25/08/20Nuair a bhios tu a’ measadh camara saidheansail, faodaidh sònrachaidhean teicnigeach a bhith uamhasach - meud piogsail, èifeachdas cuantamach, raon fiùghantach, agus barrachd. Am measg nan sònrachaidhean sin, tha doimhneachd bit mar aon den fheadhainn as cudromaiche airson faighinn a-mach dè an ìre fiosrachaidh as urrainn don chamara agad a ghlacadh agus dè cho dìleas sa tha e a’ riochdachadh mion-fhiosrachadh.
Ann an ìomhaighean saidheansail, far am faod atharrachaidhean beaga ann an soilleireachd dàta cudromach a riochdachadh, chan eil tuigse air doimhneachd a’ bhit roghainneil - tha e riatanach.
Tha an t-artaigil seo a’ mìneachadh dè a th’ ann an doimhneachd bit, mar a bheir e buaidh air càileachd ìomhaigh, a dhreuchd ann an cruinneas dàta, agus mar a thaghas tu an doimhneachd bit ceart airson an tagraidh agad.
Doimhneachd Bit: An àireamh as àirde de ìrean liath ann am piogsail ìomhaigh
Nuair a bhios tu ag obair le camara saidheansail, bidh doimhneachd a’ bhit a’ mìneachadh cia mheud luach dian sònraichte as urrainn do gach piogsail a chlàradh. Tha seo deatamach oir ann an ìomhaighean saidheansail, faodaidh luach gach piogsail a bhith co-ionnan gu dìreach ri meud tomhaiste, leithid cunntadh foton no dian fluorescence.
Tha doimhneachd a’ bhit a’ sealltainn an àireamh de ‘bhìdean’ de dhàta didseatach dà-chànanach a bhios gach piogsail a’ cleachdadh airson luachan dian a stòradh, far a bheil 8 bìdean a’ cruthachadh aon bhit. Tha an luach ìre liath as àirde air a thoirt seachad le:
Na h-ìrean liath as àirde = 2^(doimhneachd bit)
Mar eisimpleir:
● 8-bit = 256 ìrean
● 12-bit = 4,096 ìrean
● 16-bit = 65,536 ìrean
Leigidh ìrean liath nas àirde le ìrean soilleireachd nas mìne agus riochdachadh nas cruinne de dh’ eadar-dhealachaidhean seòlta, rud a dh’ fhaodadh a bhith deatamach nuair a thathar a’ tomhas chomharran lag no a’ dèanamh mion-sgrùdadh cainníomach.
Doimhneachd agus astar bit
Tha doimhneachd bit a mheudachadh a’ ciallachadh gum feum na h-innealan-tionndaidh analogach-gu-didseatach (ADCn) barrachd bit a thoirt a-mach gach tomhas. Mar as trice bidh seo ag iarraidh orra na tomhais aca gach diog a lughdachadh – i.e., ìre frèam a’ chamara a lughdachadh.
Air an adhbhar seo, mòrancamarathan saidheansaila’ tabhann dà dhòigh togail-airgid:
● Modh doimhneachd bit àrd – Mar as trice bidh seo a’ tabhann raon fiùghantach nas àirde. A’ toirt prìomhachas do rùn tòna agus raon fiùghantach airson tagraidhean leithid maicreasgopaidh fluorescence no speactroscopaidh.
● Modh àrd-astar – Bidh seo a’ lughdachadh doimhneachd a’ bhit airson ìrean frèam nas luaithe, rud a tha riatanach airson tachartasan luath ann an ìomhaighean àrd-astar.
Le bhith eòlach air a’ cho-rèiteachadh seo, bidh e comasach dhut am modh a thaghadh a tha a rèir do amasan ìomhaighean - mionaideachd an aghaidh rùn ùine.
Doimhneachd bit agus raon fiùghantach
Tha e cumanta doimhneachd bit a mheasgachadh le raon fiùghantach, ach chan eil iad co-ionann. Tha doimhneachd bit a’ mìneachadh an àireamh de ìrean soilleireachd a dh’ fhaodadh a bhith ann, agus tha raon fiùghantach a’ toirt cunntas air a’ cho-mheas eadar na comharran as laige agus as soilleire a ghabhas lorg.
