ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗಾಗಿ ಬಣ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು: ಅವು ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಎಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮವಾಗಿವೆ |

ಗ್ರಾಹಕ ಕ್ಯಾಮೆರಾ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿ ಬಣ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಹೊಂದಿದ್ದರೂ, ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಚಿತ್ರಣದಲ್ಲಿ ಏಕವರ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ.

ಕ್ಯಾಮೆರಾ ಸಂವೇದಕಗಳು ಅವು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವ ಬೆಳಕಿನ ಬಣ್ಣ ಅಥವಾ ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಸ್ವಾಭಾವಿಕವಾಗಿ ಸಮರ್ಥವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಬಣ್ಣದ ಚಿತ್ರವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ಹಲವಾರು ಹೊಂದಾಣಿಕೆಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ರೋಗಶಾಸ್ತ್ರ, ಹಿಸ್ಟಾಲಜಿ ಅಥವಾ ಕೆಲವು ಕೈಗಾರಿಕಾ ತಪಾಸಣೆಯಂತಹ ಅನೇಕ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ, ಬಣ್ಣದ ಮಾಹಿತಿಯು ಅತ್ಯಗತ್ಯ, ಆದ್ದರಿಂದ ಬಣ್ಣದ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು ಇನ್ನೂ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ.

ಈ ಲೇಖನವು ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು ಯಾವ ಬಣ್ಣದ್ದಾಗಿವೆ, ಅವು ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ, ಅವುಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಅವು ತಮ್ಮ ಏಕವರ್ಣದ ಪ್ರತಿರೂಪಗಳನ್ನು ಎಲ್ಲಿ ಮೀರಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಪರಿಶೋಧಿಸುತ್ತದೆ.

ಬಣ್ಣ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು ಯಾವುವು?

ಬಣ್ಣ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಕ್ಯಾಮೆರಾವು ಒಂದು ವಿಶೇಷವಾದ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಸಾಧನವಾಗಿದ್ದು ಅದು RGB ಬಣ್ಣದ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಷ್ಠೆ, ನಿಖರತೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಸೆರೆಹಿಡಿಯುತ್ತದೆ. ದೃಶ್ಯ ಆಕರ್ಷಣೆಗೆ ಆದ್ಯತೆ ನೀಡುವ ಗ್ರಾಹಕ-ದರ್ಜೆಯ ಬಣ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಬಣ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳನ್ನು ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ ಚಿತ್ರಣಕ್ಕಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಬಣ್ಣ ನಿಖರತೆ, ಸಂವೇದಕ ರೇಖೀಯತೆ ಮತ್ತು ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಶ್ರೇಣಿ ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ.

ಈ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳನ್ನು ಬ್ರೈಟ್‌ಫೀಲ್ಡ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ, ಹಿಸ್ಟಾಲಜಿ, ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ದೃಶ್ಯ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ ಅಥವಾ ಬಣ್ಣ-ಆಧಾರಿತ ವರ್ಗೀಕರಣ ಅತ್ಯಗತ್ಯವಾದ ಯಂತ್ರ ದೃಷ್ಟಿ ಕಾರ್ಯಗಳಂತಹ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಣ್ಣ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು CMOS ಅಥವಾ sCMOS ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿವೆ, ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಮತ್ತು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಕಠಿಣ ಬೇಡಿಕೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ.

ವಿವಿಧ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಆಳವಾದ ನೋಟಕ್ಕಾಗಿ, ನಮ್ಮ ಉನ್ನತ-ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಆಯ್ಕೆಯನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸಿ.ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಕ್ಯಾಮೆರಾವೃತ್ತಿಪರ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗಾಗಿ ನಿರ್ಮಿಸಲಾದ ಮಾದರಿಗಳು.

