彩色显微相机

扫描电子显微镜，作为实验室必备工具，其功能如同照相机一样，让我们清晰的观察到材料的微观形貌，放大的尺度可以达到微米级甚至是纳米级别。扫描电子显微镜原理图一 扫描电子显微镜图片（左）和EDX图片（右）扫描电子显微镜的原理是利用电子束轰击样品产生二次电子、背散射电子、特征X射线、阴极荧光等信号，这些信号会被不同功能的探头分别接收，成像得到相对应的图片。比如二次电子信号获得的图片是材料的微观形貌，这个图像是灰度图，如图一（左）。特征X射线的图片则反应了材料的成分表征，但这个图片相比于二次电子形貌图，它是一张彩色图片，如图一（右）。由于扫描显微图片是二维的，是无法直观的获得Z方向的高度值。但样品表面的实际形貌是三维的，或许获得一个三维图像，可以更加准确的得到真实形貌。我们测试一个铝合金的断口，利用Hitachi Map 3D和SU5000的五分割BSE探头的外环四象限，分别获取图片并最终形成一张三维图片，再获取EDX的成分表征结果，两者叠加，可以得到一张彩色的三维形貌成分图，如图二所示。不仅可以在X，Y，Z方向准确的观察样品材料，同时获得三维成分信息分布的情况。图二 3D形貌EDX图片日立多功能自动化热场扫描电子显微镜SU5000，不仅配置有多个高性能探头，还可以对其增加多种扩展附件及软件，如EDS，EBSD，拉伸台，压缩台，加热台，制冷台，冷冻传输，真空转移，纳米操作手等，也可以进行光镜与电镜联用，原子力显微镜联用，拉曼联用， 3view超薄切片等，甚至可以多附件的联合使用，真正实现了一机多能。图三 SU5000及5分割BSE探头公司介绍：日立科学仪器（北京）有限公司是世界500强日立集团旗下日立高新技术有限公司在北京设立的全资子公司。本公司秉承日立集团的使命、价值观和愿景，始终追寻“简化客户的高科技工艺”的企业理念,通过与客户的协同创新，积极为教育、科研、工业等领域的客户需求提供专业和优质的解决方案。 我们的主要产品包括：各类电子显微镜、原子力显微镜等表面科学仪器和前处理设备，以及各类色谱、光谱、电化学等分析仪器。为了更好地服务于中国广大的日立客户，公司目前在北京、上海、广州、西安、成都、武汉、沈阳等十几个主要城市设立有分公司、办事处或联络处等分支机构，直接为客户提供快速便捷的、专业优质的各类相关技术咨询、应用支持和售后技术服务，从而协助我们的客户实现其目标，共创美好未来。

导读上一期我们聊了下显微镜有哪些类型，又该如何去挑选适合自己的显微镜类型，但是同一类别显微镜也会有不同的配置，如相机、载物台、物镜、光源、聚光镜等等，一台显微镜由众多的硬件组成，而硬件又是显微镜性能的关键，因此我们搞懂应该买哪个类别的显微镜后，下一步我们就需要了解哪些硬件对我们的使用至关重要，让我们开始吧，Let’s go ~首先介绍的第一个关键硬件就是相机，这是我们成像的关键。在我们日常的认知中，我们看到的相机无论是手机还是照相机全是彩色的，给我们的感觉是相机只有彩色的，其实不是这样的，甚至和我们的直观感受相反，严格来说，所有的相机感光芯片都是不能识别颜色的，我们看到的那些彩色图片大多是通过拜耳滤色器来实现颜色的识别。就像上图一样，拜耳滤色器使用50％的绿色，25％的红色和25％的蓝色阵列，从而识别出颜色，但它会造成三分之二的光强损失，这对明场观察影响不大，但其他观察，如荧光观察，就可能产生较大的影响，因为荧光本身相对较弱。当然对荧光观察也有对应的解决方案，那就是在荧光显微镜中使用单色相机，这时候有用过荧光显微镜的小伙伴可能就会问了，可是我看到的都是有颜色的啊，这就要从荧光的原理和荧光显微镜的设计说起了。荧光是由特定波长的激发光激发，从而产生特定波长的发射光，也就是说，我们观察时是明确知道我们希望看到的光是什么，其他的光就只是干扰的杂光，因此荧光显微镜观察时选择将其他光滤掉，用单色相机进行成像，至于小伙伴们看到的彩色，其实是赋予的伪彩。 小伙伴了解了吧，明场观察需要选择彩色相机，而荧光观察需要选择单色相机，这样才能获得最好的观察效果。第二个要介绍的关键硬件就是调焦装置了，对于显微镜来说，调焦装置是决定显微镜档次的一个重要硬件，主要区别在于电动与非电动，非电动调焦，显微镜就只能实现XY轴观察，也就是平面观察，而如果实现了电动调焦，也就是配置了电动Z轴，就可以实现样品的XYZ轴观察，即3D立体的观察，显微镜的观察能力就提升了一个维度。第三个介绍的硬件是载物台，刚才说过无电动Z轴只能进行单平面的观察，单平面观察也是存在差异的，当我们需要对样品进行高精度的观察时，必然会选择更高的放大倍数，而这必然会导致视野的缩小，当我们需要拍摄整个样本时，只能依靠手动平移来实现全部观察和拍摄，后续进行拼接时难度极大，且极易出错，导致采用手动载物台难以实现高精度的大视野成像，而这就需要电动载物台来实现。这期就先介绍这么多，我们后期还会介绍显微镜的其他知识啊，小伙伴们持续关注哦。