Tha an dàimh eadar an dà rud an urra ri nithean a bharrachd leithid roghainnean buannachd camara agus fuaim leughaidh. Gu dearbh, faodar raon fiùghantach a chur an cèill ann am “bitean èifeachdach”, a’ ciallachadh gum faodadh coileanadh fuaim an àireamh de bhitean a chuireas ri dàta ìomhaigh a ghabhas cleachdadh a lughdachadh.
Airson taghadh camara, tha seo a’ ciallachadh gum bu chòir dhut doimhneachd a’ bhit agus an raon fiùghantach a mheasadh còmhla seach a bhith a’ gabhail ris gu bheil aon a’ mìneachadh an fhir eile gu tur.
Faodar na bytes de stòradh dàta a tha a dhìth gach frèam camara (gun teannachadh) obrachadh a-mach mar:
Stòradh dàta
A bharrachd air sin, bidh cuid de chruthan faidhle — leithid TIFF — a’ stòradh dàta 9 gu 16-bit taobh a-staigh “pasgadh” 16-bit. Tha seo a’ ciallachadh, eadhon ged nach eil ach 12 bit aig an ìomhaigh agad, gum faodadh an lorg-coise stòraidh a bhith mar an ceudna ri ìomhaigh làn 16-bit.
Do obair-lannan a bhios a’ làimhseachadh seataichean dàta mòra, tha buaidh phractaigeach aig seo: tha ìomhaighean le doimhneachd bit nas àirde ag iarraidh barrachd àite diosc, amannan gluasaid nas fhaide, agus barrachd cumhachd coimpiutaireachd airson giullachd. Tha e riatanach cothromachadh a dhèanamh air feumalachdan mionaideachd le comas riaghlaidh dàta airson sruth-obrach èifeachdach.
Mar a bheir doimhneachd bit buaidh air càileachd ìomhaigh
Figear: Eisimpleirean de dhoimhneachd bit
NOTADealbh de bhun-bheachd doimhneachd bit. Bidh lùghdachadh doimhneachd bit a’ lughdachadh an àireamh de cheumannan dian a ghabhas cleachdadh gus an ìomhaigh a thaisbeanadh.
Tha buaidh dhìreach aig doimhneachd bit air grunn thaobhan de chàileachd ìomhaigh ann an camara saidheansail.
Raon Fiùghantach
Bidh doimhneachd bit nas àirde a’ glacadh barrachd ìrean soilleireachd, a’ gleidheadh mion-fhiosrachaidh ann an faileasan agus àrd-phuingean.
Mar eisimpleir, ann am maicreasgopaidh fluorescence, is dòcha nach bi feartan dorcha rim faicinn ach cha mhòr ann an ìomhaigh 8-bit ach tha iad nas soilleire ann an glacadh 16-bit.
Ceumannan Tòna nas Sìtheil
Le doimhneachdan bit nas àirde, bidh eadar-ghluasadan nas socair eadar ìrean soilleireachd, a’ seachnadh “còmhlan” ann an claonaidhean. Tha seo gu sònraichte cudromach ann an anailis chainníomach, far am faod leuman obann toraidhean a shaobhadh.
Riochdachadh Co-mheas Comharra-gu-Fuaim (SNR)
Ged nach eil doimhneachd bit ag àrdachadh SNR sensor gu dìreach, leigidh e leis a’ chamara atharrachaidhean beaga ann an comharran os cionn làr an fhuaim a riochdachadh nas cruinne.
Mura h-eil fuaim-sàmhchair (SNR) an sensor cho math ris an rùn a tha doimhneachd a’ bhit a’ tabhann, is dòcha nach bi na bìdean a bharrachd sin a’ cur ri càileachd an ìomhaigh fhèin – rud ri chumail nad inntinn.
Eisimpleir:
●Ìomhaigh 8-bitBidh faileasan a’ tighinn còmhla, bidh feartan fann a’ dol à sealladh, agus bidh atharrachaidhean beaga air chall.
●Ìomhaigh 16-bitTha na meanbh-atharrachaidhean leantainneach, tha structaran fann air an gleidheadh, agus tha tomhasan cainníomach nas earbsaiche.