ಬಣ್ಣವನ್ನು ಸಾಧಿಸುವುದು: ಬೇಯರ್ ಫಿಲ್ಟರ್

ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕವಾಗಿ, ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳಲ್ಲಿ ಬಣ್ಣ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವಿಕೆಯನ್ನು ಮಾನಿಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಪರದೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಣ್ಣ ಪುನರುತ್ಪಾದನೆಯಂತೆಯೇ ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ: ಹತ್ತಿರದ ಕೆಂಪು, ಹಸಿರು ಮತ್ತು ನೀಲಿ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳನ್ನು ಪೂರ್ಣ-ಬಣ್ಣದ 'ಸೂಪರ್‌ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳಾಗಿ' ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಮೂಲಕ. R, G ಮತ್ತು B ಚಾನಲ್‌ಗಳು ಅವುಗಳ ಗರಿಷ್ಠ ಮೌಲ್ಯದಲ್ಲಿದ್ದಾಗ, ಬಿಳಿ ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು ಒಳಬರುವ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳ ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗದ ಕಾರಣ, ಪ್ರತಿಯೊಂದು R, G ಅಥವಾ B ತರಂಗಾಂತರ ಚಾನಲ್‌ನ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಯನ್ನು ಫಿಲ್ಟರಿಂಗ್ ಮೂಲಕ ಸಾಧಿಸಬೇಕು.

ಕೆಂಪು ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ವರ್ಣಪಟಲದ ಕೆಂಪು ಭಾಗದಲ್ಲಿರುವವುಗಳನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ ಎಲ್ಲಾ ತರಂಗಾಂತರಗಳನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸಲು ಮತ್ತು ನೀಲಿ ಮತ್ತು ಹಸಿರು ಬಣ್ಣಗಳಿಗೂ ಸಹ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಫಿಲ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಮೇಲೆ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಮೂರು ಬಣ್ಣದ ಚಾನಲ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೂ ಎರಡು ಆಯಾಮಗಳಲ್ಲಿ ಚದರ ಟೈಲಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು, ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಒಂದು ಕೆಂಪು, ಒಂದು ನೀಲಿ ಮತ್ತು ಎರಡು ಹಸಿರು ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳಿಂದ ಸೂಪರ್‌ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಬಣ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳಿಗಾಗಿ ಬೇಯರ್ ಫಿಲ್ಟರ್ ವಿನ್ಯಾಸ

ಸೂಚನೆ: ಬೇಯರ್ ಫಿಲ್ಟರ್ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಹಸಿರು, ಕೆಂಪು, ನೀಲಿ, ಹಸಿರು ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳ ಪುನರಾವರ್ತಿತ ಚದರ 4-ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಬಣ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳಿಗಾಗಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳಿಗೆ ಸೇರಿಸಲಾದ ಬಣ್ಣ ಫಿಲ್ಟರ್‌ಗಳ ವಿನ್ಯಾಸ. 4-ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಘಟಕದೊಳಗಿನ ಕ್ರಮವು ಬದಲಾಗಬಹುದು.

ಹೆಚ್ಚಿನ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಗಳು (ಸೂರ್ಯನಿಂದ ಬಿಳಿ ಎಲ್ಇಡಿಗಳವರೆಗೆ) ವರ್ಣಪಟಲದ ಹಸಿರು ಭಾಗದಲ್ಲಿ ತಮ್ಮ ಗರಿಷ್ಠ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವುದರಿಂದ ಮತ್ತು ಬೆಳಕಿನ ಪತ್ತೆಕಾರಕಗಳು (ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಧಾರಿತ ಕ್ಯಾಮೆರಾ ಸಂವೇದಕಗಳಿಂದ ನಮ್ಮ ಕಣ್ಣುಗಳವರೆಗೆ) ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹಸಿರು ಬಣ್ಣದಲ್ಲಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯಲ್ಲಿ ಗರಿಷ್ಠವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಹಸಿರು ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳಿಗೆ ಆದ್ಯತೆ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಆದಾಗ್ಯೂ, ಚಿತ್ರ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಪ್ರದರ್ಶನದ ವಿಷಯಕ್ಕೆ ಬಂದಾಗ, ಪ್ರತಿ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳು ಅವುಗಳ R, G ಅಥವಾ B ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವ ಮೂಲಕ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಕೆದಾರರಿಗೆ ತಲುಪಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. 'ಡಿಬೇಯರಿಂಗ್' ಎಂಬ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಹತ್ತಿರದ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಇಂಟರ್ಪೋಲೇಟ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಕ್ಯಾಮೆರಾದ ಪ್ರತಿ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗೆ 3-ಚಾನೆಲ್ RGB ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ರಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಕೆಂಪು ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಹತ್ತಿರದ ನಾಲ್ಕು ಹಸಿರು ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳ ಸರಾಸರಿಯಿಂದ ಅಥವಾ ಬೇರೆ ಯಾವುದಾದರೂ ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಹತ್ತಿರದ ನಾಲ್ಕು ನೀಲಿ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳಿಗೂ ಹಸಿರು ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ.

