24/05/22ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា EMCCD គឺជាវិវរណៈមួយ៖ បង្កើនភាពរសើបរបស់អ្នកដោយកាត់បន្ថយសំលេងរំខានក្នុងការអានរបស់អ្នក។ ជាការប្រសើរណាស់, ស្ទើរតែ, ប្រាកដនិយមជាងនេះទៅទៀត, យើងកំពុងបង្កើនសញ្ញាដើម្បីធ្វើឱ្យសំឡេងអានរបស់អ្នកមើលទៅដូចជាវាតូចជាង។
ហើយយើងស្រលាញ់ពួកគេ ពួកគេបានរកឃើញផ្ទះភ្លាមៗជាមួយនឹងការងារសញ្ញាទាបដូចជាម៉ូលេគុលតែមួយ និង spectroscopy ហើយបន្ទាប់មករីករាលដាលក្នុងចំណោមអ្នកផ្តល់ប្រព័ន្ធមីក្រូទស្សន៍សម្រាប់អ្វីៗដូចជាឌីសបង្វិល គុណភាពបង្ហាញខ្ពស់ និងលើសពីនេះ។ ហើយបន្ទាប់មកយើងបានសម្លាប់ពួកគេ។ ឬយើង?
បច្ចេកវិទ្យា EMCCD មានប្រវត្តិរបស់ខ្លួនជាមួយអ្នកផ្គត់ផ្គង់សំខាន់ពីរគឺ e2V និង Texas Instruments ។ E2V ដែលឥឡូវនេះ Teledyne e2V បានចាប់ផ្តើមដំណើរការនេះជាមួយនឹងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដំបូងរហូតដល់ចុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1990 ប៉ុន្តែបានបោះជំហានពិតប្រាកដជាមួយនឹងវ៉ារ្យ៉ង់ដែលទទួលយកបានច្រើនបំផុត ដែលមានអារេនៃ 512 x 512 ជាមួយនឹងភីកសែល 16 មីក្រូ។
ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា EMCCD ដំបូង និងប្រហែលជាលេចធ្លោបំផុតនេះ មានផលប៉ះពាល់ពិតប្រាកដ ហើយពាក់កណ្តាលនៃទំហំភីកសែលពិត។ ភីកសែល 16-micron នៅលើមីក្រូទស្សន៍ប្រមូលបានពន្លឺ 6 ដងច្រើនជាង CCD ដែលពេញនិយមបំផុតនាពេលនោះ ICX285 ដែលបង្ហាញនៅក្នុងស៊េរី CoolSnap និង Orca ដ៏ពេញនិយម។ លើសពីទំហំភីកសែល ឧបករណ៍ទាំងនេះត្រូវបានបំភ្លឺឡើងវិញដោយបំប្លែង 30% រូបតូនបន្ថែមទៀតដែលទទួលយកភាពប្រែប្រួលខ្លាំងជាង 6 ដងដល់ 7 ។
ដូច្នេះ EMCCD ប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពគឺមានភាពរសើបជាង 7 ដង មុនពេលយើងថែមទាំងបានបើកវា និងទទួលបានឥទ្ធិពលនៃការកើនឡើង EMCCD ។ ឥឡូវនេះ ជាការពិត អ្នកអាចប្រកែកបានថា អ្នកអាចដាក់ CCD ឬអ្នកអាចប្រើអុបទិក ដើម្បីបង្កើតទំហំភីកសែលធំជាង – វាគ្រាន់តែជាមនុស្សភាគច្រើនមិនបានធ្វើ!
លើសពីនេះ ការទទួលបានសំឡេងរំខានខាងក្រោម 1 អេឡិចត្រុងគឺជាគន្លឹះ។ វាជាគន្លឹះ ប៉ុន្តែវាមិនឥតគិតថ្លៃទេ។ ដំណើរការគុណបានបង្កើនភាពមិនប្រាកដប្រជានៃការវាស់វែងសញ្ញាដែលមានន័យថាសំឡេងរំខាន ចរន្តងងឹត និងអ្វីផ្សេងទៀតដែលយើងមានមុនពេលគុណត្រូវបានកើនឡើងដោយកត្តា 1.4 ។ ដូច្នេះ តើវាមានន័យយ៉ាងណា? មែនហើយ វាមានន័យថា EMCCD មានភាពរសើបជាង ប៉ុន្តែមានតែនៅពន្លឺតិចទេ នោះជាប្រភេទនៃពេលដែលអ្នកត្រូវការវាមែនទេ?
