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星际争霸1.14:視頻顯微鏡的分辨率和CCD有哪些關系

時間:2013年06月19日 信息來源:本站原創 點擊:加入收藏 】【 字體:

星际争霸世界的跳虫 www.htmit.icu   CCD用于寬場成像時,二維成像系統的分辨率不僅與光學分辨率有關,還與CCD的單個物理像素大小有關。光學橫向分辨率由公式0.61λ/NA計算可知約為200nm,即可分辨的兩個點橫向空間距離不得小于200nm。假如用100×物鏡,可分辨的兩個點空間距離則為20μm。用CCD成像,不難理解,若想分辨這兩個點,每個物理像素不能大于20μm,但實際情況是由于不能控制兩個像點投射在靶面的位置,因此一般采用“倍頻”原則,每個像素大小為對應物鏡光學分辨率的一半,即選用100倍顯微鏡物鏡下10μm大小的像素就可與光學分辨率極限匹配。這樣不管像點投射在何處,CCD也可以分辨,原理如圖所示。因此,原則講數碼成像時單個物理像素越小,空間分辨率越高,但不能無限小,否則導致量子效率、滿井容量都會降低,反而不利于成像,需要一個合理的折中。 

  以Andor公司DU-897型EMCCD為例,單個物理像素大小為16μm×16μm,在100×物鏡下只能說基本與光學分辨率匹配。根據“水桶原理”可知,此時空間分辨率已經不再受限于光學分辨率,而是被單個物理像素大小所決定。目前市場上的工業相機單個物理像素基本都是10um以下的,所以100倍物鏡下,工業相機分辨率肯定是夠用了。

  另外說一句:單純的強調工業相機有多少萬像素沒有意義,跟分辨率沒有直接關系,只能說在CCD成像面積一定情況下,像素越多,分辨率越高。因此,判斷工業相機的分辨率好壞最關鍵指標還是單個物理像素的大小,此時像素越多,說明獲得空間信息量越大。


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