 USB接口,1394其次,还有就是串口。
    10.binning:这是提高CCD预览、采集的常见方法,支持的binning越高,速度也就能提的更高,不过会牺牲分辨率——其实它就是把几个像素当作一个像素计算,比如2X2,就是把4个像素当作一个像素。
    11.曝光时间:支持的时间越长,在拍摄弱光的时候会好些;至于说最小曝光时间,原理上可以侧面反应CCD的灵敏度,但是需要参考的条件比较多。 
    12.GAIN:一个信号放大的参数,GAIN越大,所需要的曝光时间也就越短,但是相应的噪音也就会增加。