25/08/20Marka la qiimeynayo kamarada sayniska, qeexitaannada farsamada waxay noqon karaan kuwo xad dhaaf ah - cabbirka pixel, hufnaanta tirada, baaxadda firfircoon, iyo in ka badan. Faahfaahintan waxaa ka mid ah, qoto dheer ayaa ah midda ugu muhiimsan ee lagu go'aaminayo inta macluumaadka kamaradaadu qaadi karto iyo sida daacadda ah ee ay u matasho tafaasiisha wanaagsan.
Sawirka sayniska, halka kala duwanaanshiyaha khafiifka ah ee dhalaalku ay meteli karaan xogta muhiimka ah, fahamka qoto dheer ma aha ikhtiyaari - waa lagama maarmaan.
Maqaalkani wuxuu sharxayaa waxa qoto dheer yahay, sida ay u saamayso tayada sawirka, doorka ay ku leedahay saxnaanta xogta, iyo sida loo doorto qoto dheer ee saxda ah ee codsigaaga.
Qoto dheer: Tirada ugu badan ee heerka cawl ee Pixel Sawirka
Markaad la shaqaynayso kamarad cilmiyaysan, qoto dheer ayaa qeexaysa inta qiime ee kala duwan ee pixel kasta uu duubi karo. Tani waa muhiim sababtoo ah sawirka sayniska, qiimaha pixel kasta waxa laga yaabaa inuu si toos ah ugu dhigmo tirada la cabbiray, sida tirinta sawir-qaadista ama xoojinta fluorescence.
Qoto dheer waxay tusinaysaa tirada 'bits' ee xogta dhijitaalka ah ee binary ee pixel kasta u isticmaalo kaydinta qiimaha xoogga, halkaas oo 8 bits ay ka sameeyaan hal byte. Qiimaha ugu sarreeya ee heerka cawl waxaa bixiyay:
Heerarka cawlan ee ugu badan = 2^(Qoto qoto dheer)
Tusaale ahaan:
8-bit = 256 heerar
● 12-bit = 4,096 heerar
● 16-bit = 65,536 heerar
Heerar badan oo cawl ah ayaa u oggolaanaya darajo dhalaalid fiican iyo matalaad sax ah oo kala duwanaansho daahsoon ah, taas oo noqon karta mid muhiim ah marka la cabbirayo calaamadaha daciifka ah ama samaynta falanqaynta tirada.
Qoto dheer iyo xawaaraha
Kordhinta qoto-dheeraanta waxay ka dhigan tahay in beddelayaasha analooga-dijitaalka ah (ADCs) ay ku qasban yihiin inay soo saaraan xoogaa yar halkii cabbir. Tani waxay caadi ahaan u baahan tahay inay yareeyaan cabbiradooda ilbiriqsi kasta - ie, si loo dhimo heerka qaabka kamarada.
Sababtan awgeed, badankamaradaha sayniskabixi laba qaab oo wax ku soo iibsiga:
● Qaab qoto dheer oo xoogaa sare ah - Tani waxay caadi ahaan bixisaa kala duwanaansho firfircoon oo sarreeya. Waxay mudnaan siisaa xallinta tonal iyo kala duwanaanshiyaha firfircoon ee codsiyada sida florescence microscopy ama spectroscopy.
● Habka-xawaaraha sare - Tani waxay yaraynaysaa qoto dheer si ay u door bidaan heerarka jir degdeg ah, taas oo lagama maarmaan u ah dhacdooyinka degdega ah ee sawir-xawaaraha sare.
Ogaanshaha ganacsigaan wuxuu kaa caawinayaa inaad doorato qaabka ku habboon himilooyinka sawir-qaadista - saxnaanta iyo xallinta ku meel gaarka ah.
Qoto dheer iyo kala duwanaansho firfircoon
Waa wax caadi ah in lagu qaldo qoto dheer iyo kala duwanaansho firfircoon, laakiin isku mid maaha. Qoto dheer ayaa qeexaysa tirada heerarka dhalaalka ee suurtogalka ah, halka kala duwanaanta firfircooni ay qeexayso saamiga u dhexeeya calaamadaha la ogaan karo ee ugu daciifka ah iyo kuwa ugu iftiinka badan.