ಬಣ್ಣದ ಒಳಿತು ಮತ್ತು ಕೆಡುಕುಗಳು

ಪರ

● ನೀವು ಅದನ್ನು ಬಣ್ಣದಲ್ಲಿ ನೋಡಬಹುದು! ಬಣ್ಣವು ಮಾನವ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಅಮೂಲ್ಯ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ತಿಳಿಸುತ್ತದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಜೈವಿಕ ಅಥವಾ ವಸ್ತು ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುವಾಗ.

● ಏಕವರ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾ ಬಳಸಿ ಅನುಕ್ರಮ R, G, ಮತ್ತು B ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವುದಕ್ಕಿಂತ RGB ಬಣ್ಣದ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವುದು ತುಂಬಾ ಸರಳವಾಗಿದೆ.

ಕಾನ್ಸ್

● ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ಅವುಗಳ ಏಕವರ್ಣದ ಪ್ರತಿರೂಪಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಬಣ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ವರ್ಣಪಟಲದ ಕೆಂಪು ಮತ್ತು ನೀಲಿ ಭಾಗದಲ್ಲಿ, ಈ ತರಂಗಾಂತರಗಳನ್ನು ಹಾದುಹೋಗುವ ನಾಲ್ಕು ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಫಿಲ್ಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಮಾತ್ರ ಇರುವುದರಿಂದ, ಬೆಳಕಿನ ಸಂಗ್ರಹವು ಈ ತರಂಗಾಂತರಗಳಲ್ಲಿ ಸಮಾನವಾದ ಏಕವರ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾದ ಗರಿಷ್ಠ 25% ರಷ್ಟಿದೆ. ಹಸಿರು ಬಣ್ಣದಲ್ಲಿ, ಅಂಶವು 50% ಆಗಿದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಯಾವುದೇ ಫಿಲ್ಟರ್ ಪರಿಪೂರ್ಣವಲ್ಲ: ಗರಿಷ್ಠ ಪ್ರಸರಣವು 100% ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಿಖರವಾದ ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆ ಇರಬಹುದು.

● ಸೂಕ್ಷ್ಮ ವಿವರಗಳ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಕೂಡ ಹದಗೆಡುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಮಾದರಿ ದರಗಳು ಇದೇ ಅಂಶಗಳಿಂದ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತವೆ (R, B ಗೆ 25% ಮತ್ತು G ಗೆ 50% ಗೆ). ಕೆಂಪು ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, 4 ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ 1 ಮಾತ್ರ ಕೆಂಪು ಬೆಳಕನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯುತ್ತದೆ, ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಅನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಗಾತ್ರವು ಪ್ರತಿ ಆಯಾಮದಲ್ಲಿ 2x ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ.

● ಬಣ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು ಯಾವಾಗಲೂ ಅತಿಗೆಂಪು (IR) ಫಿಲ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ಇದು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು ಮಾನವನ ಕಣ್ಣಿಗೆ ಕಾಣದ ಕೆಲವು IR ತರಂಗಾಂತರಗಳನ್ನು, 700nm ನಿಂದ ಸುಮಾರು 1100nm ವರೆಗಿನವುಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಿಂದಾಗಿ. ಈ IR ಬೆಳಕನ್ನು ಫಿಲ್ಟರ್ ಮಾಡದಿದ್ದರೆ, ಅದು ಬಿಳಿ ಸಮತೋಲನದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ, ಇದು ತಪ್ಪಾದ ಬಣ್ಣ ಸಂತಾನೋತ್ಪತ್ತಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಚಿತ್ರವು ಕಣ್ಣಿನಿಂದ ನೋಡಲ್ಪಟ್ಟದ್ದಕ್ಕೆ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಈ IR ಬೆಳಕನ್ನು ಫಿಲ್ಟರ್ ಮಾಡಬೇಕು, ಅಂದರೆ ಈ ತರಂಗಾಂತರಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ಬಣ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ.

