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视频显微镜的分辨率和CCD有哪些关系

时间:2013年06月19日 信息来源:本站原创 点击: 加入收藏 】【 字体:

  CCD用于宽场成像时,二维成像系统的分辨率不仅与光学分辨率有关,还与CCD的单个物理像素大小有关。光学横向分辨率由公式0.61λ/NA计算可知约为200nm,即可分辨的两个点横向空间距离不得小于200nm。假如用100×物镜,可分辨的两个点空间距离则为20μm。用CCD成像,不难理解,若想分辨这两个点,每个物理像素不能大于20μm,但实际情况是由于不能控制两个像点投射在靶面的位置,因此一般采用“倍频”原则,每个像素大小为对应物镜光学分辨率的一半,即选用100倍显微镜物镜下10μm大小的像素就可与光学分辨率极限匹配。这样不管像点投射在何处,CCD也可以分辨,原理如图所示。因此,原则讲数码成像时单个物理像素越小,空间分辨率越高,但不能无限小,否则导致量子效率、满井容量都会降低,反而不利于成像,需要一个合理的折中。 

  以Andor公司DU-897型EMCCD为例,单个物理像素大小为16μm×16μm,在100×物镜下只能说基本与光学分辨率匹配。根据“水桶原理”可知,此时空间分辨率已经不再受限于光学分辨率,而是被单个物理像素大小所决定。目前市场上的工业相机单个物理像素基本都是10um以下的,所以100倍物镜下,工业相机分辨率肯定是够用了。

  另外说一句:单纯的强调工业相机有多少万像素没有意义,跟分辨率没有直接关系,只能说在CCD成像面积一定情况下,像素越多,分辨率越高。因此,判断工业相机的分辨率好坏最关键指标还是单个物理像素的大小,此时像素越多,说明获得空间信息量越大。


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