25/08/15سائنسي تصويرن ۾، درستگي سڀ ڪجهه آهي. ڇا توهان گهٽ روشني واري فلوروسينس سگنلن کي پڪڙي رهيا آهيو يا ڪمزور آسماني شين کي ٽريڪ ڪري رهيا آهيو، توهان جي ڪئميرا جي روشني کي ڳولڻ جي صلاحيت سڌو سنئون توهان جي نتيجن جي معيار تي اثر انداز ٿئي ٿي. هن مساوات ۾ سڀ کان وڌيڪ نازڪ، پر اڪثر غلط سمجهيل عنصرن مان هڪ ڪوانٽم ڪارڪردگي (QE) آهي.
هي گائيڊ توهان کي ٻڌائيندو ته QE ڇا آهي، اهو ڇو اهم آهي، QE وضاحتن کي ڪيئن سمجهجي، ۽ اهو سينسر جي قسمن ۾ ڪيئن مقابلو ڪري ٿو. جيڪڏهن توهان مارڪيٽ ۾ آهيو ته هڪسائنسي ڪئميرايا صرف ڪئميرا ڊيٽا شيٽس کي سمجهڻ جي ڪوشش ڪري رهيا آهيو، هي توهان لاءِ آهي.
شڪل: ٽڪسن عام ڪئميرا QE وکر مثال
(الف)آريز 6510(ب)ڌيانا 6060BSI(ج)22 مئي
ڪوانٽم ڪارڪردگي ڇا آهي؟
ڪوانٽم ايفيشينسي اهو امڪان آهي ته هڪ فوٽوان جيڪو ڪئميرا سينسر تائين پهچي ٿو اصل ۾ ڳوليو وڃي ٿو، ۽ سلڪون ۾ هڪ فوٽو اليڪٽران جاري ڪري ٿو.
هن نقطي ڏانهن فوٽون جي سفر ۾ ڪيترن ئي مرحلن تي، اهڙيون رڪاوٽون آهن جيڪي فوٽون کي جذب ڪري سگهن ٿيون يا انهن کي عڪاسي ڪري سگهن ٿيون. ان کان علاوه، ڪو به مواد هر فوٽون جي طول موج لاءِ 100٪ شفاف نه هوندو آهي، ان سان گڏ مادي جي بناوت ۾ ڪنهن به تبديلي سان فوٽون کي عڪاسي ڪرڻ يا پکيڙڻ جو موقعو هوندو آهي.
فيصد جي طور تي ظاهر ڪيل، ڪوانٽم ڪارڪردگي کي هن طرح بيان ڪيو ويو آهي:
QE (%) = (پيدا ٿيل اليڪٽرانن جو تعداد / واقعا فوٽانن جو تعداد) × 100
ٻه مکيه قسم آهن:
●ٻاهرين QE: ماپيل ڪارڪردگي جنهن ۾ عڪاسي ۽ ٽرانسميشن نقصان جهڙا اثر شامل آهن.
●اندروني QE: سينسر اندر ئي تبديلي جي ڪارڪردگي کي ماپي ٿو، فرض ڪري ٿو ته سڀئي فوٽون جذب ٿي ويا آهن.
وڌيڪ QE جو مطلب آهي بهتر روشني جي حساسيت ۽ مضبوط تصويري سگنل، خاص طور تي گهٽ روشني يا فوٽون-محدود منظرنامي ۾.
سائنسي ڪيمرائن ۾ ڪوانٽم ڪارڪردگي ڇو اهم آهي؟
تصويرن ۾، اهو هميشه مددگار ثابت ٿيندو آهي ته ايندڙ فوٽون جي سڀ کان وڌيڪ سيڪڙو کي پڪڙيو وڃي جيڪو اسان ڪري سگهون ٿا، خاص طور تي انهن ايپليڪيشنن ۾ جيڪي اعليٰ حساسيت جي ضرورت هونديون آهن.
جڏهن ته، اعليٰ ڪوانٽم ڪارڪردگي سينسر وڌيڪ مهانگا هوندا آهن. اهو پکسل فنڪشن کي برقرار رکڻ دوران فل فيڪٽر کي وڌ کان وڌ ڪرڻ جي انجنيئرنگ چئلينج جي ڪري آهي، ۽ پوئتي روشني جي عمل جي ڪري پڻ. هي عمل، جيئن توهان سکندا، سڀ کان وڌيڪ ڪوانٽم ڪارڪردگي کي فعال بڻائي ٿو - پر اهو خاص طور تي وڌندڙ پيداوار جي پيچيدگي سان گڏ اچي ٿو.
