که څه هم رنګین کیمرې د مصرف کونکي کیمرې بازار باندې تسلط لري، خو مونوکروم کیمرې په ساینسي عکس اخیستنې کې ډیرې عام دي.
د کیمرې سینسرونه په طبیعي ډول د هغه رڼا رنګ یا طول موج کشف کولو توان نلري چې دوی راټولوي. د رنګ عکس ترلاسه کول د حساسیت او ځایي نمونې اخیستلو کې یو شمیر جوړجاړي ته اړتیا لري. په هرصورت، په ډیری امیجنگ غوښتنلیکونو کې، لکه رنځپوهنه، هسټولوژي یا ځینې صنعتي تفتیش کې، د رنګ معلومات اړین دي، نو د رنګ ساینسي کیمرې لاهم عام دي.
دا مقاله د رنګ ساینسي کیمرې څه دي، څنګه کار کوي، د دوی ځواک او محدودیتونه، او چیرې چې دوی په ساینسي غوښتنلیکونو کې د خپلو مونوکروم سیالانو څخه غوره دي، څیړي.
د رنګ ساینسي کیمرې څه دي؟
د رنګ ساینسي کیمره یو ځانګړی امیجنگ وسیله ده چې د لوړ وفادارۍ، دقت او دوام سره د RGB رنګ معلومات نیسي. د مصرف کونکي درجې رنګ کیمرې برعکس چې بصري اپیل ته لومړیتوب ورکوي، ساینسي رنګ کیمرې د کمیتي امیجنگ لپاره انجینر شوي چیرې چې د رنګ دقت، سینسر خطي، او متحرک حد خورا مهم دي.
دا کیمرې په پراخه کچه د روښانه ساحې مایکروسکوپي، هسټولوژي، د موادو تحلیل، او د ماشین لید دندو په څیر غوښتنلیکونو کې کارول کیږي چیرې چې بصري تفسیر یا د رنګ پر بنسټ طبقه بندي اړینه ده. ډیری رنګین ساینسي کیمرې د CMOS یا sCMOS سینسرونو پراساس دي، چې د ساینسي او صنعتي څیړنو سختو غوښتنو پوره کولو لپاره ډیزاین شوي.
د مختلفو امیجنگ سیسټمونو ژورې کتنې لپاره، زموږ د لوړ فعالیت انتخاب وپلټئساینسي کیمرهد مسلکي غوښتنلیکونو لپاره جوړ شوي ماډلونه.
د رنګ ترلاسه کول: د بایر فلټر
په دودیز ډول، په کیمرونو کې د رنګ کشف د مانیټرونو او سکرینونو کې د رنګ تکثیر په څیر د ورته وسیلو له لارې ترلاسه کیږي: د نږدې سور، شین او نیلي پکسلونو ترکیبونو له لارې په بشپړ رنګ 'سوپر پکسلونو' کې. کله چې R، G او B چینلونه ټول په خپل اعظمي ارزښت کې وي، یو سپین پکسل لیدل کیږي.
څرنګه چې د سیلیکون کیمرې د راتلونکو فوټونونو طول موج نشي کشف کولی، نو د هر R، G یا B طول موج چینل جلا کول باید د فلټر کولو له لارې ترلاسه شي.
په سور پکسلونو کې، یو انفرادي فلټر د پکسل په سر کې ځای پر ځای کیږي ترڅو ټول طول موجونه بند کړي مګر هغه چې د سپیکٹرم په سور برخه کې دي، او په ورته ډول د نیلي او شنه لپاره. په هرصورت، د درې رنګ چینلونو سره سره په دوه ابعادو کې د مربع ټایلینګ ترلاسه کولو لپاره، یو سوپر پکسل د یو سور، یو نیلي او دوه شنه پکسلونو څخه جوړ شوی، لکه څنګه چې په انځور کې ښودل شوي.

د رنګ کیمرې لپاره د بایر فلټر ترتیب
یادښت: د بایر فلټر ترتیب په کارولو سره د رنګ کیمرې لپاره انفرادي پکسلونو ته د رنګ فلټرونو ترتیب اضافه شوی، د شنه، سور، نیلي، شنه پکسلونو تکرار شوي مربع 4 پکسل واحدونو په کارولو سره. د 4 پکسل واحد دننه ترتیب توپیر کولی شي.