Doimhneachd Bit agus Cruinneas Dàta ann an Ìomhaighean Saidheansail
Ann an ìomhaighean saidheansail, chan e dìreach dealbh a th’ ann an ìomhaigh - is e dàta a th’ ann. Faodaidh luach gach piogsail a bhith co-ionnan ri meud tomhaiste, leithid àireamh foton, dian fluorescence, no cumhachd speactram.
Bidh doimhneachd bit nas àirde a’ lughdachadh mearachd cainneachdachaidh — am mearachd cruinneachaidh a thachras nuair a thèid comharra analogach a dhidseatachadh gu ìrean fa leth. Le barrachd ìrean rim faighinn, bidh an luach didseatach a thèid a shònrachadh do piogsail nas fhaisge air an fhìor chomharra analogach.
Carson a tha seo cudromach
● Ann am maicreasgopaidh fluorescence, dh’fhaodadh eadar-dhealachadh aon-cheum ann an soilleireachd atharrachadh brìoghmhor a riochdachadh ann an dùmhlachd pròtain.
● Ann an reul-eòlas, dh’fhaodadh comharran lag bho rionnagan no reul-chriosan fad às a bhith air chall ma tha doimhneachd a’ bhit ro ìosal.
● Ann an speactroscopaidh, bidh doimhneachd bit nas àirde a’ dèanamh cinnteach à tomhasan nas mionaidiche de loidhnichean glacaidh no sgaoilidh.
Faodaidh camara sCMOS le toradh 16-bit eadar-dhealachaidhean beaga a chlàradh nach biodh ri fhaicinn ann an siostam le doimhneachd bit nas ìsle, agus mar sin tha e riatanach airson tagraidhean a dh’ fheumas cruinneas cainneachdail.
Dè an doimhneachd bit a dh’ fheumas tu?
Bidh mòran thagraidhean ag iarraidh ìrean comharran àrda agus raon fiùghantach àrd, agus anns a’ chùis sin faodaidh doimhneachd bit àrd (14-bit, 16-bit no barrachd) a bhith buannachdail.
Mar as trice le ìomhaighean le solas ìosal, ge-tà, bheir an doimhneachd bit a tha ri fhaighinn dian sàthaidh fada nas àirde na ruigear anns a’ mhòr-chuid de chùisean. Gu sònraichte airson camarathan 16-bit, mura h-eil an buannachd gu sònraichte àrd, is ann ainneamh a bhios feum air an raon 16-bit slàn.
Faodaidh camarathan no modhan camara aig astar nas àirde a bhith dìreach 8-bit, rud a dh’ fhaodadh a bhith nas cuingealaichte, ged a tha na h-astaran nas àirde a dh’ fhaodas modhan 8-bit a chomasachadh gu tric a’ dèanamh an co-rèiteachadh luachmhor. Faodaidh luchd-saothrachaidh camarathan iomadachd mhodhan 8-bit a mheudachadh gus dèiligeadh ri ìrean comharran àbhaisteach diofar thagraidhean ìomhaighean tro shuidheachaidhean buannachd atharrachail.
A’ taghadh an doimhneachd bit cheart airson an tagraidh agad
Seo stiùireadh luath airson doimhneachd bit a mhaidseadh ri suidheachaidhean ìomhaighean saidheansail cumanta:
| Iarrtas | Doimhneachd Bit a thathar a’ moladh | Adhbhar |
| Microsgopaidh Fluaraiseachd | 16-bit | Lorg comharran lag agus eadar-dhealachaidhean dian seòlta |
| Dealbhan Reul-eòlais | 14–16-bit | Glac raon fiùghantach àrd ann an suidheachaidhean solais ìosal |
| Sgrùdadh Gnìomhachais | 12–14-bit | Comharraich lochdan beaga le soilleireachd |
| Sgrìobhainnean Coitcheann | 8-bit | Gu leòr airson adhbharan neo-chainnideach |
| Speictreasgopaidh | 16-bit | Glèidh atharrachaidhean beaga ann an dàta speactram |
Co-rèiteachaidhean:
●Doimhneachd bit nas àirde= rùn agus cruinneas tòna nas fheàrr, ach faidhlichean nas motha agus amannan giollachd nas fhaide.