INFINITY5-3320万像素全局快门CMOS显微相机高性能显微相机，适用于各种应用。具有双输出至HDMI和USB 3Teledyne Lumenera的INFINITY5-3是一款高品质的320万像素显微相机，可在高分辨率下提供高速度。 INFINITY5-3基于可与sCMOS技术相媲美的Sony® Pregius™ 全局快门CMOS传感器。 INFINITY5-3可在高达每秒120帧的高帧速率下快速聚焦，可在各种应用中使用。INFINITY5-3的1/1.8英寸传感器格式可容纳2064 x 1544分辨率，像素为3.45微米。 HDMI接口允许INFINITY5-3同时输出到计算机和HDMI电视或显示器，以用于知识共享至关重要的应用。在计算机和HDMI显示器上同时实时查看通过直接连接到HDMI显示器来操作相机，或通过USB 3将相机连接到PC或Mac进行图像预览和拍摄。无论是否连接计算机，都可使用轻触式响应按钮控制相机。随时准备好INFINITY5-3随时可以使用电缆（USB和HDMI），电源和INFINITY CAPTURE软件满足常规成像需求，包括相机设置调整，实时预览，图像拍摄和视频剪辑。 INFINITY5-3还提供与MetaMorph和Micro-Manager显微软件插件，MatLab系统工程软件，LabVIEW分析软件以及TWAIN和DirectShow接口的第三方互操作性。准确的颜色Teledyne Lumenera的专业算法可确保准确的色彩再现，从而使显示器上的样本预览与显微镜目镜中的视图相匹配。保证质量Teledyne Lumenera为所有显微相机提供行业领先的四年保修。产品亮点Sony Pregius全局快门传感器技术彩色或黑白IMX252全局快门CMOS传感器，1/1.8″光学格式，使用3.45 x3.45μm像素提供2064 x 1544分辨率8位全分辨率时帧速率达120 fps双输出至USB 3和HDMI兼容显示器直观的相机按钮，用于电源，白平衡和图像拍摄可选的8或12位像素数据高速USB 3.1 Gen 1接口，可实现最快的图像传输和简化的连接。支持USB 2.0软件与Windows 10，Windows 8.1，Windows 7，MAC OS X 10.13，32和64位操作系统兼容支持第三方拍摄和分析应用软件：MetaMorph和Micro-Manager推荐的C-mount耦合器：0.5x 或 0.63x推荐的应用明场/暗场/相差/微分干涉相差DIC(Bright Field/Dark Field/Phase Contrast/Differential Interference Contrast)绿色荧光蛋白GFP/荧光原位杂交FISH/近红外NIR/荧光共振能量转移FRET（Green Fluorescent Protein/Fluorescence In Situ Hybridization/Near Infrared/Fluorescence Resonance Energy Transfer)活细胞成像 (Live Cell Imaging)细胞计数 (Cell Counting)电生理学(Electrophysiology)凝胶成像 (Gel Documentation)荧光成像 (Fluorescence Imaging)生物发光 (Bioluminescence)眼底成像 (Fundus Imaging)显微测量 (Microscopic Measurment)半导体检测 (Semiconductor Inspection)组织学/病理学/肿瘤学 (Histology/Pathology/Oncology)金相学/材料学/地质学 (Metallography/Materials