شنه پکسلونه دواړه لومړیتوب لري ځکه چې د رڼا ډیری سرچینې (له لمر څخه تر سپینو LEDs پورې) د سپیکٹرم په شنه برخه کې خپل لوړ شدت ښیې، او ځکه چې د رڼا کشف کونکي (د سیلیکون پر بنسټ کیمرې سینسرونو څخه زموږ سترګو ته) معمولا په شنه کې حساسیت کې لوړ وي.
په هرصورت، کله چې د انځور تحلیل او ښودلو خبره راځي، انځورونه معمولا کارونکي ته د پکسلونو سره نه سپارل کیږي چې هر یو یې یوازې د دوی R، G یا B ارزښت ښیې. د کیمرې د هر پکسل لپاره د 3 چینل RGB ارزښت رامینځته کیږي، د نږدې پکسلونو ارزښتونو د انټرپولیټ کولو له لارې، په یوه پروسه کې چې 'debayering' نومیږي.
د مثال په توګه، هر سور پکسل به یو شنه ارزښت تولید کړي، یا د څلورو نږدې شنه پکسلونو اوسط څخه، یا د کوم بل الګوریتم له لارې، او په ورته ډول د څلورو نږدې نیلي پکسلونو لپاره.
د رنګ ګټې او زیانونه
ګټې:
● تاسو یې په رنګ کې لیدلی شئ! رنګ ارزښتناک معلومات لیږدوي چې د انسان تفسیر ته وده ورکوي، په ځانګړي توګه کله چې بیولوژیکي یا مادي نمونې تحلیل شي.
● د مونوکروم کیمرې په کارولو سره د ترتیب شوي R، G، او B انځورونو اخیستلو په پرتله د RGB رنګ انځورونه اخیستل خورا اسانه دي.
له بندڅخه
● د رنګ کیمرې حساسیت د دوی د مونوکروم سیالانو په پرتله په ډراماتیک ډول کم شوی، چې د طول موج پورې اړه لري. د طیف په سور او نیلي برخه کې، د څلورو پکسل فلټرونو څخه یوازې یو یې د دې طول موجونو څخه تیریږي، د رڼا راټولول د دې طول موجونو کې د مساوي مونوکروم کیمرې په پرتله اعظمي 25٪ دی. په شنه کې، فکتور 50٪ دی. سربیره پردې، هیڅ فلټر بشپړ نه دی: د اعظمي لیږد به له 100٪ څخه کم وي، او ممکن د دقیق طول موج پورې اړه ولري خورا ټیټ وي.
● د وړو جزئیاتو ریزولوشن هم خراب شوی، ځکه چې د نمونې اخیستلو کچه د ورته فکتورونو لخوا کمه شوې ده (د R، B لپاره 25٪ او د G لپاره 50٪ ته). د سره پکسلونو په حالت کې، یوازې 1 په 4 پکسلونو کې سره رڼا نیسي، د ریزولوشن محاسبه کولو لپاره د اغیزمن پکسل اندازه په هر ابعاد کې 2x لویه ده.
● رنګین کیمرې هم په دوامداره توګه یو انفراریډ (IR) فلټر لري. دا د سیلیکون کیمرې د وړتیا له امله دی چې د انسان سترګو ته د نه لیدو وړ ځینې IR طول موجونه کشف کړي، له 700nm څخه تر 1100nm پورې. که چیرې دا IR رڼا فلټر نه شي، نو دا به د سپینې توازن اغیزه وکړي، چې پایله یې د رنګ ناسم تولید وي، او تولید شوی انځور به د هغه څه سره سمون ونلري چې سترګې یې لیدلي دي. له همدې امله، دا IR رڼا باید فلټر شي، پدې معنی چې رنګین کیمرې د عکس اخیستنې غوښتنلیکونو لپاره نشي کارول کیدی، کوم چې د دې طول موجونو څخه کار اخلي.
رنګین کیمرې څنګه کار کوي؟

د رنګ کیمرې د کوانټم موثریت منحني مثال
یادښت: د کوانټم موثریت د طول موج پورې تړاو د سور، نیلي او شنه فلټر سره د پکسلونو لپاره په جلا توګه ښودل شوی. د رنګ فلټرونو پرته د ورته سینسر کوانټم موثریت هم ښودل شوی. د رنګ فلټرونو اضافه کول د کوانټم موثریت د پام وړ کموي.
