24/05/22اي ايم سي سي ڊي سينسر هڪ انڪشاف هئا: پنهنجي پڙهڻ واري شور کي گهٽائي پنهنجي حساسيت کي وڌايو. خير، تقريبن، وڌيڪ حقيقي طور تي اسان سگنل وڌائي رهيا هئاسين ته جيئن توهان جو پڙهڻ وارو شور ننڍو نظر اچي.
۽ اسان انهن سان پيار ڪيو، انهن کي گهٽ سگنل جي ڪم سان فوري طور تي هڪ گهر مليو جهڙوڪ سنگل ماليڪيول ۽ اسپيڪٽرو اسڪوپي ۽ پوءِ اسپننگ ڊسڪ، سپر ريزوليوشن ۽ ان کان ٻاهر شين لاءِ خوردبيني سسٽم فراهم ڪندڙن ۾ پکڙجي ويا. ۽ پوءِ اسان انهن کي ماري ڇڏيو. يا اسان ڪيو؟
EMCCD ٽيڪنالاجي جي تاريخ ٻن اهم سپلائرز سان آهي: e2V ۽ ٽيڪساس انسٽرومينٽس. E2V، هاڻي ٽيليڊائن e2V، 1990 جي ڏهاڪي جي آخر ۾ شروعاتي سينسرز سان هن رولنگ کي شروع ڪيو پر سڀ کان وڌيڪ قبول ٿيل قسم سان حقيقي ترقي ڪئي، جنهن ۾ 16-مائڪرون پڪسلز سان 512 x 512 جي صف هئي.
هن ابتدائي، ۽ شايد سڀ کان وڌيڪ غالب EMCCD سينسر جو حقيقي اثر هو ۽ ان جو اڌ حصو واقعي پکسل سائيز هو. هڪ خوردبيني تي 16-مائڪرون پکسلز ان وقت جي سڀ کان وڌيڪ مشهور CCD، ICX285 کان 6 ڀيرا وڌيڪ روشني گڏ ڪئي، جيڪا مشهور CoolSnap ۽ Orca سيريز ۾ شامل هئي. پکسل سائيز کان ٻاهر، انهن ڊوائيسز کي واپس روشن ڪيو ويو 30٪ وڌيڪ فوٽون کي تبديل ڪندي ان 6 ڀيرا وڌيڪ حساسيت کي 7 تائين پهچايو.
تنهنڪري مؤثر طريقي سان EMCCD 7 ڀيرا وڌيڪ حساس هو ان کان اڳ جو اسان ان کي آن ڪيو ۽ EMCCD گين جو اثر حاصل ڪيو. هاڻي يقيناً توهان بحث ڪري سگهو ٿا ته توهان CCD کي بن ڪري سگهو ٿا، يا توهان وڏا پکسل سائيز ٺاهڻ لاءِ آپٽڪس استعمال ڪري سگهو ٿا - اهو صرف گهڻا ماڻهو نه ڪندا هئا!
ان کان علاوه، 1 اليڪٽران کان هيٺ پڙهڻ وارو شور حاصل ڪرڻ اهم هو. اهو اهم هو، پر اهو مفت نه هو. ضرب جي عمل سگنل جي ماپ جي غير يقيني صورتحال کي وڌايو، جنهن جو مطلب آهي ته شاٽ شور، ڪارو ڪرنٽ، ۽ ٻيو ڪجهه جيڪو اسان وٽ ضرب کان اڳ هو، 1.4 جي عنصر سان وڌايو ويو. تنهن ڪري، ان جو مطلب ڇا هو؟ خير، ان جو مطلب هو ته EMCCD وڌيڪ حساس هو پر صرف گهٽ روشني ۾، خير اهو ان وقت آهي جڏهن توهان کي ان جي ضرورت هجي صحيح؟
هڪ ڪلاسيڪل سي سي ڊي جي خلاف، اهو ڪو مقابلو نه هو. وڏا پڪسل، وڌيڪ QE، EM حاصل. ۽ اسان سڀ خوش هئاسين، خاص طور تي اسان مان جيڪي ڪئميرا جي وڪرو ۾ هئا: $40,000، مهرباني ڪري ...
صرف اهي شيون جيڪي اسان وڌيڪ ڪري سگهون ٿا اهي رفتار، سينسر ايريا، ۽ (نه ته اسان کي خبر هئي ته اهو ممڪن هو) هڪ ننڍو پکسل سائيز هو.
پوءِ برآمد ڪنٽرول ۽ تعميل آيا، ۽ اهو مزو نه هو. اهو ظاهر ٿيو ته سنگل ماليڪيولز کي ٽريڪ ڪرڻ ۽ ٽريڪنگ راڪيٽ هڪجهڙا آهن، ۽ ڪئميرا ڪمپنين ۽ انهن جي گراهڪن کي ڪئميرا جي وڪرو ۽ برآمدات کي ڪنٽرول ڪرڻو پيو.
پوءِ sCMOS آيو، دنيا سان واعدو ڪندي شروع ڪيو - ۽ پوءِ ايندڙ 10 سالن ۾ تقريبن ان کي پهچائڻ. ننڍا پڪسل ماڻهن کي 6.5 مائڪرون حاصل ڪري رهيا هئا جيڪي انهن کي 60x مقصدن لاءِ پسند هئا ۽ سڀ ڪجهه گهٽ پڙهڻ واري شور سان تقريباً 1.5 اليڪٽران سان. هاڻي اهو بلڪل EMCCD نه هو، پر ان وقت جي مقابلي واري CCD ٽيڪ جي 6 اليڪٽرانن جي مقابلي ۾ اهو شاندار هو.