●Doimhneachd bit nas ìsle= togail nas luaithe agus faidhlichean nas lugha, ach cunnart call mion-fhiosrachaidh.
Doimhneachd Bit an coimeas ri Sònrachaidhean Camara Eile
Ged a tha doimhneachd bit cudromach, chan eil ann ach aon phìos den tòimhseachan nuair a thaghas tu camara saidheansail.
Seòrsa mothachaidh (CCD an aghaidh CMOS an aghaidh sCMOS)
● Bidh fuaim leughaidh, raon fiùghantach, agus èifeachdas cuantamach eadar-dhealaichte aig ailtireachd mothachaidh eadar-dhealaichte. Mar eisimpleir, dh’ fhaodadh gum bi mothachair doimhneachd-bit àrd le droch èifeachdas cuantamach fhathast a’ strì ann an ìomhaighean ìosal-sholais.
Èifeachdas Cuantum (QE)
● Tha QE a’ mìneachadh cho èifeachdach sa bhios sensor ag atharrachadh fotonan gu dealanan. Tha QE àrd deatamach airson comharran lag a ghlacadh, agus nuair a thèid a chur còmhla ri doimhneachd bit gu leòr, bidh e a’ meudachadh cruinneas dàta.
Raon Fiùghantach
● Bidh raon fiùghantach camara a’ dearbhadh an eadar-ama eadar na comharran as laige agus as soilleire as urrainn dha a ghlacadh aig an aon àm. Tha raon fiùghantach nas àirde nas buannachdail nuair a thèid a mhaidseadh le doimhneachd bit a tha comasach air na h-ìrean soilleireachd sin a riochdachadh.
Nota:
Cha leasaich doimhneachd bit nas àirde càileachd an ìomhaigh ma tha cuingealachaidhean siostaim eile (leithid fuaim no optaig) mar an fhìor bhacadh.
Mar eisimpleir, dh’ fhaodadh camara 8-bit le fuaim glè ìosal a bhith nas fheàrr na siostam 16-bit fuaimneach ann an cuid de thagraidhean.
Co-dhùnadh
Ann an ìomhaighean saidheansail, tha doimhneachd bit nas motha na sònrachadh teicnigeach - tha e na fheart bunaiteach ann a bhith a’ glacadh dàta ceart, earbsach.
Bho bhith a’ lorg structaran fann ann am maicreasgopaidh gu bhith a’ clàradh reul-chriosan fad às ann an reul-eòlas, bidh an doimhneachd bit cheart a’ dèanamh cinnteach gu bheil do chamara saidheansail a’ gleidheadh na mion-fhiosrachaidh agus na tomhais air a bheil do rannsachadh an urra.
Nuair a thaghas tu camara:
1. Maidseadh doimhneachd a’ bhit ri feumalachdan mionaideachd an tagraidh agad.
2. Beachdaich air còmhla ri sònrachaidhean cudromach eile leithid èifeachdas cuantamach, fuaim, agus raon fiùghantach.
3. Cuimhnich gu bheil doimhneachd bit nas àirde nas luachmhoire nuair as urrainn don t-siostam agad brath a ghabhail air.
Ma tha thu a’ lorgCamara CMOS orcamara sCMOSAir a dhealbhadh airson ìomhaighean saidheansail aig ìre àrd de dhoimhneachd, rannsaich an raon mhodalan againn a chaidh a dhealbhadh airson mionaideachd, earbsachd agus cruinneas dàta.
Ceistean Cumanta
Dè an diofar practaigeach eadar 12-bit, 14-bit, agus 16-bit ann an ìomhaighean saidheansail?
Ann an teirmean practaigeach, leigidh an leum bho 12-bit (4,096 ìre) gu 14-bit (16,384 ìre) agus an uairsin gu 16-bit (65,536 ìre) le eadar-dhealachadh nas mìne a bhith ann eadar luachan soilleireachd mean air mhean.
● Tha 12-bit gu leòr airson mòran thagraidhean gnìomhachais is sgrìobhainnean far a bheil solas fo smachd math.