Science/Geology)文档编制和归档 (Documentation and Archiving)包装盒中包含INFINITY5-3 320万像素数字显微相机配备3米USB 3电缆LuINFLTSW-CD – 带有INFINITY CAPTURE软件的CD，TWAIN驱动程序和文档La050315 – 电源，5VDC，15W，3A，国际标准La2030HD – 3米HDMI电缆订购选项INFINITY5-3C -320万像素CMOS彩色USB 3.1 Gen 1相机INFINITY5-3M -320万像素CMOS黑白USB 3.1 Gen 1相机LuIAP-2 – INFINITY高级功能包2：包含USB密钥，用于额外的INFINITY ANALYZE许可证+高级功能模块，5年总保修，1次更换产品La050315 – 电源，5VDC，15W，3A，国际标准La2000PAFL – 带引线的GPIO电缆La2030HD – 3米HDMI电缆技术规格图像传感器：SONY IMX252 1/1.8“ CMOS 彩色或黑白芯片尺寸：对角线8.9mm像素大小：3.45 x 3.45 μm分辨率：2064 x 1544 pixelsROI控制：支持帧率：1080P60 (~120 fps at full resolution) in 8-bit位深：8 bit 或12 bit像素合并：2 x 2 for mono增益：1~16x曝光时间：14 μs to 11.9s (video), 38 μs to 59.5min (snapshot)曝光：自动、手动可选白平衡：自动、手动可选灵敏度：Mono: 4.8 DN/(nJ/cm2), Color: 4.4 DN/(nJ/cm2)(Global and channel gains at unity)动态范围：~73dB满井容量：~10,775 e-量子效率：60% @ 530 nm (color), 63% @ 530 nm (mono)读出噪声：~2.35e-暗电流噪声：1.0 e-/s (at 22 oC ambient, 35 oC internal camera)外型尺寸：97.8 x 69.8 x 50.8 mm电源要求：External 5 V DC, 1.2 A, power supply (included)功耗：~4 W工作温度：0°C to +50°C工作湿度：5% – 95%, Non-condensing接口：USB 3.1和HDMI镜头接口：可调节的C-Mount创新点：Lumenera向其显微镜相机系列发布了新的高性能INFINITY5系列 高性能显微镜相机，适用于广泛的应用–具有HDMI和USB3双输出 高性能数字相机和定制影像解决方案的领先制造商和开发商Lumenera Corporation高兴地宣布发布新的Lumenera INFINITY5系列。这些高性能的全局快门CMOS显微镜相机现在提供3.2和5.1兆像素分辨率的彩色和单色版本。 Lumenera总裁Huw Leahy表示：“新的Lumenera INFINITY5系列显微相机延续了客户对我们品牌期望的高质量和高性能。” “这些相机可提供高分辨率和高速度，使其能够在各种应用中运行，并使INFINITY5系列成为几乎任何实验室或研究机构的多功能选择。” INFINITY5系列基于可与sCMOS技术匹敌的Sony® Pregius™ 全局快门CMOS传感器。 INFINITY5-3相机可以以120帧/秒，INFINITY5-5相机可以高达75帧/秒的高帧速率进行快速对焦，因此可以在各种应用中使用。 INFINITY5系列相机配备了HDMI和USB 3的双路输出，允许INFINITY5系列同时连接到计算机和HDMI TV或显示器，以进行知识共享至关重要的应用。相机面板上的软触摸按钮可在连接或不连接计算机的情况下轻松控制相机。 INFINITY5系列相机可随时与INFINITY CAPTURE软件配合使用，满足常规成像需求，包括相机设置调整，实时预览，图像捕获和视频剪辑。 INFINITY5系列还提供了与MetaMorph® 和Micro-Manager显微软件的第三方互操作性，并且在不久的将来还会有其他互操作性。 Lumenera INFINITY5-3 320万像素CMOS显微相机