Xidhiidhka ka dhexeeya labadoodu waxa uu ku xidhan yahay arrimo dheeraad ah sida habaynta kaamirada iyo dhawaaqa akhrinta. Dhab ahaantii, kala duwanaansho firfircoon ayaa lagu muujin karaa "bits wax ku ool ah," taasoo la macno ah in waxqabadka sanqadha uu yarayn karo tirada bits ee gacan ka geysta xogta sawirka la isticmaali karo.
Xulashada kamarada, tani waxay la macno tahay inaad si wada jir ah u qiimeyso qoto dheer iyo firfircoonida labadaba halkii aad ka qaadan lahayd in mid si buuxda u qeexayo kan kale.
Baytyada kaydinta xogta looga baahan yahay qaab-dhismeedka kamarad kasta (iyada oo aan la isku dhejin) waxaa loo xisaabin karaa sida:
Kaydinta xogta
Intaa waxaa dheer, qaababka faylalka qaarkood - sida TIFF - waxay ku kaydiyaan xogta 9- ilaa 16-bit gudaha 16-bit "duubo". Tani waxay ka dhigan tahay in xitaa haddii sawirkaagu uu isticmaalo 12 bits, raadadka kaydinta ayaa laga yaabaa inay la mid tahay sawirka 16-bit oo buuxa.
Shaybaadhka gacanta ku haya xog-ururinta, tani waxay leedahay saamayn la taaban karo: sawirro qoto dheer oo sarreeya waxay u baahan yihiin meel saxan badan, waqtiyo wareejin oo dheer, iyo awood xisaabin dheeraad ah si loo habeeyo. Isku-dheellitirka baahiyaha saxda ah iyo awoodda maaraynta xogta ayaa lama huraan u ah socodka shaqo ee hufan.
Sida Qoto dheer u saameeya tayada sawirka
Jaantus: Tusaalooyinka qoto dheer ee xoogaa
FIIRO GAAR AH: Sawirka fikradda qoto dheer. Yaraynta qoto dheer waxay yaraynaysaa tirada tillaabooyinka xoojinta ee loo isticmaali karo muujinta sawirka.
Qoto dheer waxay saameyn toos ah ku leedahay dhinacyo badan oo tayada sawirka ee kamarada sayniska.
Range firfircoon
Qoto dheer oo qoto dheer waxay qabtaa heerar dhalaal badan, iyadoo si faahfaahsan u ilaalinaysa hadhyada iyo iftiiminta.
Tusaale ahaan, mikroskoobyada florescence-ka, astaamaha mugdiga ah ayaa laga yaabaa inay si dhib yar uga dhex muuqan karaan sawirka 8-bit laakiin waxay aad uga duwan yihiin qabashada 16-bit.
Darajooyinka Tonal jilicsan
Moolka sare ee qoto dheer wuxuu u oggolaanayaa kala-guurka fudud ee u dhexeeya heerarka dhalaalka, isaga oo iska ilaalinaya "duubista" gradients. Tani waxay si gaar ah muhiim ugu tahay falanqaynta tirada, halkaasoo boodada kediska ah ay qalloocin karaan natiijooyinka.
Saxeexa-ilaa-Buuqa (SNR) Matalaadda
In kasta oo qoto-dheeri aanu si toos ah u kordhinayn SNR-da dareemaha, waxay awood u siinaysaa kamaradku inay si sax ah u matasho kala duwanaanshaha calaamadaha qarsoon ee ka sarreeya sawaxanka sawaxanka.
Haddii SNR dareemaha uu ka hooseeyo xallinta ay bixiso qoto-dheeraanta, qaybahaas dheeraadka ah waxaa laga yaabaa inaysan wax ku biirin tayada sawirka dhabta ah - arrin maskaxda lagu hayo.
Tusaale:
●Sawirka 8-bit: Hadhka ayaa isku biira, muuqaalada daciifka ah ayaa baaba'a, isbeddellada dahsoon ayaa lumaya.
