25/02/2022O tamanho do pixel da câmera refere-se à largura e altura físicas da unidade de pixel no sensor da câmera, normalmente medido em micrômetros (μm). Essa é uma das especificações mais importantes da câmera para otimizar para sua aplicação de imagem, pois influencia tanto a sensibilidade da câmera quanto sua capacidade de capturar detalhes finos.
Embora o tamanho do pixel do sensor seja importante, é, na verdade, o tamanho do pixel da imagem resultante que determina muitas das propriedades de imagem da câmera, após a aplicação da ampliação do sistema óptico. O tamanho do pixel da imagem é dado pelo tamanho do pixel do sensor dividido pela ampliação total do sistema. Existe, portanto, uma diferença significativa entre sistemas ópticos de plano focal fixo, como as objetivas de microscópio, e sistemas focalizáveis, como as lentes de câmeras convencionais. Neste último caso, a ampliação e, consequentemente, o tamanho efetivo do pixel da imagem podem ser alterados aproximando-se ou afastando-se do objeto da imagem, ou utilizando lentes zoom para alterar a ampliação.
Para sistemas ópticos que utilizam objetivas de microscópio de plano focal fixo, ou sistemas baseados em lentes onde tanto o nível de zoom quanto a distância até o objeto são fixos, pixels maiores podem captar mais luz, oferecendo maior sensibilidade. Por analogia, se você estivesse tentando coletar água da chuva, um balde seria mais eficaz do que um copo. A área do pixel é o fator importante, o que significa que, ao comparar câmeras, um pixel com o dobro do tamanho em X e Y tem uma área quatro vezes maior e, portanto, será exposto a quatro vezes mais fótons. Em situações de baixa luminosidade, aumentar o tamanho do pixel pode trazer grandes benefícios em termos de sensibilidade, reduzindo o tempo de exposição ou o nível de luz necessário.
Nesses sistemas ópticos fixos, a desvantagem de pixels grandes pode ser a resolução de detalhes finos na imagem. Quanto maior o pixel, maior o grau de "pixelização" da imagem. Se um pixel em sua imagem tiver 1 μm de diâmetro, ele não conseguirá exibir detalhes menores que cerca de 2 μm sem que os elementos vizinhos se confundam.
No entanto, o tamanho do pixel da câmera não é o único fator limitante na resolução de detalhes finos. O sistema óptico também terá um limite para o quão pequenos os detalhes podem ser antes de ficarem borrados. Cada sistema óptico terá, portanto, um tamanho mínimo de pixel correspondente, abaixo do qual pouco ou nenhum ganho em resolução de detalhes será observado, mas ainda haverá uma penalidade em sensibilidade. Para sistemas baseados em objetivas de microscópio, esse limite é determinado principalmente pela Abertura Numérica (AN) da objetiva.
Uma câmera com pixels de 6,5 μm é ideal para objetivas de microscópio de alta abertura numérica (NA) de 60x. Câmeras com pixels de 10 ou 11 μm são compatíveis com objetivas de alta NA de 100x. Em ambos os casos, pixels maiores podem proporcionar maior sensibilidade, mas pixels menores não resultam em imagens com maior resolução e detalhes.
