CCD基礎(chǔ) [兼容模式].pdf

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1、CCD的基礎(chǔ)知識(shí)及OLYMPUS數(shù)碼影像產(chǎn)品介紹OCM-SH市場(chǎng)部數(shù)碼CCD產(chǎn)品—DP72傳統(tǒng)的膠片式相機(jī)顯微攝影裝置傳統(tǒng)相機(jī)與數(shù)碼相機(jī)的比較傳統(tǒng)相機(jī)數(shù)碼相機(jī)ò信號(hào)捕捉膠片CCD或CMOS模/數(shù)數(shù)字信號(hào)ò信號(hào)存儲(chǔ)膠卷存儲(chǔ)卡，硬盤（銀鹽感光材料）ò信號(hào)處理膠片沖洗，掃描顯示器取景檢查，輸入計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)線方式--串口、并口、PCI、ò信號(hào)輸出掃描儀IEEE1394、USB或讀卡器高一般級(jí)別的不如傳統(tǒng)相機(jī)ò分辨率好一般不如傳統(tǒng)相機(jī)ò色彩平衡ò感光度高一般級(jí)別較低，高級(jí)別可以對(duì)暗物體拍攝(QE)數(shù)碼相機(jī)信號(hào)流程圖電信號(hào)數(shù)字顯微鏡信

2、號(hào)數(shù)字接口光圖象信號(hào)R/G/BDSP存儲(chǔ)器CCD視頻接口光電效應(yīng)LCD顯示屏光子電子DP12模擬電信號(hào)CCD芯片的感光原理圖象數(shù)字化模擬圖象數(shù)字圖象灰度連續(xù)圖象不連續(xù)值圖象被轉(zhuǎn)化成分割的小區(qū)域——像素(Pixel)，CCD芯片的感光單元物理圖象Pixel0,0數(shù)字圖象Pixel16,5圖象數(shù)字化圖象每一點(diǎn)都用一定的整數(shù)表示，該數(shù)值用來(lái)標(biāo)明該像素點(diǎn)的明暗度(灰度,graylevel)，從而構(gòu)成一幅數(shù)字位圖。25555500025020022025353525424918000167254220000024021010400

3、123234243239160190240251圖象越亮，數(shù)值越大數(shù)碼相機(jī)基本技術(shù)指標(biāo)ò感應(yīng)器類型（Sensortype)：CCD、CMOS電荷耦合裝置互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體光感、數(shù)字處理分開，一致性好窗口性好，低能耗，理論速度快ò芯片尺寸(Chipsize)：對(duì)角線大小（英寸）1/3、1/2、2/3數(shù)碼相機(jī)基本技術(shù)指標(biāo)ò分辨率(Resolution)：圖象解析能力（像素點(diǎn)）ò像素單位(Pixel)：相對(duì)獨(dú)立感應(yīng)單元(μm2)像素單位大敏感度高，單位面積分辨率低數(shù)碼相機(jī)基本技術(shù)指標(biāo)ò黑白或彩色(monoorcolor)圖象

4、明亮度灰度圖三色濾光片bayermask(RGBHSVCYMbayermask(RGB,HSV,CYM等)彩色圖?敏感度會(huì)降低?實(shí)際分辨率下降red色彩的組成greenblue數(shù)碼相機(jī)基本技術(shù)指標(biāo)ò制冷(Cooling):降低電子元件熱噪音（熱電、空氣、液體）ò暗電流(DarkCurrent):相鄰電子或電子元件的宇宙射線或磁力作用，受溫度影響ò全幅采集速度(Framecapturerate)將圖象采集到相機(jī)芯片的速度(fps)，無(wú)計(jì)算機(jī)運(yùn)算部分?jǐn)?shù)碼相機(jī)基本技術(shù)指標(biāo)ò動(dòng)態(tài)范圍(Dynamicrange)感應(yīng)器對(duì)對(duì)比度區(qū)分

5、能力(bit)e.g.8bite.g.8bit=28=256位灰度值表示最黑最亮的梯度變化彩色圖象經(jīng)過(guò)三種顏色合成bit值增大三倍數(shù)碼相機(jī)基本技術(shù)指標(biāo)ò讀出噪音(ReadoutNoise):(ReadoutNoise):相機(jī)電子元件處理圖象時(shí)的額外噪音，與電子效率有關(guān)讀出噪音和暗電流統(tǒng)稱CCD的噪音ò像素組合(Binning)相鄰像素點(diǎn)組合成一個(gè)相素點(diǎn)，增大CCD敏感度，容易對(duì)弱光樣品調(diào)焦數(shù)碼相機(jī)基本技術(shù)指標(biāo)ò數(shù)據(jù)接口(It(Interface):PCI、USB、FireWireò最大數(shù)據(jù)傳輸速度(MaxDateTran

6、sferrate)：圖片數(shù)據(jù)從相機(jī)傳輸?shù)诫娔X的最快速度，運(yùn)算速度ò圖象整和能力(Integration)：相機(jī)芯片的曝光能力(平均值，積分）相機(jī)選擇標(biāo)準(zhǔn)ò不僅是清楚技術(shù)特點(diǎn)：用途、經(jīng)費(fèi)，性價(jià)比高質(zhì)量（清晰度、敏感度）1.明場(chǎng)圖片不考慮：大的動(dòng)態(tài)范圍，低讀出噪音，暗電流等關(guān)心：幅捕獲速度，空間分辨率，色彩特性等明場(chǎng)生物學(xué)高分辨率，高色彩還原度，高圖象采集速度相機(jī)選擇標(biāo)準(zhǔn)2.熒光圖片關(guān)心：動(dòng)態(tài)范圍，像素組合，噪音特性基本觀察：10bit以上動(dòng)態(tài)范圍、適度制冷、不必太關(guān)心背景問(wèn)題弱染色：至少12bit動(dòng)態(tài)范圍、較高分辨率、制冷

7、、Binning特殊應(yīng)用：Ritio等:高速、紫外高敏感度、低背景、Binning功能熒光延時(shí)觀察：制冷、低背景、設(shè)置integration時(shí)間、快讀出速度DP72超高超高分辨率數(shù)碼相機(jī)分辨率數(shù)碼相機(jī)?特殊的像素移動(dòng)技術(shù)處理，使分辨率高達(dá)1280萬(wàn)像素?新PCI卡，具有更高的圖像傳輸速度，適合各種型號(hào)的PC?全幅預(yù)覽速度可達(dá)15fps，采集1250萬(wàn)像素圖像只需2.5s?極高的色彩還原性，12bits灰度值?ISO1600的高敏感度高至4x4的像素混合模式低于環(huán)境溫度10°C的制冷和超級(jí)熒光曝光模式，可以滿足較弱熒光圖像

8、的觀察?自帶軟件操作十分簡(jiǎn)單DP20高色彩還原的靈活性數(shù)碼相機(jī)ò輕松調(diào)焦和取景：高分辨率(1600x1200)實(shí)時(shí)預(yù)覽速度15FPSò真實(shí)的色彩還原，特別適合明場(chǎng)病理片的拍攝DP20高色彩還原的靈活性數(shù)碼相機(jī)ò實(shí)時(shí)的獨(dú)立控制和顯示便于會(huì)議討論等應(yīng)用（無(wú)需計(jì)算機(jī)主機(jī)，只需要顯示器/監(jiān)視器即可）特別適合病理教學(xué)讀片和會(huì)診