●Sawir 16-bit ah: Shahaadooyinku waa kuwo joogto ah, qaab-dhismeedyo daciif ah ayaa la ilaaliyaa, cabbirada tirooyinka ayaa ah kuwo la isku halleyn karo.
Qoto dheer iyo Saxnaanta Xogta ee Sawirka Sayniska
Sawirka sayniska, sawirku sawir kaliya maaha - waa xog. Qiimaha pixel kasta waxa uu u dhigmi karaa tiro la cabbiri karo, sida tirinta sawir-qaadista, xoojinta florescence-ka, ama awoodda muuqaalka.
Qoto dheer oo qoto dheer waxay yaraynaysaa khaladka qiyaasidda - khaladka soo-wareejinta ee yimaada marka calaamadda analoogga ah loo dhigo heerar kala duwan. Iyadoo heerar badan la heli karo, qiimaha dhijitaalka ah ee loo qoondeeyay pixel wuxuu si aad ah ugu dhow yahay calaamadda analoogga ee runta ah.
Maxay tani muhiim u tahay
● Marka la eego mikroskoobyada fluorescence, farqiga hal-tallaabo ee dhalaalka ayaa laga yaabaa inuu u taagan yahay isbeddel macno leh oo ku saabsan xoojinta borotiinka.
● Xagga xiddigiska, calaamadaha daciifka ah ee ka imanaya xiddigaha fog ama galaxies waa la lumin karaa haddii qoto dheerku aad u hooseeyo.
● Marka la eego spectroscopy, qoto dheer oo ka sarreeya ayaa hubinaya cabbiraad sax ah oo ka badan xadhkaha nuugista ama qiiqa.
Kamarada sCMOS ee leh 16-bit wax soo saarku waxay duubi kartaa kala duwanaansho dahsoon oo aan lagu arki karin nidaam qotodheer hoose, taasoo ka dhigaysa lama huraan codsiyada u baahan saxnaanta tirada.
Intee in le'eg qoto dheer ayaad u baahan tahay?
Codsiyo badan ayaa u baahan labadaba heerarka calaamadaha sare iyo baaxadda firfircoon ee sare, taas oo ay dhacdo in qoto dheer oo sare (14-bit, 16-bit ama ka badan) ay faa'iido yeelan karto.
Sida caadiga ah sawirka iftiinka hooseeya, si kastaba ha ahaatee, qoto dheer ee la heli karo ayaa bixin doona xoojinta dheregyada oo aad uga sarreeya marka loo eego inta badan ee la gaari karo. Gaar ahaan kamaradaha 16-bit, ilaa faa'iidada ay tahay mid aad u sareysa mooyaane, tirada buuxda ee 16-bit waa dhif lagama maarmaan.
Kaamirooyinka xawaaraha sare leh ama qaababka kamaradaha waxay noqon karaan 8-bit oo kaliya, taas oo noqon karta mid xaddidan, inkastoo xawaaraha sare ee hababka 8-bit ay awood u yeelan karaan inta badan ka-ganacsiga qiimo. Soosaarayaasha kamaradaha waxay kordhin karaan isku-dhafka qaababka 8-bit si ay ula qabsadaan heerarka calaamadaha caadiga ah ee codsiyada sawir-qaadista ee kala duwan iyada oo loo marayo goobaha faa'iidada la beddeli karo.
Doorashada Qoto Dheer ee Saxda ah ee Codsigaaga
Halkan waxaa ah tixraac degdeg ah oo ku saabsan isbarbardhigga qoto-dheer ee xaaladaha sawirka sayniska ee caadiga ah:
| Codsiga | Qoto dheer ee lagu taliyay | Sababta |
| Fluorescence Microscope | 16-bit | Soo ogow calaamadaha daciifka ah iyo kala duwanaanta xoogga daahsoon |
| Sawirka Astronomy | 14–16-bit | Qabo kala duwanaanshaha firfircoonida sare ee xaaladaha iftiinka hooseeya |
| Kormeerka Warshadaha | 12–14-bit | Aqoonso cilladaha yaryar si cad |
| Dukumentiyada Guud | 8-bit | Ku filan ujeedooyin aan tiro lahayn |
| Spectroscopy | 16-bit | Ilaali kala duwanaanshaha wanaagsan ee xogta muuqaalka ah |
Ganacsi-offs:
●Qoto dheer oo sare= xalin tonal ka wanaagsan iyo saxsanaan, laakiin faylal waaweyn iyo waqtiyo farsamayn dheer.
