25/08/12Le hoja lik'hamera tsa mebala li laola 'maraka oa lik'hamera tsa bareki, lik'hamera tsa monochrome li atile haholo litšoantšong tsa saense.
Lisensara tsa khamera ka tlhaho ha li khone ho lemoha 'mala, kapa bolelele ba maqhubu a khanya eo li e bokellang. Ho finyella setšoantšo sa 'mala ho hloka ho lumellana ho' maloa mabapi le kutloisiso le sampuli ea sebaka. Leha ho le joalo, lits'ebetsong tse ngata tsa litšoantšo, tse kang pathology, histology kapa tlhahlobo e itseng ea indasteri, tlhahisoleseding ea mebala e bohlokoa, kahoo lik'hamera tsa saense tsa mebala li ntse li tloaelehile.
Sehlooho sena se hlahloba hore na lik'hamera tsa saense tsa mebala ke life, hore na li sebetsa joang, matla a tsona le mefokolo ea tsona, le hore na li sebetsa ho feta balekane ba tsona ba monochrome lits'ebetsong tsa saense.
Lik'hamera tsa Mebala ea Saense ke Eng?
Khamera ea saense ea mebala ke sesebelisoa se ikhethileng sa ho nka litšoantšo se nkang tlhahisoleseling ea mebala ea RGB ka bots'epehi bo holimo, bo nepahetseng le bo ts'oanang. Ho fapana le lik'hamera tsa mebala ea boleng ba bareki tse etelletsang pele boipiletso ba pono, lik'hamera tsa mebala ea mahlale li entsoe bakeng sa litšoantšo tse ngata moo ho nepahala ha mebala, ho lekana ha sensor, le mefuta e fapaneng ea matla.
Lik'hamera tsena li sebelisoa haholo lits'ebetsong tse kang brightfield microscopy, histology, tlhahlobo ea thepa, le mesebetsi ea pono ea mochine moo tlhaloso ea pono kapa lihlopha tse thehiloeng mebala li leng bohlokoa. Boholo ba lik'hamera tsa mahlale a mebala li thehiloe ho li-sensor tsa CMOS kapa tsa sCMOS, tse etselitsoeng ho fihlela litlhoko tse matla tsa lipatlisiso tsa mahlale le indasteri.
Bakeng sa ho sheba ka botebo litsamaiso tse fapaneng tsa litšoantšo, hlahloba khetho ea rona ea ts'ebetso e phahamengkhamera ea saensemehlala e hahiloeng bakeng sa lits'ebetso tsa litsebi.
Ho Finyella Mmala: Sefe ea Bayer
Ka tloaelo, ho lemoha mebala ka har'a lik'hamera ho finyelloa ka mekhoa e tšoanang le ea ho hlahisa mebala ho li-monitor le li-skrini: ka ho kopanya lipikselse tse haufi tse khubelu, tse tala le tse putsoa ho "superpixels" ea mebala e feletseng. Ha likanale tsa R, G le B kaofela li le boleng ba tsona bo phahameng, ho bonoa pixel e tšoeu.
Kaha lik'hamera tsa silicon li sitoa ho bona bolelele ba maqhubu a li-photon tse kenang, karohano ea mocha o mong le o mong oa R, G kapa B oavelength o tlameha ho finyelloa ka ho sefa.
Ka lipikselse tse khubelu, filthara ea motho ka mong e beoa holim'a pixel ho thibela maqhubu ohle empa a karolong e khubelu ea spectrum, 'me ka ho tšoanang bakeng sa boputsoa le botala. Leha ho le joalo, ho finyella "square tileng" ka litekanyo tse peli ho sa tsotellehe ho ba le likanale tse tharo tsa mebala, superpixel e etsoa ho tloha ho e 'ngoe e khubelu, e putsoa le e 'meli e tala, joalokaha ho bontšitsoe setšoantšong.
Sebopeho sa filthara ea Bayer bakeng sa lik'hamera tsa mebala
HLOKOMELA: Ponahalo ea li-filters tsa mebala e kenyellelitsoeng ho lipikselse tse ikemetseng bakeng sa lik'hamera tsa mebala tse sebelisang sebopeho sa filthara ea Bayer, ho sebelisoa li-unit tsa 4-pixel tse pheta-phetoang tsa lipikselse tse tala, tse khubelu, tse putsoa le tse tala. Odara ka har'a yuniti ea 4-pixel e ka fapana.
