在选择高灵敏度相机时要考虑哪些指标?

发表时间:2021-12-31      点击次数:373
    高灵敏度相机是指成像器件能探测到光子数小于500个,在微弱光环境下进行成像。例如在显微镜下观察细胞的荧光图像时,由于光强度很小用普通的CCD相机或者人眼看不清图像,并且有用的图像信息被噪声所掩盖。在客观上无法增加光强度的情况下,需要使用高灵敏度相机来完成成像的任务。
  一、高灵敏度相机的应用领域
  高灵敏度相机的应用领域主要是用在军工、生命科学、材料科学、生物化学和天文学等无法使用照明或照明不足或需要更清晰图像的领域等方面,包括:
  1、没有照明的领域:荧光/发光观察;发光体和闪烁体的观察;天文观测;光谱仪读数;放电观察
  2、光线不足的领域:使用干涉滤光片进行单色波长观察;激光激发的荧光观察;观察生物细胞;夜间监控
  3、需要更清晰图像的领域:观察低对比度的物体;高精度测量
  二、在选择高灵敏度相机时要着重考虑如下重要指标:
  1. 信噪比
  信噪比是判别相机性能的一大重要指标,是影响图像质量的因素之一。所谓信噪比是指信号与噪声的比值,信噪比越大,噪声对图像造成的影响就越小,反之,则越大。
  2. 量子效率
  光电转换效率通常称为“量子效率”(QE),并以百分比表示,有时也用辐射灵敏度(mA / W)表示。量子效率与敏感度和光的波长有关,量子效率越高, 相机灵敏度越高。能满足在暗弱环境下正常工作的需要。
  3.像素大小
  像素大小是我们在挑选高灵敏度相机时绝对不能忽视的一个指标。像素大小跟灵敏度、分辨率都有关系,在相同面积上,像素点越大,灵敏度越强,而像素点越小,分辨率越大。但是要注意的是,像素的面积越小,那么其感光性会越差,信噪比会越低,这个时候图像的质量也会越差。
  4. 冷却温度
  冷却温度之所以作为高灵敏度相机的一个重要指标,是因为它跟噪声这个参数是相关联的。一般情况下,曝光时间超过5-10秒时,CCD芯片就会发热,会出现噪声干扰,影响成像效果。科学制冷CCD就是采用了内部制冷,达到了低噪声的效果,才会被科学研究领域广泛的采用。
  5. A/D转换(动态范围)
  A/D转换将模拟信号转换为数字信号, A/D转换位数决定了采样精度,位数越多,采样精度就越高。精度高了,还原后信号失真就会越小,生成的图像质量就越高。
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