●Moolka hoose ee hoose= Helitaanka degdega ah iyo faylal yaryar, laakiin khatarta ah inaad lumiso faahfaahinta qarsoon.
Qoto dheer vs Astaamaha kamaradaha kale
In kasta oo qoto dheer ay muhiim tahay, waa hal gabal oo kaliya ee halxiraalaha marka la dooranayo kamarad cilmiyeed.
Nooca Sensor (CCD vs CMOS vs sCMOS)
● Hababka dareemayaasha ee kala duwan waxay leeyihiin qaylada akhrinta oo kala duwan, baaxadda firfircoon, iyo hufnaanta tirada. Tusaale ahaan, dareeme qoto dheer oo qoto dheer oo leh waxtarka tirada liita ayaa laga yaabaa inuu wali ku dhibtoonayo sawirka iftiinka hooseeya.
Waxtarka Quantum (QE)
QE waxay qeexdaa sida ugu hufan ee dareemaha ugu beddelo sawir-qaadayaasha elektarooniga ah. QE sare waxay muhiim u tahay qabashada calaamadaha daciifka ah, iyo marka lagu lammaaniyo qoto dheer oo ku filan, waxay kordhisaa saxnaanta xogta.
Range firfircoon
● Kala duwanaanta firfircoonida kamaradu waxay go'aamisaa inta u dhaxaysa calaamadaha ugu yar iyo kuwa ugu iftiinka badan ee ay qaadi karto isku mar. Kala duwanaanshaha firfircoonida sare ayaa faa'iido u leh marka la isku daro qoto dheer oo awood u leh inuu matalo heerarka dhalaalaya.
Ogow:
Qoto dheer oo qoto dheer ma wanaajin doonto tayada sawirka haddii xaddidaadaha nidaamka kale (sida buuqa ama indhaha) ay yihiin cilada dhabta ah.
Tusaale ahaan, kamarad 8-bit ah oo leh sanqadh aad u hooseeya ayaa ka fiicnaan karta nidaamka 16-bit ee buuqa badan codsiyada qaarkood.
Gabagabo
Sawir-cilmiyeedka, qoto-dheeraanta ayaa ka badan qeexid farsamo - waa arrin aasaasi u ah qabashada xog sax ah oo la isku halayn karo.
Laga soo bilaabo ogaanshaha dhismayaasha daciifka ah ee microscopy ilaa duubista galaxyada fog ee cilmiga xiddigiska, qoto dheer ee saxda ah wuxuu hubinayaa in kamaradaada sayniska ay ilaaliso faahfaahinta iyo cabbirada cilmi-baaristaadu ku xiran tahay.
Markaad dooranayso kamarad:
1. Isku dhig si qoto dheer oo ku saabsan baahida saxda ah ee codsigaaga.
2. Tixgeli iyada oo ay weheliso tafaasiisha kale ee muhiimka ah sida hufnaanta tirada, buuqa, iyo baaxadda firfircoon.
3. Xusuusnow in qoto-dheeraanta sare ay ugu qiimaha badan tahay marka nidaamkaagu ka faa'iidaysan karo.
Haddii aad raadinayso akamarada CMOS orkamarad sCMOSloogu talagalay sawir-cilmiyeed-qoto-dheer-sare, sahamiya noocyada kala duwan ee noocyadayada loogu talagalay saxnaanta, isku halaynta, iyo saxnaanta xogta.
FAQs
Waa maxay faraqa la taaban karo ee u dhexeeya 12-bit, 14-bit, iyo 16-bit xagga sawirka sayniska?
Marka la eego macnaha dhabta ah, ka boodka 12-bit (4,096 heerar) ilaa 14-bit (16,384 heerar) ka dibna 16-bit (65,536 heerar) waxay u oggolaanaysaa si tartiib tartiib ah takoorid u dhexeeya qiyamka iftiinka.