● Tha 14-bit a’ tabhann deagh chothromachadh eadar mionaideachd agus meud faidhle a ghabhas riaghladh, freagarrach airson a’ mhòr-chuid de shruthan-obrach obair-lann.
● Bidh 16-bit a’ soirbheachadh ann an suidheachaidhean solais ìosal, raon-daineamaigeach àrd leithid maicreasgopaidh fluorescence no ìomhaighean reul-eòlais, far a bheil e deatamach comharran lag a chlàradh gun mhion-fhiosrachadh soilleir a chall.
Ach, cuimhnich gum feum fuaim mothachaidh a’ chamara agus an raon fiùghantach a bhith math gu leòr gus na ceumannan tòna a bharrachd sin a chleachdadh - air dhòigh eile, is dòcha nach tèid na buannachdan a thoirt gu buil.
Am bi doimhneachd bit nas àirde an-còmhnaidh a’ leantainn gu ìomhaighean nas fheàrr?
Chan ann gu fèin-ghluasadach. Bidh doimhneachd a’ bhit a’ dearbhadh rùn tòna a dh’ fhaodadh a bhith ann, ach tha càileachd an ìomhaigh fhèin an urra ri nithean eile, nam measg:
● Mothachaidh mothachaidh (èifeachdas cuantamach)
● Fuaim leughaidh
● Càileachd optaigeach
● Seasmhachd solais
Mar eisimpleir, is dòcha nach glac camara CMOS 16-bit fuaimneach barrachd mion-fhiosrachaidh feumail na camara sCMOS 12-bit fuaimneach ann an suidheachaidhean sònraichte. Ann am faclan eile, tha doimhneachd bit nas àirde nas buannachdail nuair a thèid a chur còmhla ri siostam ìomhaighean a tha air a dheagh leasachadh.
An urrainn dhomh samplachadh sìos bho ìomhaigh le doimhneachd àrd-bit gun dàta cudromach a chall?
'S e — gu dearbh, 's e cleachdadh cumanta a tha seo. Le bhith a' glacadh aig doimhneachd bit nas àirde, gheibh thu sùbailteachd airson iar-phròiseasadh agus mion-sgrùdadh cainneachdail. Faodaidh tu nas fhaide air adhart an samplachadh sìos gu 8-bit airson taisbeanadh no tasglann, a' gleidheadh thoraidhean an anailis gun an seata dàta slàn a chumail. Dìreach dèan cinnteach gu bheil na faidhlichean tùsail aig doimhneachd bit àrd air an stòradh an àiteigin ma dh' fhaodadh gum bi feum air ath-anailis.
Dè an dreuchd a th’ aig doimhneachd bit ann an tomhasan saidheansail cainneachdail?
Ann an ìomhaighean cainneachdail, bidh doimhneachd bit a’ toirt buaidh dhìreach air cho ceart ‘s a tha luachan piogsail a’ riochdachadh dian chomharran san t-saoghal fhìor. Tha seo deatamach airson:
● Mìcrosgopaidh – A’ tomhas atharrachaidhean ann an dian fluorescence aig an ìre ceallach.
● Speictreasgopaidh – A’ lorg atharrachaidhean beaga ann an loidhnichean gabhail a-steach/sgaoilidh.
● Reul-eòlas – A’ clàradh stòran solais lag thar ùine mhòr de nochdadh.
Anns na cùisean sin, faodaidh doimhneachd bit neo-iomchaidh mearachdan cruinneachaidh no bearradh comharran adhbhrachadh, agus mar thoradh air sin bidh mìneachadh dàta neo-mhearachdach ann.
A bheil thu airson barrachd ionnsachadh? Thoir sùil air artaigilean co-cheangailte:
[Raon Dinimigeach] – Dè a th’ ann an Raon Dinimigeach?
Èifeachdas Cuantum ann an Camaraichean Saidheansail: Stiùireadh do Luchd-tòiseachaidh
Tucsen Photonics Co., Ltd. Gach còir glèidhte. Nuair a bhios tu a’ toirt iomradh, feuch an cuir thu an stòr an cèill:www.tucsen.com