Lipikselse tse tala li etelletsoa pele ka bobeli hobane boholo ba mehloli ea leseli (ho tloha letsatsing ho ea ho li-LED tse tšoeu) li bonts'a matla a tsona a holimo karolong e tala ea pono, le hobane lisebelisoa tsa leseli (ho tloha ho li-sensor tsa khamera tse thehiloeng ho silicon ho ea mahlong a rona) hangata li ba le maikutlo a botala.
Ha ho tluoa tabeng ea ho hlahloba le ho bonts'a litšoantšo, leha ho le joalo, hangata litšoantšo ha li isoe ho mosebelisi ka lipikselse ka 'ngoe li bonts'a boleng ba R, G kapa B feela. Boleng ba RGB ba 3-channel bo etsoa bakeng sa pixel e 'ngoe le e 'ngoe ea khamera, ka ho kopanya boleng ba lipikselse tse haufi, ka mokhoa o bitsoang 'debayering'.
Ka mohlala, pixel e 'ngoe le e' ngoe e khubelu e tla hlahisa boleng bo botala, ebang ke karolelano ea lipikselse tse 'nè tse haufi tse tala, kapa ka algorithm e' ngoe, 'me ka ho tšoanang bakeng sa lipikselse tse' nè tse haufi tse putsoa.
Melemo le Mathata a Mebala
Melemo
● U ka e bona ka ’mala! Mmala o fetisa boitsebiso ba bohlokoa bo ntlafatsang tlhaloso ea batho, haholo-holo ha ho hlahlojoa disampole tsa baeloji kapa lintho tse bonahalang.
● Ho bonolo haholo ho nka litšoantšo tsa mebala ea RGB khahlanong le ho nka litšoantšo tse latellanang tsa R, G, le B u sebelisa k'hamera ea monochrome.
Mebe
● Kutlo ea lik'hamera tsa mebala e fokotsehile haholo ha e bapisoa le li-monochrome tsa tsona, ho itšetlehile ka bolelele ba maqhubu. Karolong e khubelu le e putsoa ea spectrum, ka lebaka la filthara e le 'ngoe feela ho tse' nè tse fetang bolelele ba maqhubu ana, pokello ea leseli e ka ba 25% ea kh'amera e lekanang le monochrome boteleleng bona ba maqhubu. Ka botala, ntlha ke 50%. Ntle le moo, ha ho na sefahla se phethahetseng: phetisetso ea tlhoro e tla ba tlase ho 100%, 'me e kanna ea ba tlase haholo ho latela bolelele bo nepahetseng.
● Qeto ea lintlha tse ntle e boetse e mpefala, kaha litekanyetso tsa lisampole li fokotsoa ke lintlha tsena (ho ea ho 25% bakeng sa R, B le ho 50% bakeng sa G). Tabeng ea lipikselse tse khubelu, tse nang le 1 ho tse 4 feela tse nkang leseli le lefubelu, boholo bo sebetsang ba pixel bakeng sa ho bala qeto ke 2x e kholoanyane sebakeng se seng le se seng.
● Lik'hamera tsa mebala le tsona li lula li na le filthara ea infrared (IR). Sena se bakoa ke bokhoni ba lik'hamera tsa silicon ho lemoha maqhubu a mang a IR a sa bonahaleng mahlong a motho, ho tloha ho 700nm ho ea ho 1100nm. Haeba leseli lena la IR le ne le sa sefiloe, le ne le tla ama ho leka-lekana ho tšoeu, ho fella ka ho hlahisa mebala e sa nepahalang, 'me setšoantšo se hlahisoang se ne se ke ke sa lumellana le se bonoang ka mahlo. Kahoo, leseli lena la IR le tlameha ho sefshoa, ho bolelang hore lik'hamera tsa mebala li ke ke tsa sebelisoa bakeng sa lits'ebetso tsa litšoantšo, tse sebelisang maqhubu ana a maqhubu.
Lik'hamera tsa Mebala li Sebetsa Joang?
Mohlala oa kh'amera e tloaelehileng ea 'mala oa quantum performance curve
HLOKOMELA: Ho its'epaha ha wavelength ea katleho ea quantum e bonts'itsoeng ka thoko bakeng sa lipikselse tse nang le filthara e khubelu, e putsoa le e tala. Ho boetse ho bonts'oa katleho ea quantum ea sensor e tšoanang ntle le li-filters tsa mebala. Keketso ea li-filters tsa mebala e fokotsa haholo ts'ebetso ea quantum.