د ساینسي رنګ کیمرې اصلي برخه د هغې د عکس سینسر دی، معمولا یود CMOS کیمره or د sCMOS کیمره(ساینسي CMOS)، چې د بایر فلټر سره سمبال دی. د فوټون نیول څخه د عکس محصول پورې د کار جریان څو کلیدي مرحلې لري:
۱. د فوټون کشف: رڼا لینز ته ننوځي او سینسر ته ننوځي. هر پکسل د هغه رنګ فلټر پراساس چې دا یې لري د یو ځانګړي طول موج سره حساس دی.
۲. د چارج بدلون: فوټونونه د هر پکسل لاندې په فوټوډیوډ کې بریښنایی چارج تولیدوي.
۳. لوستل او پراخول: چارجونه ولټاژونو ته بدلیږي، قطار په قطار لوستل کیږي، او د انالوګ څخه ډیجیټل کنورټرونو لخوا ډیجیټل کیږي.
۴. د رنګ بیا رغونه: د کیمرې ان بورډ پروسیسر یا بهرنۍ سافټویر د ډیموسایسینګ الګوریتمونو په کارولو سره د فلټر شوي معلوماتو څخه بشپړ رنګ عکس انټرپول کوي.
۵. د انځور سمون: د پروسس وروسته مرحلې لکه د فلیټ ساحې سمون، سپین توازن، او د شور کمول د دقیق او باوري محصول ډاډ ترلاسه کولو لپاره پلي کیږي.
د رنګین کیمرې فعالیت په پراخه کچه د هغې د سینسر ټیکنالوژۍ پورې اړه لري. د عصري CMOS کیمرې سینسرونه د چټک فریم نرخونه او ټیټ شور وړاندې کوي، پداسې حال کې چې د sCMOS سینسرونه د ټیټ رڼا حساسیت او پراخه متحرک رینج لپاره غوره شوي، چې د ساینسي کار لپاره خورا مهم دي. دا اساسات د رنګ او مونوکروم کیمرې پرتله کولو لپاره مرحله ټاکي.
د رنګ کیمرې او مونوکروم کیمرې: کلیدي توپیرونه

د ټیټ رڼا کار لپاره د رنګ او مونوکروم کیمرې عکسونو ترمنځ پرتله کول
یادښت: د رنګ کیمرې (کیڼ اړخ) او مونوکروم کیمرې (ښي اړخ) لخوا کشف شوي سور طول موج اخراج سره فلوروسینټ عکس، د کیمرې نور مشخصات ورته پاتې دي. د رنګ عکس د سیګنال څخه تر شور پورې د پام وړ ټیټ تناسب او ریزولوشن ښیې.
که څه هم رنګین او مونوکروم کیمرې دواړه ډیری برخې شریکوي، د فعالیت او کارولو قضیو کې د دوی توپیرونه د پام وړ دي. دلته یو چټک پرتله کول دي:
ځانګړتیا | د رنګ کیمره | مونوکروم کیمره |
د سینسر ډول | د بایر فلټر شوی CMOS/sCMOS | نافلټر شوی CMOS/sCMOS |
د رڼا حساسیت | ښکته (د رنګ فلټرونو له امله چې رڼا بندوي) | لوړ (د فلټرونو له امله رڼا ضایع نه کیږي) |
فضايي حل | ټیټ مؤثر ریزولوشن (ډیموسایسینګ) | بشپړ اصلي ریزولوشن |
مثالي غوښتنلیکونه | د برایټ فیلډ مایکروسکوپي، هسټولوژي، د موادو تفتیش | فلوروسینس، په ټیټ رڼا کې عکس اخیستل، لوړ دقت اندازه کول |
د رنګ معلومات | د RGB بشپړ معلومات نیسي | یوازې خړ سکیل نیسي |
په لنډه توګه، رنګین کیمرې هغه وخت غوره دي کله چې رنګ د تفسیر یا تحلیل لپاره مهم وي، پداسې حال کې چې مونوکروم کیمرې د حساسیت او دقت لپاره غوره دي.