12-bit ayaa ku filan codsiyo badan oo warshado iyo dukumeenti ah halkaas oo nalka si fiican loo kontoroolo.
14-bit waxay bixisaa dheelitirnaan wanaagsan oo sax ah iyo cabbirka faylka la maarayn karo, oo ku habboon inta badan socodka shaqada shaybaarka.
16-bit wuxuu ku fiican yahay iftiinka hooseeya, xaaladaha kala duwan ee firfircoon sida fluorescence microscopy ama sawirka xiddigiska, halkaasoo awoodda lagu duubo calaamadaha daciifka ah iyada oo aan la lumin faahfaahin dhalaalaya ay muhiim tahay.
Si kastaba ha ahaatee, xasuusnoow in sanqadha dareemaha kamarada iyo kala duwanaanshaha firfircooni ay tahay inay ahaato mid ku filan si looga faa'iidaysto talaabooyinkaas dheeriga ah - haddii kale, faa'iidooyinka lama xaqiijin karo.
Qoto dheer oo qoto dheer miyay had iyo jeer keentaa sawirro wanaagsan?
Si toos ah uma aha. Qoto dheer ayaa go'aamisa xallinta tonal ee suurtagalka ah, laakiin tayada sawirka dhabta ah waxay kuxirantahay arrimo kale, oo ay ku jiraan:
● Dareenka dareenka (waxtarka tirada)
● Sawaxanka akhri
● Tayada indhaha
● Xasiloonida iftiinka
Tusaale ahaan, kamarad 16-bit CMOS ah oo sanqadh sare leh ayaa laga yaabaa inay qabato tafaasiil ka faa'iido badan marka loo eego kamarad 12-bit sCMOS ah oo hooseeysa xaaladaha qaarkood. Si kale haddii loo dhigo, qoto dheer oo sarreeya ayaa faa'iido badan leh marka lagu daro nidaamka sawir-qaadista ee si wanaagsan loo hagaajiyay.
Miyaan hoos u dhigi karaa sawir qoto dheer oo qoto dheer aniga oo aan lumin xogta muhiimka ah?
Haa - dhab ahaantii, tani waa dhaqan caadi ah. Qabashada qoto dheer oo sare waxay ku siinaysaa dabacsanaan hab-socodka ka dib iyo falanqaynta tirada. Waxaad mar dambe hoos u dhigi kartaa tusaalaha 8-bit si aad u soo bandhigto ama u kaydiso, adigoo xajinaya natiijooyinka falanqaynta adoon haynin xogta buuxda. Kaliya iska hubi in faylalka qoto dheer ee asalka ah lagu kaydiyay meel haddii dib-u-eegis loo baahdo.
Doorkee ayay qoto dheer ka ciyaartaa cabbiraadaha sayniska?
Sawirka tirada, qoto dheer ayaa si toos ah u saameeya sida saxda ah ee qiyamka pixel u matalaan xoojinta calaamadaha aduunka ee dhabta ah. Tani waxay muhiim u tahay:
● Mikroskoob - Cabbiraadda xoogga florescence isbeddelka heerka gacanta.
● Spectroscopy – Ogaanshaha isbeddellada dahsoon ee xadhkaha nuugista/sii daynta.
● Astronomy - Duubista ilaha iftiinka ee daciifka ah ee soo-gaadhista dheer.
Xaaladahan, qoto-dheeraanta yar ee aan ku filnayn waxay keeni kartaa khaladaad wareeg ah ama calaamado gooyn, taasoo keenta fasiraad aan sax ahayn.
Ma rabtaa inaad wax badan barato? Bal u fiirso maqaallada la xidhiidha:
[Range Firfircoon] - Waa maxay Range Dynamic Range?
Waxtarka Quantum-ka ee kamaradaha Sayniska ah: Hagaha bilowga
Tucsen Photonics Co., Ltd. Dhammaan xuquuqaha way xifdisan yihiin. Markaad xiganayso, fadlan qir isha:www.tucsen.com