سڀني ڪئميرا جي وضاحتن وانگر، ڪوانٽم ڪارڪردگي جي ضرورت کي هميشه توهان جي مخصوص تصويري ايپليڪيشن لاءِ ٻين عنصرن جي مقابلي ۾ وزن ڪرڻ گهرجي. مثال طور، هڪ گلوبل شٽر متعارف ڪرائڻ ڪيترن ئي ايپليڪيشنن لاءِ فائدا آڻي سگهي ٿو، پر عام طور تي BI سينسر تي لاڳو نه ٿو ڪري سگهجي. وڌيڪ، ان کي پکسل ۾ هڪ اضافي ٽرانزسٽر جي اضافي جي ضرورت آهي. اهو فل فيڪٽر کي گهٽائي سگهي ٿو ۽ تنهن ڪري ڪوانٽم ڪارڪردگي، جيتوڻيڪ ٻين FI سينسر جي مقابلي ۾.
مثال ايپليڪيشنون جتي QE اهم ٿي سگهي ٿو
ڪجھ مثال ايپليڪيشنون:
● غير مقرر ٿيل حياتياتي نمونن جي گهٽ روشني ۽ فلوروسينس تصوير.
● تيز رفتار تصويري
● مقدار جي ايپليڪيشنن کي اعلي صحت واري شدت جي ماپ جي ضرورت آهي.
سينسر جي قسم جي لحاظ کان QE
مختلف تصويري سينسر ٽيڪنالاجيون مختلف ڪوانٽم ڪارڪردگي ڏيکارين ٿيون. هتي آهي ته QE عام طور تي وڏن سينسر قسمن ۾ ڪيئن مقابلو ڪري ٿو:
سي سي ڊي (چارج-ڪپلڊ ڊيوائس)
روايتي طور تي سائنسي تصويرن کي انهن جي گهٽ شور ۽ اعليٰ QE جي ڪري پسند ڪيو ويندو هو، اڪثر ڪري 70-90٪ جي وچ ۾ چوٽي تي هوندو هو. سي سي ڊي فلڪيات ۽ ڊگهي نمائش واري تصويرن جهڙين ايپليڪيشنن ۾ بهترين آهن.
سي ايم او ايس (ڪمپليمينٽري ميٽل-آڪسائيڊ-سيمڪنڊڪٽر)
هڪ دفعي گهٽ QE ۽ وڌيڪ پڙهڻ واري شور جي ڪري محدود، جديد CMOS سينسرز - خاص طور تي پوئتي روشن ٿيل ڊيزائن - خاص طور تي پڪڙيا آهن. ڪيترائي هاڻي 80٪ کان مٿي چوٽي QE قدرن تائين پهچي ويا آهن، تيز فريم ريٽ ۽ گهٽ بجلي جي استعمال سان بهترين ڪارڪردگي پيش ڪن ٿا.
اسان جي ترقي يافته شين جي حد کي ڳوليوCMOS ڪئميراماڊل ڏسڻ لاءِ ته هي ٽيڪنالاجي ڪيتري حد تائين آئي آهي، جهڙوڪٽڪسن جو لبرا 3405M sCMOS ڪئميرا، هڪ اعليٰ حساسيت وارو سائنسي ڪئميرا جيڪو گهٽ روشني واري ايپليڪيشنن جي گهرج لاءِ ٺهيل آهي.
ايس سي ايم او ايس (سائنسي سي ايم او ايس)
سائنسي تصويرن لاءِ ٺهيل CMOS جو هڪ خاص طبقو،sCMOS ڪئميراٽيڪنالاجي اعليٰ QE (عام طور تي 70-95٪) کي گهٽ شور، اعليٰ متحرڪ رينج، ۽ تيز حصول سان گڏ ڪري ٿي. لائيو سيل اميجنگ، تيز رفتار مائڪروسڪوپي، ۽ ملٽي چينل فلوروسينس لاءِ مثالي.
ڪوانٽم ڪارڪردگي وکر ڪيئن پڙهجي
ٺاهيندڙ عام طور تي هڪ QE وکر شايع ڪندا آهن جيڪو موج جي ڊيگهه (nm) ۾ ڪارڪردگي (%) کي پلاٽ ڪندو آهي. اهي وکر اهو طئي ڪرڻ لاءِ ضروري آهن ته ڪئميرا مخصوص اسپيڪٽرل رينجز ۾ ڪيئن ڪم ڪري ٿو.
