数字显微镜摄像头和图像分析的基本技术术语的定义gydF4y2Ba

亮度描述了相对gydF4y2Ba强度gydF4y2Ba影响人或传感器的在数字图像的情况下，强度是平均的整个传感器。gydF4y2Ba

数字图像由各个像素数组组成。它们的颜色信息可以存储为数字代码，其中每种颜色都被沉积为不同的数值。gydF4y2Ba

颜色查找表是索引，存储主要是基于的这些值gydF4y2BaRGB颜色空间gydF4y2Ba，通常用于监视器呈现。gydF4y2Ba

针对特定使用的合适颜色查找表的选择取决于用户自己的判断和需求。然而，经验表明，某些颜色查找表对于特定应用特别有用。例如，Clut“绿色”通常用于记录标有Alexa 488的标本，gydF4y2BaFITCgydF4y2Ba，或其他类似荧光染料，发出绿色光谱范围内。另一方面，CLUT“Red”用于TRITC、Texas Red、Cy3或其他类似荧光染料染色的样品，在红色光谱范围内发光。gydF4y2Ba

“CMYK”是一个特殊的色彩查找表来处理gydF4y2BaCMYK颜色空间gydF4y2Ba，通常用于打印机系统颜色输出。gydF4y2Ba

在每个成像系统（即监视器，打印出）中，任何颜色描述都基于单个基本颜色的组合。成像方法通过添加剂和降解颜色混合来区分。例如，在黑色监视器屏幕上是必要的gydF4y2Ba发射gydF4y2Ba某种类型的光产生给定的颜色。在这种情况下，光的类型是基于gydF4y2BargydF4y2Ba编辑，gydF4y2BaggydF4y2Ba雷恩或gydF4y2BabgydF4y2BaLue（gydF4y2BaRGB.gydF4y2Ba）。gydF4y2Ba

如果这三种颜色都被照亮，就会产生白色。如果这三种颜色都被关闭，就会产生黑色。人眼、数码相机和监视器都适应RGB模式。gydF4y2Ba

另一方面，打印机使用减法色混合，因为在材料表面上，光必须从白色基板（纸）反射。结果，打印机需要计算必须添加哪个墨水以与白色基板组合产生给定颜色。在这种情况下，组合gydF4y2BacgydF4y2Ba燕，gydF4y2Ba米gydF4y2BaAgenta和gydF4y2BaygydF4y2Ba醇塞（gydF4y2BacmygydF4y2Ba） - 红色，绿色和蓝色的互补色 - 是频谱中所有其他颜色的基础。在这个模型中，添加所有三种颜色会导致黑色，而缺少所有三种颜色会导致白色。gydF4y2Ba

注意：在实践中，黑色印刷为单独的墨水，以避免在彼此之上使用太多颜色并获得更生动的黑色印象。因此，也称之为颜色空间gydF4y2BaCMYK.gydF4y2Ba，其中K代表关键板，一个特殊的黑色印刷设备。gydF4y2Ba

图像的对比度取决于所描绘对象的颜色和强度差异。在数学公式中表达，对比度（c）可以描述为强度（I）的比率（I）。gydF4y2Ba

如所示，差异越大在标本和背景强度之间，对比度越好。gydF4y2Ba

参考显微镜检查，产生对比度，样品必须与光相互作用，例如通过吸收，反射，衍射或荧光。gydF4y2Ba

反褶积gydF4y2Ba通过应用数学算法，是一种技术将在微观图像中重新分配到其原点的焦点。通过这样做，用户可以实现特定的焦点水平的更清晰的图片和更现实的3D对其感兴趣结构的印象。gydF4y2Ba

在共聚焦显微镜中，允许激光束扫描特定时间的特定区域（在等效图像的​​像素的尺寸中）。这次被称为停留时间。令人享受的，延长的停留时间鼓励照片漂白和压力样本。gydF4y2Ba

的gydF4y2Ba动态范围gydF4y2Ba显微镜摄像机提供有关最低和最高强度信号的信息gydF4y2Ba传感器gydF4y2Ba可以同时记录。在低动态范围的传感器中，大的信号会使传感器饱和，而微弱的信号在传感器噪声中丢失。大动态范围对荧光成像尤其重要。gydF4y2Ba

数码相机的曝光时间决定了相机芯片暴露于来自样本的光的持续时间。根据光强度，此时间通常可以在几毫秒之间进行范围，并且对于大多数成像应用程序。gydF4y2Ba

数码相机将光子数据转化为数字数据。在此过程中，来自传感器的电子通过预放大器运行。gydF4y2Ba获得gydF4y2Ba是否通过图像传感器施加到信号的放大。应该指出的是，不仅是信号，还要注意gydF4y2Ba噪音gydF4y2Ba是提高了。gydF4y2Ba

人眼的光感知是非线性的。我们的眼睛不会感知两张照片是一个两倍的照片;我们只会让他们比一个分数更明亮。与人眼相比，数码相机的光明感知gydF4y2Ba是gydF4y2Ba线性。两个光子诱导两倍的信号量作为一个。伽玛可以被认为是人眼和数码相机之间的联系。gydF4y2Ba

这可以在以下术语中表达，其中VgydF4y2Ba_{出去gydF4y2Ba}输出（检测到）亮度值和vgydF4y2Ba_在gydF4y2Ba为输入(实际)亮度值:gydF4y2Ba

