如何选择高性能科学级CCD相机

如何选择高性能科学级CCD相机——科学CCD相机的参数解析

　　机器视觉系统中的CCD相机按照其应用领域不同，分为工业相机以及科学级相机两大种。科学级相机顾名思义，是被广泛的运用于科学领域的。目前，主要应用与生物科学、天文学、化学成像、生物成像、荧光纤维成像、高速摄影等领域。那么，在科学研究过程中，如何选择一款合适的科学级CCD相机呢?判别科学级相机性能的重要指标都有哪些呢?

　　1. 信噪比

　　信噪比是判别相机性能的一大重要指标，是影响图像质量的因素之一。所谓信噪比是指信号与噪声的比值，信噪比越大，噪声对图像造成的影响就越小，反之，则越大。因此，在选择科学CCD相机时，建议选择一些信噪比较高的、CCD结构设计较好的相机，这样，才能有效地控制噪声对图像的影响，从而获得精准的测量或其他完美的效果。

　　2. 量子效率

　　量子效率包括CCD表面接收光子的效率、内部光子产生电荷的效率、电荷读出的效率，因此，一般用来评定CCD接受以及记录信号的能力。量子效率与敏感度有一定的影响作用，量子效率越高， CCD灵敏度越高。量子效率与光的波长也有一定的关系，所以一般在选择科学CCD相机时，除了要看其最大量子效率，还要考虑目标波波长的量子效率。一般情况下，CCD的量子效率相对比较高，因为只有这样才能满足在暗弱环境下正常工作的需要。

　　3.像素大小

　　像素大小是我们在挑选科学级CCD相机时绝对不能忽视的一个指标。像素大小跟灵敏度、分辨率都有关系，在相同面积上，像素点越大，灵敏度越强，而像素点越小，分辨率越大。但是要注意的是，像素的面积越小，那么其感光性会越差，信噪比会越低，这个时候图像的质量也会越差。如果这时单纯的以增加分辨率为手段来提升图像质量的话，恐怕会适得其反，造成图像的变异。这个时候就需要我们在保持像素面积不变的情况下，增大CCD的面积。而且像素排列越密集，越容易出现电流干扰，出现“噪点”等现象出现，因此我们再选择相机时不要只是看是不是高像素，上面所说的几点也同样重要。

　　4. 冷却温度

　　冷却温度之所以作为科学级CCD相机的一个重要指标，是因为它跟噪声这个参数是相关联的。一般情况下，曝光时间超过5-10秒时，CCD芯片就会发热，会出现噪声干扰，影响成像效果。科学制冷CCD就是采用了内部制冷，达到了低噪声的效果，才会被科学研究领域广泛的采用。

　　5. A/D转换

　　A/D转换器是将模拟信号转换为数字信号的机器，而A/D转换位数则是图像质量的直接影响因素，也是评价科学级CCD相机性能的重要指标之一。A/D转换位数决定了采样精度，位数越多,采样精度就越高。精度高了，还原后信号失真就会越小，生成的图像质量就越高。

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