ڳولڻ لاءِ اهم عنصر:
●چوٽي QE: وڌ ۾ وڌ ڪارڪردگي، اڪثر ڪري 500-600 nm جي حد ۾ (سائي روشني).
●طول موج جي حد: استعمال لائق اسپيڪٽرل ونڊو جتي QE هڪ مفيد حد کان مٿي رهي ٿو (مثال طور، >20٪).
●ڊراپ آف زونز: QE UV (<400 nm) ۽ NIR (>800 nm) علائقن ۾ ڪري پوندو آهي.
هن وکر جي تشريح ڪرڻ سان توهان کي سينسر جي طاقت کي توهان جي ايپليڪيشن سان ملائڻ ۾ مدد ملندي آهي، ڇا توهان نظر ايندڙ اسپيڪٽرم ۾ تصوير ڪري رهيا آهيو، ويجهو انفراريڊ، يا UV.
ڪوانٽم ڪارڪردگي جي طول موج جي انحصار
شڪل: QE وکر سامهون ۽ پوئتي روشن ٿيل سلڪون تي ٻڌل سينسر لاءِ عام قدر ڏيکاري ٿو.
نوٽ: گراف چار مثال ڪئميرا لاءِ فوٽون جي موج جي ڊيگهه جي مقابلي ۾ فوٽون جي ڳولا (ڪوانٽم ڪارڪردگي،٪) جي امڪان کي ڏيکاري ٿو. مختلف سينسر قسم ۽ ڪوٽنگ انهن وکر کي ڊرامائي طور تي تبديل ڪري سگهن ٿا.
ڪوانٽم ڪارڪردگي تمام گهڻي طول موج تي منحصر آهي، جيئن شڪل ۾ ڏيکاريل آهي. سلڪون تي ٻڌل ڪئميرا سينسر جي اڪثريت اسپيڪٽرم جي نظر ايندڙ حصي ۾ پنهنجي چوٽي ڪوانٽم ڪارڪردگي ڏيکاري ٿي، عام طور تي سائي کان پيلي علائقي ۾، تقريبن 490nm کان 600nm تائين. QE وکر کي سينسر ڪوٽنگ ۽ مادي مختلف قسمن ذريعي تبديل ڪري سگهجي ٿو ته جيئن الٽرا وائلٽ (UV) ۾ 300nm جي چوڌاري چوٽي QE، ويجهي انفرا ريڊ (NIR) ۾ 850nm جي چوڌاري، ۽ انهن جي وچ ۾ ڪيترائي آپشن مهيا ڪري سگهجن.
سڀئي سلڪون تي ٻڌل ڪئميرا 1100nm جي طرف ڪوانٽم ڪارڪردگي ۾ گهٽتائي ڏيکارين ٿا، جنهن تي فوٽون ۾ هاڻي فوٽو اليڪٽران ڇڏڻ لاءِ ڪافي توانائي نه رهي آهي. مائڪرو لينس يا يو وي بلاڪنگ ونڊو گلاس وارن سينسرز ۾ يو وي ڪارڪردگي سختي سان محدود ٿي سگهي ٿي، جيڪي مختصر طول موج جي روشني کي سينسر تائين پهچڻ کان روڪين ٿا.
وچ ۾، QE وکر گهٽ ئي هموار ۽ هڪجهڙا هوندا آهن، ۽ ان جي بدران اڪثر ڪري ننڍيون چوٽيون ۽ گرتون شامل هونديون آهن جيڪي مختلف مادي خاصيتن ۽ شفافيت جي ڪري پيدا ٿينديون آهن جن مان پکسل ٺهيل آهي.
انهن ايپليڪيشنن ۾ جن کي UV يا NIR حساسيت جي ضرورت هوندي آهي، ڪوانٽم ڪارڪردگي وکر تي غور ڪرڻ تمام گهڻو اهم ٿي سگهي ٿو، ڇاڪاڻ ته ڪجهه ڪيمرائن ۾ ڪوانٽم ڪارڪردگي وکر جي انتهائي ڇيڙن تي ٻين کان ڪيترائي ڀيرا وڏي ٿي سگهي ٿي.
