摘要

用于科学生物成像的数码相机技术

由四部分组成的系列文章发表于显微镜和分析涵盖了在选择相机时要考虑的因素CCD、EMCCD和科学级互补金属氧化物半导体生物成像应用的摄像技术。本文考虑了传感器架构之间的差异以及诸如像素大小、噪声和量化等参数对信噪比性能、图像质量和奈奎斯特采样的影响。

电荷耦合装置(CCD二十多年来,传感器一直是各种成像应用的主要部件,多年来其性能得到了很好的描述。最近,科学级互补金属氧化物半导体(互补金属氧化物半导体)传感器已成为成像应用的替代技术,包括荧光显微镜。而互补金属氧化物半导体在过去,这类成像应用的技术一直存在问题,随着新的科学级别的实现,技术得到了改进互补金属氧化物半导体产品试图解决这些问题,并将这些传感器引入荧光成像的主流。

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摘要

第1部分:传感器
在这里,我们讨论了不同的传感器技术及其区别性质。然而,在对成像应用的传感器做出决定时,总是有许多实验变量需要考虑。这些变量包括光级、集成时间、显微镜的光学配置等,更复杂的是,这些变量中有许多以某种方式相关。

第2部分:采样和信号
本系列的第2部分试图通过将成像和辐射考虑因素之间的讨论分开来简化分析,这有助于在给定的实验条件下选择最佳的相机特性,如像素大小。

第3部分:噪声和信噪比
第3部分通过更仔细地研究不同传感器的噪声特性来补充这一分析,并讨论了应该如何计算噪声以及在不同成像场景下噪声对图像质量的影响。

第4部分:相机的信噪比和图像比较
第4部分向读者展示了如何结合这些不同的分析,以生成作为不同传感器信号电平的函数的信噪比剖面,以便识别哪个传感器最适合其特定应用。

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