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技術文章
凝膠成像系統(tǒng)選型一
點擊次數(shù)：1107 發(fā)布時間：2017-10-13
在選擇凝膠成像系統(tǒng)時，我們關注的問題通常有以下一些方面：
1、像素越高不是成像更清晰，產(chǎn)品就越好。像素是要針對成像設備來看的，其實CCD本身的質(zhì)量比單純的像素高低更重要。對于同級別CCD來說，zui重要的指標是CCD的尺寸大小，尺寸越大其本身價值就成幾何倍地增長。
2. CCD和CMOS在制造上的主要區(qū)別是CCD是集成在半導體單晶材料上，而CMOS是集成在被稱做金屬氧化物的半導體材料上。從原理上，CMOS的信號是以點為單位的電荷信號，而CCD是以行為單位的電流信號，前者更為敏感，速度也更快，更為省電。但CCD制造工藝較復雜，采用CCD的攝像頭價格都會相對比較貴。事實上經(jīng)過技術改造，目前CCD和CMOS的實際效果的差距已經(jīng)減小了不少。而且CMOS的制造成本和功耗都要低于CCD不少，所以很多攝像頭生產(chǎn)廠商采用的CMOS感光元件。在成像方面，相同像素下CCD的成像通透性、明銳度都很好，色彩還原、曝光可以保證基本準確。而CMOS的產(chǎn)品往往通透性一般，對實物的色彩還原能力偏弱，曝光也都不太好，由于自身物理特性的原因，CMOS的成像質(zhì)量和CCD還是有一定距離的。但由于CMOS低廉的價格以及高度的整合性，因此在攝像頭領域還是得到了廣泛的應用?，F(xiàn)在的CMOS并不比一般CCD差，但是CMOS工藝還不是十分成熟，普通的 CMOS 一般分辨率低而成像較差。目前的情況是，許多低檔入門型的數(shù)碼相機使用廉價的低檔CMOS芯片，成像質(zhì)量比較差。普及型、型及專業(yè)型數(shù)碼相機使用不同檔次的CCD，個別專業(yè)型或準專業(yè)型數(shù)碼相機使用的CMOS芯片。代表成像技術未來發(fā)展的X3芯片實際也是一種CMOS芯片。 CCD與CMOS孰優(yōu)孰劣不能一概而論，但一般而言，普及型的數(shù)碼相機中使用CCD芯片的成像質(zhì)量要好一些。
IAS-500IAS-500凝膠成像儀
3、如何看待CCD的一些主要技術參數(shù)? CCD的主要技術參數(shù)有CCD尺寸，有效像素，信噪比，采集位數(shù)等。其中CCD尺寸與信噪比都是影響成像的關鍵因素，尺寸越大能接受的信號就越多。而熱噪音越低，信噪比就越高，成像質(zhì)量也就越好。采集位數(shù)指色彩灰度的表達范圍。如采集位數(shù)為8則表示有2的8次方數(shù)量的灰度來還原色彩。
4.什么是分辨率，它與像素值有什么關系?分辨率的大小和像素值是分不開的，像素值是指CCD能分辨到的zui小的感光元件，我們平時說的多少萬像素就是這些感光元件的個數(shù)了。所以一般來講像素越多，成像也就越清晰細膩，當然這其中還要受許多因素限制。但是高像素也不一定是好的CCD，其原因就是像素大小(Pixel Size)，也是很重要的因素，相同數(shù)目的像素，排列越密集，像素之間就越容易出現(xiàn)電流干擾，容易出現(xiàn)"噪點"等干擾成像質(zhì)量的現(xiàn)象出現(xiàn)。由于制造工藝的限制，增加尺寸，成本將會以幾何級數(shù)提高?，F(xiàn)在大部分廠家的CCD為了提高圖像的靈敏度，會使用像素合并的技術，像素合并是一種非常有用的功能，它可被用來提高像素的大小和靈敏度。
5.什么是動態(tài)范圍值，它如何反映CCD的性能?動態(tài)范圍決定著你能否同時在一張膠上同時看到強的信號和弱的信號，而且他們之間能保持比較好的定量關系。一般動態(tài)范圍采用數(shù)量級來表示，這個數(shù)越大，表明動態(tài)范圍越寬。 灰階表示一種表征光亮度的方法，12bit表示從zui暗到zui亮等分為212=4096個級別，16bit即分為216個級別，可見bit值越高能分出的細微差別越大。目前來說，市場上主流的凝膠成像的CCD以12bit為主，16bit的儀器一般情況下，分辨率均在200萬像素左右，對于真正的16bit，而像素值又近400萬的CCD是非常少見的。 簡單的說，動態(tài)范圍表示在一個圖像中zui亮與zui暗的比值。動態(tài)范圍的值越高CCD性能越好.