ايڪس ري حساسيت
ڪجھ سلڪون ڪئميرا سينسر اسپيڪٽرم جي نظر ايندڙ روشني واري حصي ۾ ڪم ڪري سگھن ٿا، جڏهن ته ايڪس ريز جي ڪجهه طول موج کي ڳولڻ جي قابل پڻ آهن. بهرحال، ڪئميرا کي عام طور تي ڪئميرا اليڪٽرانڪس تي ايڪس ريز جي اثر ۽ عام طور تي ايڪس ريز تجربن لاءِ استعمال ٿيندڙ ويڪيوم چيمبرن کي منهن ڏيڻ لاءِ مخصوص انجنيئرنگ جي ضرورت هوندي آهي.
انفراريڊ ڪيمرا
آخرڪار، سينسر جيڪي سلڪون تي نه پر ٻين مواد تي ٻڌل آهن، مڪمل طور تي مختلف QE وکر ڏيکاري سگهن ٿا. مثال طور، InGaAs انفراريڊ ڪيمرا، جيڪي سلڪون جي جاءِ تي انڊيم گيليم آرسنائيڊ تي ٻڌل آهن، NIR ۾ وسيع طول موج جي حدن کي ڳولي سگهن ٿا، وڌ ۾ وڌ 2700nm تائين، سينسر جي قسم تي منحصر آهي.
ڪوانٽم ڪارڪردگي بمقابله ٻيا ڪئميرا اسپيڪس
ڪوانٽم ڪارڪردگي هڪ اهم ڪارڪردگي ميٽرڪ آهي، پر اهو الڳ الڳ ڪم نٿو ڪري. هتي اهو ڪيئن ٻين اهم ڪئميرا وضاحتن سان لاڳاپيل آهي:
QE بمقابله حساسيت
حساسيت ڪئميرا جي ڪمزور سگنلن کي ڳولڻ جي صلاحيت آهي. QE سڌو سنئون حساسيت ۾ حصو وٺندو آهي، پر ٻيا عنصر جهڙوڪ پکسل سائيز، پڙهڻ جو شور، ۽ ڊارڪ ڪرنٽ پڻ ڪردار ادا ڪن ٿا.
QE بمقابله سگنل کان شور جو تناسب (SNR)
هڪ وڌيڪ QE في فوٽون وڌيڪ سگنل (اليڪٽران) پيدا ڪندي SNR کي بهتر بڻائي ٿو. پر خراب اليڪٽرانڪس يا ناکافي ٿڌي جي ڪري، گهڻو شور اڃا تائين تصوير کي خراب ڪري سگهي ٿو.
QE بمقابله متحرڪ رينج
جڏهن ته QE روشني جي مقدار کي متاثر ڪري ٿو، متحرڪ رينج روشن ترين ۽ اونداهي سگنلن جي وچ ۾ تناسب بيان ڪري ٿو جيڪو ڪئميرا سنڀالي سگهي ٿو. خراب متحرڪ رينج سان هڪ اعلي QE ڪئميرا اڃا تائين اعلي برعڪس منظرن ۾ گهٽ نتيجا پيدا ڪري سگهي ٿو.
مختصر ۾، ڪوانٽم ڪارڪردگي اهم آهي، پر هميشه ان جو جائزو مڪمل وضاحتن سان گڏ وٺو.
"سٺي" ڪوانٽم ڪارڪردگي ڇا آهي؟
ڪو به عالمگير "بهترين" QE ناهي - اهو توهان جي درخواست تي منحصر آهي. اهو چيو ته، هتي عام معيار آهن:
| QE رينج | ڪارڪردگي جي سطح | استعمال جا ڪيس |
| <40٪ | گهٽ | سائنسي استعمال لاءِ مثالي ناهي |
| 40-60٪ | سراسري | داخلا-سطح جي سائنسي ايپليڪيشنون |
| 60-80٪ | سٺو | گھڻن تصويري ڪمن لاءِ موزون |
| 80-95٪ | بهترين | گهٽ روشني، اعليٰ درستگي، يا فوٽون-محدود تصويري |
انهي سان گڏ، توهان جي گهربل اسپيڪٽرل رينج ۾ چوٽي QE بمقابله سراسري QE تي غور ڪريو.
ٿڪل
ڪوانٽم ڪارڪردگي سائنسي تصويري ڊوائيس چونڊڻ ۾ سڀ کان اهم، پر نظرانداز ڪيل عنصرن مان هڪ آهي. ڇا توهان CCDs، sCMOS ڪئميرا، يا CMOS ڪئميرا جو جائزو وٺي رهيا آهيو، QE کي سمجهڻ توهان جي مدد ڪري ٿو:
● اڳڪٿي ڪريو ته توهان جو ڪئميرا حقيقي دنيا جي روشني جي حالتن ۾ ڪيئن ڪم ڪندو.