ប្រឆាំងនឹង CCD បុរាណ វាមិនមែនជាការប្រកួតទេ។ ភីកសែលធំ, QE កាន់តែច្រើន, EM Gain ។ ហើយពួកយើងសប្បាយចិត្តទាំងអស់គ្នា ជាពិសេសអ្នកដែលលក់កាមេរ៉ា 40,000$ សូម...
អ្វីដែលយើងអាចធ្វើបានច្រើនជាងនេះគឺល្បឿន តំបន់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា និង (មិនមែនយើងដឹងថាវាអាចទៅរួច) ទំហំភីកសែលតូចជាង។
បន្ទាប់មក ការត្រួតពិនិត្យ និងការអនុលោមតាមច្បាប់នាំចេញបានមក ហើយវាមិនមែនជាការសប្បាយនោះទេ។ វាប្រែថាការតាមដានម៉ូលេគុលតែមួយ និងការតាមដានរ៉ុក្កែតគឺស្រដៀងគ្នា ហើយក្រុមហ៊ុនកាមេរ៉ា និងអតិថិជនរបស់ពួកគេត្រូវគ្រប់គ្រងការលក់ និងការនាំចេញកាមេរ៉ា។
បន្ទាប់មក sCMOS បានមក ដោយចាប់ផ្តើមដោយការសន្យាពិភពលោក ហើយបន្ទាប់មកក្នុងរយៈពេល 10 ឆ្នាំខាងមុខ ជិតបានចែកចាយវា។ ភីកសែលតូចជាងមុនធ្វើឱ្យមនុស្សមានទំហំ 6.5 មីក្រូនដែលពួកគេចូលចិត្តសម្រាប់វត្ថុបំណង 60x ហើយទាំងអស់មានសំឡេងអានតិចជាងប្រហែល 1.5 អេឡិចត្រុង។ ឥឡូវនេះវាមិនមែនជា EMCCD ទេ ប៉ុន្តែប្រឆាំងនឹងអេឡិចត្រុង 6 នៃបច្ចេកវិទ្យា CCD ប្រៀបធៀបនាពេលនោះ វាពិតជាអស្ចារ្យណាស់។
sCMOS ដំបូងនៅតែត្រូវបានបំភ្លឺផ្នែកខាងមុខ។ ប៉ុន្តែនៅឆ្នាំ 2016 ខាងក្រោយ sCMOS បំភ្លឺបានមកដល់ ហើយដើម្បីធ្វើឱ្យវាលេចឡើងកាន់តែមានភាពរសើបចំពោះកំណែបំភ្លឺផ្នែកខាងមុខវាមាន 11 មីក្រូភីកសែល។ ជាមួយនឹងការបង្កើន QE និងបង្កើនទំហំភីកសែល អតិថិជនមានអារម្មណ៍ថាដូចជាពួកគេមានអត្ថប្រយោជន៍ 3.5 x។
ទីបំផុតនៅឆ្នាំ 2021 សំឡេងរំខានអានអេឡិចត្រូដរងត្រូវបានខូច ដោយកាមេរ៉ាខ្លះទទួលបានអេឡិចត្រុងទាបរហូតដល់ 0.25 - វាចប់សម្រាប់ EMCCD។
ឬក៏វា...