ಬಣ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು ಹೇಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತವೆ?

ವಿಶಿಷ್ಟ ಬಣ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ದಕ್ಷತೆಯ ವಕ್ರರೇಖೆಯ ಉದಾಹರಣೆ

ಸೂಚನೆ: ಕೆಂಪು, ನೀಲಿ ಮತ್ತು ಹಸಿರು ಫಿಲ್ಟರ್ ಹೊಂದಿರುವ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ಗಳಿಗೆ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ತೋರಿಸಲಾದ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ದಕ್ಷತೆಯ ತರಂಗಾಂತರ ಅವಲಂಬನೆ. ಬಣ್ಣ ಫಿಲ್ಟರ್‌ಗಳಿಲ್ಲದೆ ಅದೇ ಸಂವೇದಕದ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸಹ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಬಣ್ಣ ಫಿಲ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದರಿಂದ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಬಣ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾದ ತಿರುಳು ಅದರ ಇಮೇಜ್ ಸೆನ್ಸರ್ ಆಗಿದೆ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಒಂದುCMOS ಕ್ಯಾಮೆರಾ or sCMOS ಕ್ಯಾಮೆರಾ(ವೈಜ್ಞಾನಿಕ CMOS), ಬೇಯರ್ ಫಿಲ್ಟರ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸಜ್ಜುಗೊಂಡಿದೆ. ಫೋಟಾನ್ ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವಿಕೆಯಿಂದ ಇಮೇಜ್ ಔಟ್‌ಪುಟ್‌ವರೆಗಿನ ಕೆಲಸದ ಹರಿವು ಹಲವಾರು ಪ್ರಮುಖ ಹಂತಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ:

1. ಫೋಟಾನ್ ಪತ್ತೆ: ಬೆಳಕು ಲೆನ್ಸ್‌ಗೆ ಪ್ರವೇಶಿಸಿ ಸಂವೇದಕವನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಪಿಕ್ಸೆಲ್ ಅದು ಹೊಂದಿರುವ ಬಣ್ಣ ಫಿಲ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತರಂಗಾಂತರಕ್ಕೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

2. ಚಾರ್ಜ್ ಪರಿವರ್ತನೆ: ಫೋಟಾನ್‌ಗಳು ಪ್ರತಿ ಪಿಕ್ಸೆಲ್‌ನ ಕೆಳಗಿರುವ ಫೋಟೊಡಿಯೋಡ್‌ನಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ.

3. ರೀಡ್‌ಔಟ್ & ಆಂಪ್ಲಿಫಿಕೇಶನ್: ಚಾರ್ಜ್‌ಗಳನ್ನು ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಸಾಲಿನಿಂದ ಸಾಲಿಗೆ ಓದಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅನಲಾಗ್-ಟು-ಡಿಜಿಟಲ್ ಪರಿವರ್ತಕಗಳಿಂದ ಡಿಜಿಟಲೀಕರಣಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

4. ಬಣ್ಣ ಪುನರ್ನಿರ್ಮಾಣ: ಕ್ಯಾಮೆರಾದ ಆನ್‌ಬೋರ್ಡ್ ಪ್ರೊಸೆಸರ್ ಅಥವಾ ಬಾಹ್ಯ ಸಾಫ್ಟ್‌ವೇರ್ ಡಿಮೋಸೈಸಿಂಗ್ ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಫಿಲ್ಟರ್ ಮಾಡಿದ ಡೇಟಾದಿಂದ ಪೂರ್ಣ-ಬಣ್ಣದ ಚಿತ್ರವನ್ನು ಇಂಟರ್ಪೋಲೇಟ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

