[ Pixelgréisst ] Eng vun de wichtegste Kameraspezifikatioune fir d'Optimiséierung vun der Bildgebung

D'Pixelgréisst vun der Kamera bezitt sech op déi physikalesch Dimensiounen (Breet an Héicht) vun all eenzelne Pixel um Kamerasensor, typescherweis a Mikrometer (μm) gemooss. Et ass eng entscheedend Spezifikatioun, déi souwuel d'Sensibilitéit vun der Kamera wéi och hir Fäegkeet beaflosst, fein Detailer festzehalen. Wéi och ëmmer, spillt d'Bildpixelgréisst (déi aus der Pixelgréisst vum Sensor an der Vergréisserung vum optesche System resultéiert) eng méi direkt Roll bei der Bestëmmung vu ville Bildgebungseigenschaften.

 

1. D'Bezéiung tëscht Sensorpixelgréisst a Bildpixelgréisst

 

Sensorpixelgréisst vs. Bildpixelgréisst:

 

D'Pixelgréisst vum Sensor ass déi physikalesch Gréisst vun engem eenzege Pixel um Sensor. D'Pixelgréisst vum Bild gëtt awer duerch d'Pixelgréisst vum Sensor gedeelt duerch d'Vergréisserung vum System bestëmmt.

D'Vergréisserung vum optesche System (déi vun den optesche Komponenten wéi Lënsen oder Mikroskopobjektiven bestëmmt gëtt) spillt eng entscheedend Roll an der effektiver Pixelgréisst vum Bild.

 

Impakt vun optesche Systemer:

 

Fest Brennflächsystemer (z.B. Mikroskopobjektiver) vs. fokusséierbar Systemer (z.B. konventionell Kameraobjektiver):

A Systemer mat fixer Brennfläch hänkt d'Pixelgréisst direkt vun der Vergréisserung of, a méi grouss Pixel kënne méi Liicht ophuelen, wat eng méi grouss Empfindlechkeet bitt.

A fokusséierbare Systemer kann d'Vergréisserung ugepasst ginn andeems d'Distanz zum Sujet geännert gëtt oder Zoomobjektiver benotzt ginn, wat dann déi effektiv Pixelgréisst vum Bild ännert.

 

2. Empfindlechkeet a Pixelgréisst

 

Méi grouss Pixel a Sensibilitéit:

 

Méi grouss Pixel kënne méi Liicht sammelen, wat d'Sensibilitéit vun der Kamera verbessert, besonnesch bei schwaachem Liicht.

Analogie: Gréisser Pixel sinn wéi en Eemer am Verglach mat enger Taass fir Reewaasser ze sammelen - déi méi grouss Fläch sammelt méi Photonen, wat d'Sensibilitéit erhéicht.

Zum Beispill, wann d'Gréisst vun engem Pixel sech souwuel an der X- wéi och an der Y-Richtung verduebelt, vergréissert sech d'Pixelfläch véiermol, dat heescht, datt e véiermol méi Photonen sammele kann.

 

Virdeeler vun der Bildgebung bei schwaachem Liicht:

 

Eng erhéicht Pixelgréisst verbessert d'Fäegkeet vun der Kamera, schwaach Liichtsignaler opzehuelen, däitlech, wouduerch déi erfuerderlech Beliichtungszäit oder de Liichtniveau reduzéiert gëtt.

 

3. Pixelgréisst vs. Bildopléisung

 

Resolutiounsofwägung:

 

Gréisser Pixel kënnen d'Sensibilitéit verbesseren, awer si kënnen och d'Fäegkeet reduzéieren, kleng Detailer opzeklären.

Beispill: E Pixel vun 1 μm wäert Schwieregkeeten hunn, Detailer méi kleng wéi 2 μm opzeléisen, well d'Nopeschfeatures sech géigesäiteg verschwannen.

De Grad vun der Pixeléierung klëmmt mat gréissere Pixelen, dat heescht, méi fein Detailer am Bild ginn onsiichtbar.

 

Limitatioune vum optesche System:

 

D'Opléisung vun engem optesche System ass och e limitéierende Faktor bei der Opléisung vu klenge Detailer. All optescht System huet eng Limit, iwwer där d'Reduzéierung vun der Pixelgréisst d'Opléisung net verbessert, awer d'Sensibilitéit reduzéiert.

Fir Systemer op Basis vu Mikroskop-Objektiver bestëmmt d'Numeresch Apertur (NA) haaptsächlech dës Opléisungslimit.

 

4. Pixelgréisst un optescht System upassen

 

Ideal Pixelgréisst fir Mikroskoper mat héijer NA-Wäert:

 

Eng Kamera mat enger Pixelgréisst vu 6,5 μm ass ideal fir 60x High-NA Mikroskopobjektiver.

Kamerae mat 10 oder 11 μm Pixel sinn am beschten fir Objektiver mat 100x héijer NA geegent.

Méi grouss Pixel kënnen eng méi héich Empfindlechkeet bréngen, awer méi kleng Pixel verbesseren d'Detailopléisung net onbedéngt; si si méi nëtzlech fir méi fein Bilddetailer opzehuelen, nëmme wann den optesche System sou eng Opléisung ënnerstëtze kann.

 

5. Conclusioun: Pixelgréisst, Empfindlechkeet a Resolutioun ausbalancéieren

 

Pixelgréisst-Kompromëss:

Gréisser Pixel si besser fir Biller bei wéineg Liicht a fir d'Verbesserung vun der Empfindlechkeet, awer si verléieren un der Fäegkeet, fein Bilddetailer opzeklären.

Méi kleng Pixel verbesseren d'Bildopléisung, kënnen awer d'Sensibilitéit reduzéieren, besonnesch bei schwaachem Liicht.

 

Systemmatching:

Déi ideal Pixelgréisst vun der Kamera hänkt vum benotzten optesche System of. Fir Systemer mat méi héijer Vergréisserung (wéi Mikroskope mat héijer NA) muss d'Pixelgréisst mat der Opléisungsleistung vum optesche System an der virgesinner Bildgebungsapplikatioun ausgeglach sinn.