高性能CMOS相机

在生命科学研究中,获取清晰、精准且快速的图像数据至关重要。为此而设计的高性能sCMOS相机平台,平衡了灵敏度、速度与分辨率,旨在为各类先进的显微成像应用提供优质的成像性能。
核心技术优势
该相机平台的核心在于其顶级的背照式sCMOS技术,其量子效率(QE)最高可达惊人的95%。这意味着相机能够捕捉绝大部分激发光子,从而带来多重革命性优势:
优化信噪比,呵护活样本:高的灵敏度允许在荧光显微镜中使用更低的激发光功率,从而在长时间的活细胞观测中最大限度地保护其活性。同时,这也有助于降低所需荧光团浓度,减少对细胞正常生理机能的干扰。
提升成像速度:更高的灵敏度使得在保证信噪比的前提下大幅缩短曝光时间成为可能,从而能够以更高的帧率捕捉细胞内信号传导、细胞运动等快速动态过程。
定量能力强:采用扩展动态范围的“双放大器”设计,能够准确呈现从极暗到极亮区域的细节,非常适合对神经元等具有挑战性的样品进行精确成像和定量分析。
此外,平台采用的UltraVac™传感器密封技术和先进的FPGA处理技术,进一步确保了相机的长期稳定性和出色的噪声控制能力,实现了市场的定量精度。
灵活型号配置,满足多元应用。
该高性能sCMOS相机平台主要提供三个型号,以适应不同的显微镜配置和科研需求:
1. Sona 4.2B-11:超大视野的旗舰之选
核心特点:拥有4.2百万像素(2048 x 2048)和11μm大像素尺寸,通过独特的技术访问完整的传感器阵列,提供对角线长达32毫米的超大视野。
应用优势:其视野比同类竞品相机大1608%。标配F接口,并可灵活选配C接口耦合器。它非常适合需要捕获大面积信息、追求最大通量的应用,如清晰拍摄大片细胞群、整个胚胎或组织切片。
典型场景:在配备60倍物镜和1.5倍镜筒透镜的尼康Ti2等显微镜上,能够充分利用光学视野,同时保持奈奎斯特采样分辨率。
2. Sona 4.2B-6:高分辨率与高帧率的平衡大师
核心特点:采用4.2百万像素背照式传感器,像素尺寸为6.5μm,匹配现代显微镜端口尺寸。
应用优势:在生命科学中常用的40倍和60倍放大倍率下能提供优质分辨率。结合95% QE和-45°C的深度热电冷却,实现了高的灵敏度和极低的噪声。全帧分辨率下帧率高达74 fps,既能胜任弱光成像,也擅长捕捉快速动态过程。
典型场景:是需要高分辨率、高灵敏度与高速度平衡的各类应用的理想选择,包括要求苛刻的低照度成像和动态细胞过程研究。
3. Sona 2.0B-11:为高倍率成像优化的灵敏利器
核心特点:具备2.0百万像素(1400 x 1400)和11μm大像素尺寸,采用原生C接口。
应用优势:11μm的大像素使其在单位像素上能收集更多光线,特别适合在100倍等高放大倍率下工作,能提供更高的检测灵敏度。其传感器尺寸与现代标准的22毫米C接口端口匹配,可至大化视野。
典型场景:是用户希望在现有C接口显微镜端口上,通过更大像素尺寸来提升成像灵敏度(尤其是在高倍率下)的最佳解决方案。
总结
综上所述,该sCMOS相机平台通过顶尖的背照式传感器技术,为生命科学成像设立了灵敏度、速度与视野的新标准。无论是需要超大视野进行全景观察(Sona 4.2B-11),追求高分辨率与高帧率的平衡(Sona 4.2B-6),还是专注于高倍率下的灵敏度(Sona 2.0B-11),研究人员都能找到与之匹配的型号,从而在广泛的实验条件下获得优异的成像数据,推动科学发现的边界。

| 主要规格 | Sona 4.2B-11 & Sona 2.0B-11 | Sona 4.2B-6 |
| 传感器类型 | GPixel 400 背照式 | GPixel GSENSE2020BSI 背照式 |
| 选项 | BV | BV |
| 有效像素 | Sona 4.2B-11 - 2048 x 2048 Sona 2.0B-11 - 1400 x 1400 | 2048 x 2048 像素 |
| 传感器尺寸 | Sona 4.2B-11 - 22.5 毫米 x 22.5 毫米(32 毫米对角线) Sona 2.0B-11 - 15.5 毫米 x 15.5 毫米(22 毫米对角线) | 13.3 毫米 x 13.3 毫米(18.8 毫米对角线) |
| 像素大小 | 11 微米 | 6.5 微米 |
| 像素读出率 | 200 MHz(12 位模式) 100 MHz(16 位模式) | 180 MHz (12-bit mode) 180 MHz(12 位模式) 310 MHz (16-bit mode) 310 MHz(16 位模式) |
| 读取噪声 | 1.6 e- (median) | 1.6 e-(中值)快速高动态范围1.2 e-(中值)低噪声噪声(相关多重采样) |
| 帧速率 | Sona 4.2B-11 - 48 fps (12-bit); 24 fps (16-bit) Sona 2.0B-11 - 70 fps (12-bit); 35 fps (16-bit) | 43 fps USB 3.0 (12位&16位) 74 fps CoaXPress(16 位) |
| 量子效率 | 95% | 95% |
| dark current, e-/pixel/sec at -45 °C | 0.2 | 0.1 |
| 曝光模式 | Rolling shutter 卷帘快门 | Rolling Shutter 卷帘快门 |
| Pixel well depth | 85,000 e- | 55,000 e- |
| 动态范围 | 53,000:1 | 35,000:1 |
| Linearity | Better than 99.7% | Better than 99.7% |
| 光子响应不均匀性 (PRNU) | Better than 0.5% | Better than 0.5% |
| 数据范围 | 12 位(帧速率)和 16 位(动态范围) | 12 位(低噪声模式)和 16 位(动态范围) |
| Interface 接口 | USB 3.0 | USB 3.0 USB |
高性能sCMOS 相机特征优势:
高达 4.2 百万像素 - 捕获大面积的细胞和整个胚胎
95% QE & -45 ° C 冷却 - 敏感的背照式 sCMOS 可用
高达 74 fps 的全帧 – 跟随动态过程,无拖尾
> 99.7% 的线性度 – 在整个动态范围内具有出色的定量精度
6.5 μm 和 11μm 像素尺寸选项 - 适合大多数放大倍率和应用




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