5. ಇಮೇಜ್ ತಿದ್ದುಪಡಿ: ನಿಖರ, ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಫ್ಲಾಟ್-ಫೀಲ್ಡ್ ತಿದ್ದುಪಡಿ, ವೈಟ್ ಬ್ಯಾಲೆನ್ಸ್ ಮತ್ತು ಶಬ್ದ ಕಡಿತದಂತಹ ಪೋಸ್ಟ್-ಪ್ರೊಸೆಸಿಂಗ್ ಹಂತಗಳನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಬಣ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ಅದರ ಸಂವೇದಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚು ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ. ಆಧುನಿಕ CMOS ಕ್ಯಾಮೆರಾ ಸಂವೇದಕಗಳು ವೇಗದ ಫ್ರೇಮ್ ದರಗಳು ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಶಬ್ದವನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ, ಆದರೆ sCMOS ಸಂವೇದಕಗಳು ಕಡಿಮೆ-ಬೆಳಕಿನ ಸಂವೇದನೆ ಮತ್ತು ವಿಶಾಲವಾದ ಡೈನಾಮಿಕ್ ಶ್ರೇಣಿಗೆ ಹೊಂದುವಂತೆ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ, ಇದು ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಕೆಲಸಕ್ಕೆ ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ. ಈ ಮೂಲಭೂತ ಅಂಶಗಳು ಬಣ್ಣ ಮತ್ತು ಏಕವರ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳನ್ನು ಹೋಲಿಸಲು ವೇದಿಕೆಯನ್ನು ಸಿದ್ಧಪಡಿಸುತ್ತವೆ.

ಬಣ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು vs. ಏಕವರ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು: ಪ್ರಮುಖ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು

ಕಡಿಮೆ ಬೆಳಕಿನ ಕೆಲಸಕ್ಕಾಗಿ ಬಣ್ಣ ಮತ್ತು ಏಕವರ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾ ಚಿತ್ರಗಳ ನಡುವಿನ ಹೋಲಿಕೆ.

ಸೂಚನೆ: ಬಣ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾ (ಎಡ) ಮತ್ತು ಏಕವರ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾ (ಬಲ) ದಿಂದ ಪತ್ತೆಯಾದ ಕೆಂಪು ತರಂಗಾಂತರ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿದೀಪಕ ಚಿತ್ರ, ಇತರ ಕ್ಯಾಮೆರಾ ವಿಶೇಷಣಗಳು ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತವೆ. ಬಣ್ಣದ ಚಿತ್ರವು ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಸಿಗ್ನಲ್-ಟು-ಶಬ್ದ ಅನುಪಾತ ಮತ್ತು ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

ಬಣ್ಣ ಮತ್ತು ಏಕವರ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು ಅನೇಕ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಹಂಚಿಕೊಂಡರೂ, ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಬಳಕೆಯ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿವೆ. ಇಲ್ಲಿ ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಹೋಲಿಕೆ ಇದೆ:

ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯ	ಬಣ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾ	ಏಕವರ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾ
ಸಂವೇದಕ ಪ್ರಕಾರ	ಬೇಯರ್-ಫಿಲ್ಟರ್ ಮಾಡಿದ CMOS/sCMOS	ಫಿಲ್ಟರ್ ಮಾಡದ CMOS/sCMOS
ಬೆಳಕಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆ	ಕಡಿಮೆ (ಬಣ್ಣ ಫಿಲ್ಟರ್‌ಗಳು ಬೆಳಕನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸುವುದರಿಂದ)	ಹೆಚ್ಚಿನದು (ಫಿಲ್ಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಬೆಳಕಿನ ನಷ್ಟವಿಲ್ಲ)
ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್	ಕಡಿಮೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ (ಡೆಮೋಸೈಸಿಂಗ್)	ಪೂರ್ಣ ಸ್ಥಳೀಯ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್
ಆದರ್ಶ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು	ಬ್ರೈಟ್‌ಫೀಲ್ಡ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ, ಹಿಸ್ಟಾಲಜಿ, ವಸ್ತುಗಳ ತಪಾಸಣೆ	ಪ್ರತಿದೀಪಕತೆ, ಕಡಿಮೆ-ಬೆಳಕಿನ ಚಿತ್ರಣ, ಹೆಚ್ಚಿನ-ನಿಖರ ಅಳತೆಗಳು
ಬಣ್ಣದ ಡೇಟಾ	ಪೂರ್ಣ RGB ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯುತ್ತದೆ	ಗ್ರೇಸ್ಕೇಲ್ ಅನ್ನು ಮಾತ್ರ ಸೆರೆಹಿಡಿಯುತ್ತದೆ

ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ ಅಥವಾ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗೆ ಬಣ್ಣವು ಮುಖ್ಯವಾದಾಗ ಬಣ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು ಉತ್ತಮ, ಆದರೆ ಏಕವರ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆ ಮತ್ತು ನಿಖರತೆಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿವೆ.

ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಣ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು ಶ್ರೇಷ್ಠತೆ ಸಾಧಿಸುವ ಸ್ಥಳಗಳು

ಅವುಗಳ ಮಿತಿಗಳ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, ಬಣ್ಣ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಪ್ರಮುಖವಾಗಿರುವ ಅನೇಕ ವಿಶೇಷ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಬಣ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು ಉತ್ತಮ ಪ್ರದರ್ಶನ ನೀಡುತ್ತವೆ. ಅವು ಎಲ್ಲಿ ಹೊಳೆಯುತ್ತವೆ ಎಂಬುದರ ಕೆಲವು ಉದಾಹರಣೆಗಳು ಇಲ್ಲಿವೆ:

ಜೀವ ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ

ಬಣ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬ್ರೈಟ್‌ಫೀಲ್ಡ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಯಲ್ಲಿ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಹಿಸ್ಟೋಲಾಜಿಕಲ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. H&E ಅಥವಾ ಗ್ರಾಂ ಸ್ಟೇನಿಂಗ್‌ನಂತಹ ಸ್ಟೇನಿಂಗ್ ತಂತ್ರಗಳು ಬಣ್ಣ-ಆಧಾರಿತ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತತೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ, ಇದನ್ನು RGB ಇಮೇಜಿಂಗ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಅರ್ಥೈಸಬಹುದು. ಶೈಕ್ಷಣಿಕ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯಗಳು ಮತ್ತು ರೋಗಶಾಸ್ತ್ರ ವಿಭಾಗಗಳು ಬೋಧನೆ ಅಥವಾ ರೋಗನಿರ್ಣಯದ ಬಳಕೆಗಾಗಿ ಜೈವಿಕ ಮಾದರಿಗಳ ವಾಸ್ತವಿಕ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲು ಬಣ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿವೆ.

ವಸ್ತು ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ

ವಸ್ತು ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ, ಸವೆತ, ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ, ಲೇಪನಗಳು ಮತ್ತು ವಸ್ತು ಗಡಿಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು ಬಣ್ಣ ಚಿತ್ರಣವು ಮೌಲ್ಯಯುತವಾಗಿದೆ. ಬಣ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು ಮೇಲ್ಮೈ ಮುಕ್ತಾಯದಲ್ಲಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಅಥವಾ ಏಕವರ್ಣದ ಚಿತ್ರಣವು ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದಾದ ದೋಷಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುಗಳು ಅಥವಾ ಮುದ್ರಿತ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಬೋರ್ಡ್‌ಗಳನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲು ಆಗಾಗ್ಗೆ ನಿಖರವಾದ ಬಣ್ಣ ಪ್ರಾತಿನಿಧ್ಯದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.

ಯಂತ್ರ ದೃಷ್ಟಿ ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರೀಕರಣ

ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ತಪಾಸಣೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ, ವಸ್ತುಗಳ ವಿಂಗಡಣೆ, ದೋಷ ಪತ್ತೆ ಮತ್ತು ಲೇಬಲಿಂಗ್ ಪರಿಶೀಲನೆಗಾಗಿ ಬಣ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅವು ಯಂತ್ರ ದೃಷ್ಟಿ ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್‌ಗಳು ಬಣ್ಣ ಸೂಚನೆಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಭಾಗಗಳು ಅಥವಾ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ವರ್ಗೀಕರಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ, ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಯಾಂತ್ರೀಕೃತಗೊಂಡ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.

