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科學(xué)CMOS相機從微觀到宏觀
（文獻部分內(nèi)容摘抄）
如今，新的科學(xué)CMOS圖像傳感器技術(shù)向公眾展示?，F(xiàn)在，德國/ Excelitas PCO 公司較早采用這種技術(shù)的相機系統(tǒng)出現(xiàn)在市場上。對于pco.edge的案例，我們希望測試承諾是否已經(jīng)實現(xiàn)，同時，確定可以利用SCMOS傳感器特性的應(yīng)用;可實現(xiàn)的讀出噪聲低于先前預(yù)期，因為在30幀/秒幀速率下，相機實現(xiàn)的噪聲值為<1.4電子，其具有可用的滿阱容量。
微幀速率、噪聲和靈敏度
根據(jù)M.Engstler教授的說法，引起昏睡疾病的錐蟲寄生蟲是貪婪的游泳者。在宿主的血液中，這些20m長的寄生蟲利用一種特殊的運動在其細胞表面產(chǎn)生一種水動力流動，有效地使宿主的防御機制失去作用。這種水動力流驅(qū)動宿主的抗體沿著寄生蟲膜回到寄生蟲細胞的后端抗體在這里被傳遞到細胞的口中在那里被吞噬、被消耗。
由采蠅傳播的疾病，在非洲仍有大量的人死于昏睡病(每年新增3萬例)。不幸的是，這些治療方法已經(jīng)過時，給患者帶來了巨大的額外壓力，因此需要研究更多有效和患者友好的治療方法是一個重要的領(lǐng)域。這些寄生蟲還會摧毀整個牛群，在非洲熱帶地區(qū)，這造成了嚴重的經(jīng)濟困難。一種潛在的新療法可能是影響錐蟲的運動，但這些需要首先更詳細的研究。為了盡可能少地影響鞭毛蟲，使用適當?shù)臉撕灥鞍子脽晒馊玖蠘擞浖毎?，然后在與sMOS相機相連的反向數(shù)字顯微鏡(載玻片上的液體環(huán)境中觀察錐蟲。以足夠的時間分辨率捕獲了螢火蟲特征運動的圖像序列。以200幀/秒的速度拍攝1120x1080像素的序列，以400幀/秒的速度拍攝1120x502像素的序列。在圖3中可以看到四個(裁剪)圖像的序列。
鑒于圖像之間的時間間隔很短兩個錐體蟲姿勢的變化表明了這些鞭毛蟲移動的速度有多快。在亮的位置，光信號大約由 100個光子組成，這當然是一個非常微弱的信號。這些圖像序列目前正在研究和處理中，特別是在運動的 3D特征方面，進一步的調(diào)查將跟進。宏-近紅外靈敏度、分辨率和噪聲。
幾年來，太陽能電池的電發(fā)光EL一直被用作研究的重要參數(shù)。
科學(xué)研究表明，較小細胞中不表現(xiàn)EL的區(qū)域?qū)λa(chǎn)生的光電電流沒有貢獻。目前，太陽能電池研究特別致力于EL測量的正確解釋和意義。
為了產(chǎn)生EL，在流動方向上施加安全的標稱電流，該電流通過單個太陽能電池或整個模塊模擬預(yù)期的光伏電流。強度比較大的光在電池中產(chǎn)生大約1150nm的近紅外線--絕大多數(shù)在相機傳感器的靈敏度范圍之外。然而，波長低于大約1050nm的EL強度的成分足以產(chǎn)生可用的信號。直到近期，特別優(yōu)化的CCD攝像機一直被用于此任務(wù)，但它們要么需要利用像素集群來產(chǎn)生足夠可見的圖像，要么需要更長的曝光時間(30至60秒或更多)。
除了高分辨率外，SCMOS圖像傳感器還具有比前置CCD更好的量子效率。而且與“深度耗盡”CCD不同，所有CCD都是從后方通過襯底照射的，因此也不存在色散。圖顯示了一個太陽能電池組件的EL，使用卡爾蔡司的一個特殊紅外物鏡捕獲。曝光時間為700毫秒，這意味著在制造過程中可以很容易地獲得質(zhì)量保證所需的EL圖像捕獲類型。在圖中，缺陷用箭頭標記。日前的研究仍然需要提供答案，以提高對其他較黑暗區(qū)域的理解和識別其意義。
SCMOS相機系統(tǒng)和對相機的極大興趣規(guī)格促使了從微觀到宏觀領(lǐng)域的大量潛在應(yīng)用。從顯微鏡到航空攝影人們對sCMOS圖像傳感器技術(shù)的能力肯定不缺乏興趣?？梢院苋菀椎卦O(shè)想出潛在的應(yīng)用范圍，從超分辨率光學(xué)顯微鏡到DNA分析，甚至到三維電影拍攝和二維立體圖像采集。“科學(xué)CMOS”一詞似乎也受到了極大的重視，越來越多地被用來描述性能較差的CMOS圖像傳感器，以強調(diào)其質(zhì)量。
德國 Excelitas PCO 公司的pco.edge相機，具備高分辨率、高感光度、弱光成像的優(yōu)點，將研究實驗過程完美記錄，為實驗提供強而有力的圖像數(shù)據(jù)支持。
廣州市元奧儀器有限公司作為德國Excelitas PCO 公司科學(xué)相機在中國的代理商之一，為客戶提供各種成像系統(tǒng)解決方案，如對相關(guān)產(chǎn)品感到興趣，歡迎隨時聯(lián)系交流！
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