显微课堂 | 了解显微镜的摄像系统

光电转换，即把显微镜部分的光信号转化为电信号，在电脑上成像。

像素，是图像的最小单元，也叫解析度，一般像素越高，图像越清晰。

黑白相机中，只有一个维度的变化：灰度值，而要实现彩色成像，则需要一个关键技术：拜尔阵列，它模拟人眼对色彩的敏感程度，采用 1 红 2 绿 1 蓝的排列方式将灰度信息转换成彩色信息。采用这种技术的传感器实际每个像素仅有一种颜色信息，需要利用反马赛克算法进行插值计算，最终获得一张图像。

彩色相机因为多加了一个拜尔滤镜，边缘会有伪色彩问题，所以精度要低于黑白相机。

相机的芯片尺寸一定程度决定了成像的视野，芯片尺寸越大，视野越大

配置相机一定要搭配一个 C 接口，常用的有 0.63 倍 、1 倍 、1.6 倍等，用于转接显微镜和相机 。接口倍数越小，成像的视野越大。

所以，在同一个相机下：

注意：0.63 X C-Mount 不能使用在 1 英寸以上芯片的相机上，否则会出现边缘黑边的情况：

干扰成像的因素，一般我们看到带制冷的相机，可减少暗噪声（位于 CCD 结构中的硅层中，由于热学生成电子的统计变化而产生）。

那么，制冷温度越低就意味着这款相机就越好吗？

对一个 CCD 芯片来说，每降低 6.7 °C，暗电流减半：

但不同相机所使用的芯片不同，所以，暗电流才是我们真正关心的参数，而不是制冷温度。

一个很重要的功能，通过把多个像素融合成一个像素，从而提高读取速度，提高动态范围，但不利是会降低分辨率。

科研级 COMS 对比于 CCD，具有更高的全幅速度，有效读出噪声较 CCD 低，芯片更便宜，也更容易制成相机，且适合制作大版面的相机，所以，现在越来越多的显微镜会配套 CMOS 相机，CCD 因其工艺复杂成本高，在市场上逐渐变少。

 光学放大倍率计算 

M = β ×γ

显微镜总放大率  = 物镜放大率× 目镜放大率

比如：目镜10倍，物镜100倍，总光学倍率 10x100=1000X

 数码放大倍率计算

数码放大倍率=物镜倍率  ×  接口倍率  × 视频放大倍数

其中视频放大倍数  =显示屏幕对角线尺寸/摄像头靶面尺寸

比如：物镜 5 倍，C 接口 1X，显示屏 27 英寸，摄像头 1 英寸靶面，总放大倍率 5x1x（27/1） =135X