PCO sCMOS科研級相機總覽

昊量的供應商德國PCO公司于1987年誕生于德國，是科學(xué)級相機和工業(yè)相機系統的鼎級技術(shù)和產(chǎn)品提供商，在高靈敏、超低讀出噪聲、高幀速率、相機制冷、廣泛的可選曝光時(shí)間范圍、紫外（UV）到近紅外（NIR）感光以及超高動(dòng)態(tài)范圍等諸多成像相關(guān)方向，具有*的核心技術(shù)優(yōu)勢。PCO sCMOS科研級相機總覽

PCO產(chǎn)品包含新的高靈敏高性能的scmos相機、高畫(huà)質(zhì)高速攝像機、增強型scmos相機、Two-Tap CMOS頻域FLIM相機等。

德國PCO相機和技術(shù)可廣泛應用于可見(jiàn)光、紫外光、近紅外光、熒光、弱光和單光子級信號的成像和定量分析，以及時(shí)間分辨、熒光壽命分析、高速和超高速成像等。其適用范圍涵蓋物理科學(xué)、生命科學(xué)、工程、國防、工業(yè)以及光電科學(xué)、天文學(xué)等諸多領(lǐng)域。

sCMOS相機詳細規格參數：

pco.panda 26

單色/彩色傳感器選項；真正電荷級的全局快門(mén)；超高分辨率5120 x 5120像素；防塵機體；超緊湊的外形設計；量子效率可達65 %

pco.panda 4.2 bi UV

190 nm - 1100 nm光譜范圍；背照式成像芯片；超緊湊的外形設計；像素2048 x 2048；USB 3.1 Gen1接口

pco.panda 4.2 bi

背照式成像芯片；量子效率可達95 %；超緊湊的外形設計；像素2048 x 2048；USB 3.1 Gen1接口

pco.panda 4.2

2.1 e- 低讀出噪音；量子效率可達80 %；超緊湊的外形設計；像素2048 x 2048；USB 3.1接口

pco.edge 26

具備準確的電荷級的全域快門(mén)；像素5120 x 5120；方便靈活的制冷系統可低至-20 °C；緊湊的外形設計；量子效率可達72 %；USB 3.1 Gen1接口

pco.edge 5.5

1.0 e-中值讀出噪音；2560 x 2160像素分辨率；30 000 : 1動(dòng)態(tài)范圍；100 幀每秒 （zui大幀速率）；滾動(dòng)和全域快門(mén)功能；Camera Link 或者 USB 3.0接口

pco.edge 4.2 bi UV

190 nm - 1100 nm光譜范圍；背照式成像芯片；量子效率可達95 %；方便靈活的制冷系統可低至-25 °C；像素2048 x 2048；USB 3.1 Gen1

pco.edge 4.2 bi

背照式成像芯片；量子效率可達95 %；方便靈活的制冷系統可低至-25°C；像素2048 x 2048；40幀每秒 （zui大幀速率）；USB 3.1 Gen1

pco.edge 4.2

0.8 e-中值讀出噪音；2048 x 2048像素分辨率；動(dòng)態(tài)范圍可達至37 500:1；100 幀每秒（zui大幀速率）；量子效率可達至82 %；Camera Link 或者 USB 3.0接口

pco.edge 4.2 LT

0.8 e- 中值讀出噪音；2048 x 2048 像素分辨率；37 500 : 1 動(dòng)態(tài)范圍；量子效率可達至82 %；USB 3.0 接口

pco.edge 3.1

1.1 e- 中值讀出噪音；2048 x 1536 像素分辨率；27 000 : 1 動(dòng)態(tài)范圍；滾動(dòng)和全域快門(mén)功能；USB 3.0 接口

