顯微課堂 | 了解顯微鏡的攝像系統(tǒng)

光電轉(zhuǎn)換，即把顯微鏡部分的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，在電腦上成像。

像素，是圖像的最小單元，也叫解析度，一般像素越高，圖像越清晰。

黑白相機(jī)中，只有一個(gè)維度的變化：灰度值，而要實(shí)現(xiàn)彩色成像，則需要一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)：拜爾陣列，它模擬人眼對(duì)色彩的敏感程度，采用 1 紅 2 綠 1 藍(lán)的排列方式將灰度信息轉(zhuǎn)換成彩色信息。采用這種技術(shù)的傳感器實(shí)際每個(gè)像素僅有一種顏色信息，需要利用反馬賽克算法進(jìn)行插值計(jì)算，最終獲得一張圖像。

彩色相機(jī)因?yàn)槎嗉恿艘粋€(gè)拜爾濾鏡，邊緣會(huì)有偽色彩問(wèn)題，所以精度要低于黑白相機(jī)。

相機(jī)的芯片尺寸一定程度決定了成像的視野，芯片尺寸越大，視野越大

配置相機(jī)一定要搭配一個(gè) C 接口，常用的有 0.63 倍 、1 倍 、1.6 倍等，用于轉(zhuǎn)接顯微鏡和相機(jī) 。接口倍數(shù)越小，成像的視野越大。

所以，在同一個(gè)相機(jī)下：

注意：0.63 X C-Mount 不能使用在 1 英寸以上芯片的相機(jī)上，否則會(huì)出現(xiàn)邊緣黑邊的情況：

干擾成像的因素，一般我們看到帶制冷的相機(jī)，可減少暗噪聲（位于 CCD 結(jié)構(gòu)中的硅層中，由于熱學(xué)生成電子的統(tǒng)計(jì)變化而產(chǎn)生）。

那么，制冷溫度越低就意味著這款相機(jī)就越好嗎？

對(duì)一個(gè) CCD 芯片來(lái)說(shuō)，每降低 6.7 °C，暗電流減半：

但不同相機(jī)所使用的芯片不同，所以，暗電流才是我們真正關(guān)心的參數(shù)，而不是制冷溫度。

一個(gè)很重要的功能，通過(guò)把多個(gè)像素融合成一個(gè)像素，從而提高讀取速度，提高動(dòng)態(tài)范圍，但不利是會(huì)降低分辨率。

科研級(jí) COMS 對(duì)比于 CCD，具有更高的全幅速度，有效讀出噪聲較 CCD 低，芯片更便宜，也更容易制成相機(jī)，且適合制作大版面的相機(jī)，所以，現(xiàn)在越來(lái)越多的顯微鏡會(huì)配套 CMOS 相機(jī)，CCD 因其工藝復(fù)雜成本高，在市場(chǎng)上逐漸變少。

 光學(xué)放大倍率計(jì)算 

M = β ×γ

顯微鏡總放大率  = 物鏡放大率× 目鏡放大率

比如：目鏡10倍，物鏡100倍，總光學(xué)倍率 10x100=1000X

 數(shù)碼放大倍率計(jì)算

數(shù)碼放大倍率=物鏡倍率  ×  接口倍率  × 視頻放大倍數(shù)

其中視頻放大倍數(shù)  =顯示屏幕對(duì)角線尺寸/攝像頭靶面尺寸

比如：物鏡 5 倍，C 接口 1X，顯示屏 27 英寸，攝像頭 1 英寸靶面，總放大倍率 5x1x（27/1） =135X