VgydF4y2Ba_{出去gydF4y2Ba}= V.gydF4y2Ba_在gydF4y2Ba^γgydF4y2Ba

通过改变伽马 - 做伽马校正 - 可以根据人眼的非线性感知来调节借助于线性记录相机拍摄的数字图像。这种校正可以通过大多数相机芯片完成。此外，数字成像软件通常具有自己的伽玛校正选项。gydF4y2Ba

强度是能量分类。在光学领域，术语辐射强度用于描述每个时间和区域的物体发出的光能量。gydF4y2Ba

噪声是所有测量中固有的一种不受欢迎的特性。这是科学图像的一个主要问题，因为它会影响你量化感兴趣信号的能力。成像时要考虑的最重要的参数是gydF4y2Ba信噪比gydF4y2Ba也就是图像中的噪声与你想要收集的信号的比值。噪音可以分为以下几类:gydF4y2Ba

光学噪声gydF4y2Ba：不需要的光学信号，通常由高背景染色引起，导致样品制备差或高样品自动荧光。gydF4y2Ba

暗噪声：gydF4y2Ba电子在传感器中的热迁移，并与集成长度成正比。通过冷却想象的传感器或降低曝光时间，可以克服暗噪声。gydF4y2Ba

读取噪音：gydF4y2Ba从相机传感器中读出作为电荷的电荷引入信号的电噪声源。通过减慢传感器读数率可以降低读取噪声，从而降低可实现的最大帧速率，或切换到更高级gydF4y2Ba传感器类型gydF4y2Ba，即EMCCD和SCMOS传感器。gydF4y2Ba

光子拍摄噪音：gydF4y2Ba由击中传感器的光子的随机性质引起的任何光信号所固有的噪声。这只是对非常低的光应用的关注。收集更多信号可降低射击噪声在图像中的影响。gydF4y2Ba

提高信噪比最简单的方法是通过集成更长时间或增加光照强度来收集更多的信号。这些方法并不总是可行的点低噪声摄像机需要。gydF4y2Ba

显微镜中的成像意味着采样过程 - 从标本信号到数字图像。Nyquist定理描述了用于采样过程的重要规则。gydF4y2Ba

原则上，再现的准确性随着更高的采样频率而增加。gydF4y2Ba

的gydF4y2Ba尼奎斯特定理gydF4y2Ba描述采样频率必须大于输入信号的带宽的两倍，以重新创建来自采样数据的原始输入。在数码相机的情况下，这主要在像素尺寸中呈现。为获得最佳结果，像素应始终比要解析的最小结构小的三倍，或者换句话说，每个可解析单元的最小3个像素是优选的。gydF4y2Ba

相机中的像素是其传感器的基本光敏单元。这适用于所有二维数组gydF4y2Ba传感器gydF4y2Ba包括gydF4y2BaCCD.gydF4y2BaEMCCD,gydF4y2BaCMOS.gydF4y2Ba和SCMOS显微镜相机。传感器上的像素数是频繁引用的单元，即500万像素相机有5,000,000像素。的gydF4y2Ba数量的像素gydF4y2Ba经常与传感器的分辨率相混淆，因为在不同的传感器类型上，单个像素的大小可能有显著差异。gydF4y2Ba

传感器的量子效率可以告诉你它有多敏感。量子效率描述的是在给定波长下撞击传感器并被转换成电子的光子的百分比。传感器的量化宽松曲线在不同波长下是不同的。gydF4y2Ba

图像的每个像素都有一定的灰度值。灰度值的光谱范围从纯黑色(0)到纯白色(8位色深255,12位色深4095等)。gydF4y2Ba

直方图显示感兴趣区域区域（ROI）内的灰度值的分布（ROI），即，针对每个灰度值确定像素的数量，结果显示为曲线。gydF4y2Ba

在直方图的帮助下，可以优化诸如相机曝光时间的不同设置。灰度值（X轴）的平滑分布表示相机的动态范围的最佳利用。gydF4y2Ba

线简介gydF4y2Ba

此刀具沿着灰度值测量灰度值gydF4y2Ba线性gydF4y2Ba感兴趣区域(ROI)，以曲线的形式显示它们，并对它们进行统计处理。gydF4y2Ba

堆栈配置文件gydF4y2Ba

这个工具的措施gydF4y2Ba吝啬的gydF4y2Ba使用灰度值gydF4y2Ba区域gydF4y2Ba感兴趣区域(ROI)，以曲线的形式显示它们，并对它们进行统计处理。gydF4y2Ba

数码相机的基本工作原理意味着击中光电二极管的光子诱导收集的电子，移动，并且最终转换成数字信号。关于电子的转移，有两个瓶颈（在a中gydF4y2BaCCD.gydF4y2Ba摄影机):gydF4y2Ba

• 单个光电二极管的电荷容量(gydF4y2Ba全井容量gydF4y2Ba）gydF4y2Ba
• 相机芯片的最大电荷传输能力gydF4y2Ba

如果超出其中任何一项，相机就不能处理额外的信息，从而导致数字图像中出现伪影(例如盛开)。gydF4y2Ba

注意：gydF4y2Ba查找表gydF4y2Ba焕发（o＆u）gydF4y2Ba拉斯gydF4y2BaX软件可以帮助控制饱和度。gydF4y2Ba