چیرې چې رنګین کیمرې په ساینسي غوښتنلیکونو کې غوره والی لري
سره له دې چې محدودیتونه لري، رنګین کیمرې په ډیری ځانګړو برخو کې ښه کار کوي چیرې چې د رنګ توپیر مهم دی. لاندې د دوی د ځلیدو یو څو مثالونه دي:
د ژوند علوم او مایکروسکوپي
رنګین کیمرې معمولا په روښانه ساحه مایکروسکوپي کې کارول کیږي، په ځانګړې توګه د هسټولوژیکي تحلیل کې. د رنګ کولو تخنیکونه لکه H&E یا ګرام سټینینګ د رنګ پر بنسټ برعکس تولیدوي چې یوازې د RGB امیجنگ سره تشریح کیدی شي. تعلیمي لابراتوارونه او د رنځپوهنې څانګې هم د تدریس یا تشخیصي کارونې لپاره د بیولوژیکي نمونو حقیقي عکسونو اخیستلو لپاره په رنګین کیمرونو تکیه کوي.
د موادو ساینس او سطحې تحلیل
د موادو په څیړنه کې، د رنګ عکس اخیستل د زنګ وهلو، اکسیډیشن، پوښونو او موادو سرحدونو پیژندلو لپاره ارزښتناک دي. د رنګ کیمرې د سطحې پای کې د فرعي بدلونونو یا هغه نیمګړتیاو په موندلو کې مرسته کوي چې مونوکروم عکس اخیستل ممکن له لاسه ورکړي. د مثال په توګه، د مرکب موادو یا چاپ شوي سرکټ بورډونو ارزونه ډیری وختونه دقیق رنګ استازیتوب ته اړتیا لري.
د ماشین لید او اتومات کول
په اتوماتیک تفتیش سیسټمونو کې، رنګین کیمرې د شیانو د ترتیب کولو، د نیمګړتیاوو کشفولو، او د لیبل کولو تصدیق لپاره کارول کیږي. دوی د ماشین لید الګوریتمونو ته اجازه ورکوي چې د رنګ اشارو پراساس برخې یا محصولات طبقه بندي کړي، په تولید کې د اتوماتیک دقت لوړوي.
زده کړه، اسناد، او عامه پوهاوی
ساینسي ادارې ډیری وخت د خپرونو، د مرستو وړاندیزونو، او لاسرسي لپاره لوړ کیفیت لرونکي رنګین انځورونو ته اړتیا لري. رنګین انځور د ساینسي معلوماتو ډیر رواني او بصري ښکیلتیا وړاندې کوي، په ځانګړې توګه د بین الډیسپلینري اړیکو یا عامه ښکیلتیا لپاره.
وروستۍ ليدتوګه:
رنګین ساینسي کیمرې په عصري عکس اخیستنې کاري فلو کې مهم رول لوبوي چیرې چې د رنګ توپیر مهم دی. که څه هم دوی ممکن د حساسیت یا خام ریزولوشن کې د مونوکروم کیمرې سره سمون ونلري، د طبیعي، تشریح وړ عکسونو وړاندې کولو وړتیا دوی د ژوند علومو څخه تر صنعتي تفتیش پورې په برخو کې لازمي کوي.
کله چې د رنګ او مونوکروم ترمنځ انتخاب کوئ، نو خپل د عکس اخیستلو اهداف په پام کې ونیسئ. که ستاسو غوښتنلیک د ټیټ رڼا فعالیت، لوړ حساسیت، یا فلوروسینس کشف ته اړتیا ولري، نو د مونوکروم ساینسي کیمره ممکن ستاسو غوره انتخاب وي. مګر د روښانه ساحې عکس اخیستلو، د موادو تحلیل، یا د رنګ کوډ شوي معلوماتو سره تړلې هرې دندې لپاره، د رنګ حل ممکن مثالی وي.
د ساینسي څیړنو لپاره د پرمختللي رنګ امیجنگ سیسټمونو سپړلو لپاره، زموږ د لوړ فعالیت CMOS کیمرونو او sCMOS ماډلونو بشپړ لړۍ وګورئ چې ستاسو اړتیاو سره سم جوړ شوي.
د ټوسن فوټونیکس شرکت، لمیټډ ټول حقونه خوندي دي. د حوالې ورکولو پرمهال، مهرباني وکړئ سرچینه ومنئ:www.tucsen.com