Motheo oa khamera ea mebala ea saense ke sensor ea eona ea setšoantšo, hangata eKhamera ea CMOS or Khamera ea sCMOS(CMOS ea mahlale), e nang le filthara ea Bayer. Phallo ea mosebetsi ho tloha ho ho nkoa ha photon ho ea ho tlhahiso ea setšoantšo e kenyelletsa mehato e mengata ea bohlokoa:
1. Tlhaloso ea Photon: Leseli le kena ka lense ebe le otla kutlo. Pixel e 'ngoe le e' ngoe e na le kutloelo-bohloko ho bolelele bo itseng ba maqhubu ho latela filthara ea mebala eo e e jereng.
2. Phetoho ea Tefiso: Lifoto li hlahisa tjhaji ea motlakase ka har'a photodiode ka tlas'a pixel e 'ngoe le e 'ngoe.
3. Readout & Amplification: Litefiso li fetoleloa ho li-voltages, li baloa mola ka mola, 'me li behoa ka dijithale ka li-converter tsa analog-to-digital.
4. Kaho e Ncha ea Mebala: Sesebelisoa sa khamera sa onboard kapa software ea kantle e kenyelletsa setšoantšo sa mebala e felletseng ho tsoa ho data e tlhotliloeng e sebelisa li-algorithms tsa demosaicing.
5. Tokiso ea Litšoantšo: Mehato ea morao-rao ea ts'ebetso e kang ho lokisa lebaleng le bataletseng, ho leka-lekana ho tšoeu, le ho fokotsa lerata ho sebelisoa ho netefatsa tlhahiso e nepahetseng, e ka tšeptjoang.
Ts'ebetso ea khamera ea mebala e itšetlehile haholo ka theknoloji ea sensor ea eona. Li-sensor tsa sejoale-joale tsa CMOS li fana ka litefiso tse potlakileng tsa foreimi le lerata le tlase, ha li-sensor tsa sCMOS li ntlafalitsoe bakeng sa kutlo e bobebe e tlase le mefuta e mengata e matla, e bohlokoa bakeng sa mosebetsi oa mahlale. Lintlha tsena tsa motheo li thehile sethala sa ho bapisa mebala le lik'hamera tsa monochrome.
Lik'hamera tsa Mebala vs. Lik'hamera tsa Monochrome: Liphapang tsa Bohlokoa
Papiso pakeng tsa mebala le litšoantšo tsa khamera ea monochrome bakeng sa mosebetsi o tlaase oa khanya
HLOKOMELA: Setšoantšo sa Fluorescent se nang le khanya e khubelu ea maqhubu se bonoang ke khamera ea mebala (ka ho le letšehali) le khamera ea monochrome (ka ho le letona), e nang le litlhaloso tse ling tsa khamera tse setseng. Setšoantšo sa 'mala se bontša karo-karolelano e tlase haholo ea lerata-ho-lerata le qeto.
Le ha lik'hamera tsa mebala le monochrome li arolelana likarolo tse ngata, phapang ea bona ts'ebetsong le linyeoe tsa ts'ebeliso li bohlokoa. Papiso e potlakileng ke ena:
| Sebopeho | Khamera ea mebala | Khamera ea Monochrome |
| Mofuta oa Sensor | CMOS/sCMOS e tlhotliloeng ke Bayer | CMOS/sCMOS e sa sefang |
| Sensitivity e khanyang | Tlase (ka lebaka la lifilthara tsa mebala tse thibelang khanya) | E hodimo (ha ho lebone le lahlehetsweng ke disefe) |
| Qeto ea Sebaka | Tharollo e tlase e sebetsang (demosaicing) | Qeto e felletseng ea tlhaho |
| Likopo tse Ntle | Brightfield microscopy, histology, tlhahlobo ea thepa | Fluorescence, litšoantšo tse bobebe tse tlase, litekanyo tse nepahetseng haholo |
| Lintlha tsa Mmala | E nka lintlha tse felletseng tsa RGB | E tšoara grayscale feela |
Ka bokhutšoanyane, lik'hamera tsa mebala li molemo ka ho fetisisa ha mebala e le ea bohlokoa bakeng sa ho hlalosoa kapa ho hlahlojoa, ha lik'hamera tsa monochrome li nepahetse bakeng sa kutloisiso le ho nepahala.