● مارڪيٽنگ جي دعوائن کان ٻاهر شين جو معروضي مقابلو ڪريو.
● ڪئميرا جي وضاحتن کي پنهنجي سائنسي گهرجن سان ملائي.
جيئن سينسر ٽيڪنالاجي ترقي ڪري ٿي، اڄ جا اعليٰ QE سائنسي ڪئميرا مختلف ايپليڪيشنن ۾ قابل ذڪر حساسيت ۽ ورسٽائلٽي پيش ڪن ٿا. پر هارڊويئر ڪيترو به ترقي يافته هجي، صحيح اوزار چونڊڻ جي شروعات اهو سمجهڻ سان ٿيندي آهي ته ڪوانٽم ڪارڪردگي وڏي تصوير ۾ ڪيئن فٽ ٿئي ٿي.
اڪثر پڇيا ويا سوال
ڇا سائنسي ڪئميرا ۾ اعليٰ ڪوانٽم ڪارڪردگي هميشه بهتر هوندي آهي؟
اعليٰ ڪوانٽم ڪارڪردگي (QE) عام طور تي ڪئميرا جي روشني جي گهٽ سطح کي ڳولڻ جي صلاحيت کي بهتر بڻائي ٿي، جيڪا فلوروسينس مائڪروسڪوپي، فلڪيات، ۽ سنگل ماليڪيول اميجنگ جهڙين ايپليڪيشنن ۾ قيمتي آهي. جڏهن ته، QE هڪ متوازن ڪارڪردگي پروفائل جو صرف هڪ حصو آهي. خراب متحرڪ رينج، اعلي پڙهڻ واري شور، يا ناکافي ٿڌي سان هڪ اعلي QE ڪئميرا اڃا تائين غير مناسب نتيجا ڏئي سگهي ٿو. بهترين ڪارڪردگي لاءِ، هميشه ٻين اهم چشمن جهڙوڪ شور، بٽ ڊيپٿ، ۽ سينسر آرڪيٽيڪچر سان گڏ QE جو جائزو وٺو.
ڪوانٽم ڪارڪردگي ڪيئن ماپي ويندي آهي؟
ڪوانٽم ڪارڪردگي هڪ مخصوص طول موج تي هڪ سينسر کي فوٽون جي هڪ سڃاتل تعداد سان روشن ڪرڻ ۽ پوءِ سينسر پاران پيدا ٿيندڙ اليڪٽرانن جي تعداد کي ڳڻڻ سان ماپي ويندي آهي. اهو عام طور تي هڪ ڪيليبريٽريڊ مونوڪروميٽڪ لائيٽ سورس ۽ هڪ ريفرنس فوٽوڊيوڊ استعمال ڪندي ڪيو ويندو آهي. نتيجي ۾ QE ويليو کي طول موج ۾ پلاٽ ڪيو ويندو آهي ته جيئن QE وکر ٺاهي سگهجي. هي سينسر جي اسپيڪٽرل جواب کي طئي ڪرڻ ۾ مدد ڪري ٿو، جيڪو ڪئميرا کي توهان جي ايپليڪيشن جي روشني جي ذريعن يا اخراج جي حد سان ملائڻ لاءِ اهم آهي.
ڇا سافٽ ويئر يا ٻاهرين فلٽر ڪوانٽم ڪارڪردگي کي بهتر بڻائي سگهن ٿا؟
نه. ڪوانٽم ايفيشنسي تصوير سينسر جي هڪ اندروني، هارڊويئر-سطح جي ملڪيت آهي ۽ سافٽ ويئر يا ٻاهرين لوازمات ذريعي تبديل نه ٿي ڪري سگهجي. جڏهن ته، فلٽر سگنل کان شور جي تناسب کي وڌائيندي مجموعي تصوير جي معيار کي بهتر بڻائي سگهن ٿا (مثال طور، فلوروسينس ايپليڪيشنن ۾ اخراج فلٽر استعمال ڪندي)، ۽ سافٽ ويئر شور گهٽائڻ يا پوسٽ پروسيسنگ ۾ مدد ڪري سگهي ٿو. تڏهن به، اهي QE قدر پاڻ کي تبديل نه ڪندا آهن.
ٽڪسن فوٽونڪس ڪمپني لميٽيڊ سڀ حق محفوظ آهن. حوالو ڏيڻ وقت، مهرباني ڪري ذريعو تسليم ڪريو:www.tucsen.com