شروعاتي sCMOS اڃا تائين سامهون روشن هئا. پر 2016 ۾ پوئتي روشن ٿيل sCMOS پهتو، ۽ ان کي اصل سامهون روشن ٿيل نسخن کان وڌيڪ حساس بڻائڻ لاءِ ان ۾ 11-مائڪرون پڪسل هئا. QE بوسٽ ۽ پڪسل سائيز ۾ واڌ سان، گراهڪن کي محسوس ٿيو ته انهن کي 3.5 x فائدو آهي.
آخرڪار، 2021 ۾ ذيلي اليڪٽران پڙهڻ وارو شور ٽٽي ويو ۽ ڪجهه ڪيمرائن ۾ 0.25 اليڪٽران گهٽجي ويا - اهو EMCCD لاءِ سڀ ختم ٿي ويو.
يا اهو هو...
خير، ٿورو مسئلو اڃا تائين پڪسل سائيز جو آهي. ٻيهر توهان اهو ڪري سگهو ٿا جيڪو توهان چاهيو ٿا نظرياتي طور تي پر ساڳئي سسٽم تي، هڪ 4.6-مائڪرون پڪسل 16-مائڪرون واري کان 12 ڀيرا گهٽ روشني گڏ ڪري ٿو.
هاڻي توهان بن ڪري سگهو ٿا، پر ياد رکو ته عام CMOS سان بائننگ بائننگ فيڪٽر جي ڪم جي ڪري شور وڌائي ٿي. تنهن ڪري گهڻا ماڻهو پنهنجي 6.5-مائڪرون پڪسلز سان خوش آهن ته اهي سوچيندا آهن ته اهي حساسيت تائين پنهنجي طريقي سان بائن ڪري سگهن ٿا، پر اهي پنهنجي پڙهڻ واري شور کي 3 اليڪٽرانن تائين ٻيڻو ڪري رهيا آهن.
جيتوڻيڪ شور گهٽائي سگهجي ٿو، پکسل سائيز، ۽ ان معاملي لاءِ مڪمل طور تي، اڃا تائين حقيقي سگنل گڏ ڪرڻ لاءِ هڪ سمجهوتو آهن.
ٻي ڳالهه آهي فائدو ۽ برعڪس - وڌيڪ گرين هجڻ ۽ توهان جي سگنل کي ننڍو ڪرڻ سان بهتر برعڪس ملندو آهي. توهان وٽ ساڳيو شور ٿي سگهي ٿو پر جڏهن توهان CMOS سان هر اليڪٽران لاءِ صرف 2 گرين ڏيکاريندا آهيو ته توهان کي راند ڪرڻ لاءِ گهڻو ڪجهه نه ملندو آهي جڏهن توهان وٽ صرف 5 اليڪٽران سگنل هوندا آهن.
آخرڪار، شٽرنگ بابت ڇا؟ ڪڏهن ڪڏهن مون کي لڳي ٿو ته اسان وساري ڇڏيون ٿا ته EMCCD ۾ هي ڪيترو طاقتور اوزار هو: گلوبل شٽر واقعي مدد ڪن ٿا ۽ تمام هلڪا ۽ تيز ڪارآمد آهن، خاص طور تي پيچيده ملٽي ڪمپونينٽ سسٽم ۾.
مون ڏٺو آهي ته واحد sCMOS ڪئميرا جيڪو 512 x 512 EMCCD سينسر جي ويجهو به آيو آهي اهو Aries 16 آهي. هي 16-مائڪرون پڪسل سان شروع ٿئي ٿو ۽ 0.8 اليڪٽران پڙهڻ جو شور پهچائي ٿو بغير ڪنهن دٻائڻ جي. 5 فوٽان کان مٿي جي سگنلن لاءِ (في 16-مائڪرون پڪسل)، مون کي لڳي ٿو ته اهو بهترين آهي جيڪو مون ڪڏهن ڏٺو آهي ۽ تقريبن اڌ قيمت آهي.
ڇا EMCCD مري ويو آهي؟ نه، ۽ اهو واقعي نه مرندو جيستائين اسان کي ٻيهر ڪجهه سٺو نه ملندو. مسئلو، خير، سڀ مسئلا آهن: وڌيڪ شور، عمر وڌڻ، برآمد ڪنٽرول...
جيڪڏهن EMCCD ٽيڪنالاجي هڪ جهاز هجي ها، ته اهو هڪ Concord هجي ها. هر ڪو جيڪو ان کي اڏايو اهو پسند ڪيو، پر شايد انهن کي ان جي ضرورت نه هئي ۽ هاڻي وڏين سيٽن ۽ فليٽ بيڊن سان - بس اهي اضافي 3 ڪلاڪ ائٽلانٽڪ پار سمهو.
EMCCD، Concord جي برعڪس، اڃا تائين زنده آهي ڇاڪاڻ ته ڪجهه ماڻهن - هڪ ننڍڙو، ڪڏهن به گهٽجندڙ تعداد - اڃا تائين ان جي ضرورت آهي. يا شايد اهي صرف سوچين ٿا ته انهن کي ضرورت آهي؟
EMCCD استعمال ڪندي، سڀ کان مهانگي ۽ پيچيده وڏي پيماني تي استعمال ٿيندڙ تصويري ٽيڪنالاجي توهان کي خاص يا تصويري ماهر نٿي بڻائي - توهان صرف ڪجهه مختلف ڪري رهيا آهيو. ۽ جيڪڏهن توهان تبديل ٿيڻ جي ڪوشش نه ڪئي آهي، ته پوءِ توهان کي شايد ڪرڻ گهرجي.