Moo Likhamera tsa Mebala li ipabolang ho Lits'ebetso tsa Mahlale
Ho sa tsotellehe mefokolo ea tsona, lik'hamera tsa mebala li sebetsa hantle ho feta libakeng tse ngata tse khethehileng moo ho khetholla mebala ho leng bohlokoa. Ka tlase ke mehlala e 'maloa ea moo ba khanyang:
Life Sciences le Microscopy
Lik'hamera tsa mebala li atisa ho sebelisoa ho microscopy e khanyang, haholo-holo tlhahlobong ea histological. Mekhoa ea ho silafatsa joalo ka H&E kapa Gram staining e hlahisa phapang e thehiloeng ho mebala e ka hlalosoang feela ka litšoantšo tsa RGB. Mafapha a thuto le a mafu a mafu a boetse a itšetleha ka lik'hamera tsa mebala ho nka litšoantšo tsa 'nete tsa mehlala ea baeloji bakeng sa ho ruta kapa ho sebelisa tlhahlobo ea mafu.
Thepa Science and Surface Analysis
Lipatlisisong tsa thepa, litšoantšo tsa mebala li bohlokoa bakeng sa ho khetholla kutu, oxidation, likoahelo le meeli ea thepa. Lik'hamera tsa mebala li thusa ho bona phapang e poteletseng ea bokaholimo kapa likoli tse ka fosang setšoantšo sa monochrome. Ka mohlala, ho hlahloba lisebelisoa tse kopantsoeng kapa liboto tsa potoloho tse hatisitsoeng hangata ho hloka boemeli bo nepahetseng ba mebala.
Pono ea Mochini le Boiketsetso
Lits'ebetsong tse ikemetseng tsa tlhahlobo, lik'hamera tsa mebala li sebelisoa bakeng sa ho hlopha ntho, ho lemoha mefokolo, le netefatso ea lileibole. Ba lumella li-algorithms tsa pono ea mochini ho arola likarolo kapa lihlahisoa ho ipapisitse le matšoao a mebala, ho ntlafatsa ho nepahala ha othomathike tlhahisong.
Thuto, Litokomane, le Phatlalatso
Hangata litsi tsa mahlale li hloka litšoantšo tsa mebala ea boleng bo holimo bakeng sa likhatiso, litlhahiso tsa lithuso, le phihlello. Setšoantšo sa 'mala se fana ka tlhahiso e hlakileng haholoanyane le e khahlang ea litaba tsa mahlale, haholo-holo bakeng sa likhokahano tse fapaneng kapa lipuisano tsa sechaba.
Mehopolo ea ho Qetela
Likh'amera tsa mahlale a mebala li phetha karolo ea bohlokoa mekhoeng ea sejoale-joale ea ho etsa litšoantšo moo phapang ea mebala e leng bohlokoa. Le hoja li ka 'na tsa se ke tsa tsamaisana le lik'hamera tsa monochrome ka kutloisiso kapa tharollo e tala, bokhoni ba tsona ba ho fana ka litšoantšo tsa tlhaho, tse ka tolokang li etsa hore e be tsa bohlokoa haholo ho tloha ho saense ea bophelo ho ea ho tlhahlobo ea indasteri.
Ha u khetha pakeng tsa 'mala le monochrome, nahana ka lipakane tsa hau tsa ho nka litšoantšo. Haeba ts'ebeliso ea hau e hloka ts'ebetso ea khanya e tlase, kutlo e phahameng, kapa tlhahlobo ea fluorescence, khamera ea mahlale a monochrome e ka ba khetho ea hau e ntle. Empa bakeng sa litšoantšo tse khanyang, tlhahlobo ea thepa, kapa mosebetsi ofe kapa ofe o kenyelletsang tlhahisoleseding e nang le mebala, tharollo ea mebala e ka ba e loketseng.
Ho hlahloba litsamaiso tse tsoetseng pele tsa litšoantšo tsa mebala bakeng sa liphuputso tsa mahlale, sheba lethathamo la rona le felletseng la lik'hamera tsa CMOS tse sebetsang hantle haholo le mefuta ea sCMOS e etselitsoeng litlhoko tsa hau.
Tucsen Photonics Co., Ltd. Litokelo tsohle li sirelelitsoe. Ha u qotsa, ka kopo ela hloko mohloli:www.tucsen.com