ಶಿಕ್ಷಣ, ದಾಖಲೀಕರಣ ಮತ್ತು ಪ್ರಚಾರ

ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಂಸ್ಥೆಗಳು ಪ್ರಕಟಣೆಗಳು, ಅನುದಾನ ಪ್ರಸ್ತಾವನೆಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕಾಗಿ ಉತ್ತಮ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಬಣ್ಣದ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಯಸುತ್ತವೆ. ಬಣ್ಣದ ಚಿತ್ರವು ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ದತ್ತಾಂಶದ ಹೆಚ್ಚು ಅರ್ಥಗರ್ಭಿತ ಮತ್ತು ದೃಷ್ಟಿಗೋಚರವಾಗಿ ಆಕರ್ಷಕವಾಗಿರುವ ಪ್ರಾತಿನಿಧ್ಯವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಅಂತರಶಿಸ್ತೀಯ ಸಂವಹನ ಅಥವಾ ಸಾರ್ವಜನಿಕ ತೊಡಗಿಸಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಗಾಗಿ.

ಅಂತಿಮ ಆಲೋಚನೆಗಳು

ಬಣ್ಣ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿರುವ ಆಧುನಿಕ ಚಿತ್ರಣ ಕಾರ್ಯಪ್ರವಾಹಗಳಲ್ಲಿ ಬಣ್ಣ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು ಅತ್ಯಗತ್ಯ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆ ಅಥವಾ ಕಚ್ಚಾ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್‌ನಲ್ಲಿ ಅವು ಏಕವರ್ಣದ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗದಿದ್ದರೂ, ನೈಸರ್ಗಿಕ, ಅರ್ಥೈಸಬಹುದಾದ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ನೀಡುವ ಅವುಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಜೀವ ವಿಜ್ಞಾನದಿಂದ ಕೈಗಾರಿಕಾ ತಪಾಸಣೆಯವರೆಗಿನ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಅವುಗಳನ್ನು ಅನಿವಾರ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ.

ಬಣ್ಣ ಮತ್ತು ಏಕವರ್ಣದ ನಡುವೆ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುವಾಗ, ನಿಮ್ಮ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಗುರಿಗಳನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ. ನಿಮ್ಮ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗೆ ಕಡಿಮೆ-ಬೆಳಕಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂವೇದನೆ ಅಥವಾ ಪ್ರತಿದೀಪಕ ಪತ್ತೆ ಅಗತ್ಯವಿದ್ದರೆ, ಏಕವರ್ಣದ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಕ್ಯಾಮೆರಾ ನಿಮ್ಮ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಆಯ್ಕೆಯಾಗಿರಬಹುದು. ಆದರೆ ಬ್ರೈಟ್‌ಫೀಲ್ಡ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್, ವಸ್ತು ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಅಥವಾ ಬಣ್ಣ-ಕೋಡೆಡ್ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಯಾವುದೇ ಕಾರ್ಯಕ್ಕಾಗಿ, ಬಣ್ಣ ಪರಿಹಾರವು ಸೂಕ್ತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಂಶೋಧನೆಗಾಗಿ ಸುಧಾರಿತ ಬಣ್ಣ ಚಿತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸಲು, ನಿಮ್ಮ ಅಗತ್ಯಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ನಮ್ಮ ಉನ್ನತ-ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ CMOS ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು ಮತ್ತು sCMOS ಮಾದರಿಗಳ ಸಂಪೂರ್ಣ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ಬ್ರೌಸ್ ಮಾಡಿ.

ಟಕ್ಸೆನ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್ ಕಂ., ಲಿಮಿಟೆಡ್. ಎಲ್ಲ ಹಕ್ಕುಗಳನ್ನು ಕಾಯ್ದಿರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಉಲ್ಲೇಖಿಸುವಾಗ, ದಯವಿಟ್ಟು ಮೂಲವನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು:www.ಟಕ್ಸೆನ್.ಕಾಮ್