មែនហើយ បញ្ហាបន្តិចបន្តួចនៅតែជាទំហំភីកសែល។ ជាថ្មីម្តងទៀត អ្នកអាចធ្វើអ្វីដែលអ្នកចង់បានដោយអុបទិក ប៉ុន្តែនៅលើប្រព័ន្ធដូចគ្នា ភីកសែល 4.6 មីក្រូន ប្រមូលពន្លឺ 12 x តិចជាង 16 មីក្រូ។
ឥឡូវនេះអ្នកអាចដាក់ធុងសំរាមបាន ប៉ុន្តែត្រូវចាំថាការបោះចោលជាមួយ CMOS ធម្មតាបង្កើនសំលេងរំខានដោយមុខងារនៃកត្តាចង។ ដូច្នេះមនុស្សភាគច្រើនសប្បាយចិត្តជាមួយនឹងភីកសែល 6.5 មីក្រូរបស់ពួកគេ ដោយគិតថាពួកគេអាចភ្ជាប់ផ្លូវរបស់ពួកគេទៅរកភាពប្រែប្រួល ប៉ុន្តែពួកគេកំពុងបង្កើនសម្លេងអានរបស់ពួកគេទ្វេដងដល់ 3 អេឡិចត្រុង។
ទោះបីជាសម្លេងរំខានអាចត្រូវបានកាត់បន្ថយក៏ដោយ ទំហំភីកសែល និងពេញលេញសម្រាប់បញ្ហានោះនៅតែជាការសម្របសម្រួលសម្រាប់ការប្រមូលសញ្ញាពិតប្រាកដ។
រឿងមួយទៀតគឺការទទួលបាន និងភាពផ្ទុយគ្នា – ការមានពណ៌ប្រផេះកាន់តែច្រើន និងការកាត់សញ្ញារបស់អ្នកឱ្យតូចជាងមុន ផ្តល់នូវកម្រិតពណ៌កាន់តែប្រសើរ។ អ្នកអាចមានសំលេងរំខានដូចគ្នា ប៉ុន្តែនៅពេលអ្នកបង្ហាញតែ 2 ប្រផេះសម្រាប់អេឡិចត្រុងនីមួយៗជាមួយ CMOS អ្នកមិនទទួលបានច្រើនក្នុងការលេងជាមួយនៅពេលអ្នកមានសញ្ញាត្រឹមតែ 5 អេឡិចត្រុង។
ចុងក្រោយ ចុះការបិទវិញ? ពេលខ្លះខ្ញុំគិតថាយើងភ្លេចថាតើឧបករណ៍នេះមានថាមពលខ្លាំងប៉ុណ្ណានៅក្នុង EMCCD៖ ឧបករណ៍បិទសកលពិតជាអាចជួយបាន ហើយមានពន្លឺ និងល្បឿនយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព ជាពិសេសនៅក្នុងប្រព័ន្ធពហុសមាសធាតុដ៏ស្មុគស្មាញ។
កាមេរ៉ា sCMOS តែមួយគត់ដែលខ្ញុំបានឃើញមកជិតឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា EMCCD ទំហំ 512 x 512 គឺ Aries 16។ វាចាប់ផ្តើមដោយ 16-micron pixels និងផ្តល់ 0.8 អេឡិចត្រុងនៃសំឡេងអានដោយមិនចាំបាច់ដាក់ធុង។ សម្រាប់សញ្ញានៃ 5 photons ខាងលើ (ក្នុងមួយ 16-micron pixel) ខ្ញុំគិតថាវាល្អបំផុតដែលខ្ញុំធ្លាប់ឃើញ និងប្រហែលពាក់កណ្តាលតម្លៃ។
ដូច្នេះ EMCCD ស្លាប់? ទេ ហើយវានឹងមិនស្លាប់ទេរហូតដល់យើងទទួលបានរបស់ល្អម្ដងទៀត។ បញ្ហាគឺជាបញ្ហាទាំងអស់៖ សំឡេងខ្លាំងពេក ភាពចាស់ជាងមុន គ្រប់គ្រងការនាំចេញ...
ប្រសិនបើបច្ចេកវិទ្យា EMCCD ជាយន្តហោះ វានឹងក្លាយជា Concord ។ មនុស្សគ្រប់គ្នាដែលជិះវាចូលចិត្តវា ប៉ុន្តែពួកគេប្រហែលជាមិនត្រូវការវាទេ ហើយឥឡូវនេះជាមួយនឹងកៅអីធំជាង និងគ្រែរាបស្មើ - គ្រាន់តែគេងបន្ថែម 3 ម៉ោងនៅទូទាំងមហាសមុទ្រអាត្លង់ទិក។
EMCCD មិនដូច Concord ទេ នៅតែមានជីវិត ដោយសារមនុស្សមួយចំនួន - ចំនួនតិចតួច និងថយចុះ - នៅតែត្រូវការវា។ ឬប្រហែលជាពួកគេគ្រាន់តែគិតថាពួកគេធ្វើ?
ដោយប្រើ EMCCD បច្ចេកវិទ្យារូបភាពដែលមានតម្លៃថ្លៃបំផុត និងស្មុគស្មាញដែលប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយមិនធ្វើឱ្យអ្នកពិសេស ឬអ្នកជំនាញផ្នែករូបភាពនោះទេ - អ្នកគ្រាន់តែធ្វើអ្វីដែលប្លែក។ ហើយប្រសិនបើអ្នកមិនបានព្យាយាមផ្លាស់ប្តូរ, បន្ទាប់មកអ្នកប្រហែលជាគួរតែ។