pco.pixelfly usb

量子效率62 %；超緊湊型設計；14位動(dòng)態(tài)范圍；像素分辨率1392 x 1040；USB 2.0 接口

pco.ultraviolet

量子效率40 % @192 nm；超緊湊型設計；14位動(dòng)態(tài)范圍；像素分辨率1392 x 1040；USB 2.0 接口

pco.edge 4.2 bi UV

190 nm - 1100 nm光譜范圍；背照式成像芯片；量子效率可達95 %；方便靈活的制冷系統可低至-25 °C；像素2048 x 2048；USB 3.1 Gen1

pco.panda 4.2 bi UV

190 nm - 1100 nm光譜范圍；背照式成像芯片；超緊湊的外形設計；像素2048 x 2048；USB 3.1 Gen1接口

pco.ultraviolet

量子效率40 % @192 nm；超緊湊型設計；14位動(dòng)態(tài)范圍；像素分辨率1392 x 1040；USB 2.0 接口

pco.edge 4.2 (10G FOL)

10G光纖接口；高速圖像傳輸；0.8 e-中值讀出噪音；2048 x 2048像素分辨率；100 幀每秒（zui大幀速率）；量子效率可達至82 %

pco.edge 5.5 (10G FOL)

10G光纖接口；高速圖像傳輸；1.0 e-中值讀出噪音；2560 x 2160像素分辨率；100 幀每秒 （zui大幀速率）；滾動(dòng)和全域快門(mén)功能

sCMOS相機 典型的應用方向（包括但不限于）

各類(lèi)熒光、超分辨顯微成像

光片照明顯微成像(LSFM)

全內反射熒光成像（TIRF）

結構照明顯微成像(SIM)

隨機單分子定位成像（PALM/STORM）

受激發(fā)射損耗熒光成像（STED）

選擇性平面熒光成像（SPIM）

各類(lèi)生物、物理、化學(xué)發(fā)光成像

sCMOS相機應用示例

【關(guān)于sCMOS相機】

什么是SCMOS相機?

科學(xué)級CMOS，即 Scientific CMOS(sCMOS)，是集合了CCD的基底構造體系以及CMOS的讀出集成電路結構而形成的zui新圖像傳感器技術(shù)，具有低噪聲、高幀率、高滿(mǎn)阱、高動(dòng)態(tài)范圍等優(yōu)勢。

sCMOS相機在傳統的工藝和處理能力方面又得到了技能的提升，在行業(yè)的不斷發(fā)展當中，新型的相機出現，不僅避免了傳統相機芯片的高暗電流，高讀出噪音，低填充因子，一致性差等特點(diǎn)，還繼承了原來(lái)芯片的高速、低消耗的優(yōu)點(diǎn)。

sCMOS相機的原理：

sCMOS相機芯片會(huì )在高分辨率當中實(shí)現高速的采集，是對芯片的讀出電路進(jìn)行了改進(jìn)，傳感器的上半部和下半部分別讀出。傳感器每半部分的每一列都配備了雙列電平放大器和雙模數轉換器(ADC)。

這樣就使得元信號實(shí)現了雙輸出，輸出之后信號被雙列放大，然后進(jìn)行相關(guān)的轉換，從而能把讀出噪聲降到zui低，采用分立的增益設置，zui終信號是高增益和低增益兩個(gè)通道的信號重組，這樣可以從很小的芯片當中獲得高動(dòng)態(tài)的范圍。

在降低噪聲的同時(shí)也通過(guò)制冷和恒溫設計降低了暗電流噪聲的干擾，其次，相機的芯片采用了微透鏡技術(shù)，可以zui大程度上收集有效的光信號，從而提升相機的靈敏度。

低讀出噪聲也有利于高動(dòng)態(tài)范圍的實(shí)現，通常，對于ccd或emccd來(lái)說(shuō)，要達到它們的zui高動(dòng)態(tài)范圍值，需要在讀取速度上有一個(gè)顯著(zhù)的折衷，然而sCMOS可以在提供高幀速率的情況下實(shí)現這個(gè)高動(dòng)態(tài)范圍。

sCMOS相機的特性：

sCMOS相機可以同時(shí)實(shí)現高頻率和移動(dòng)目標的觀(guān)測，擁有高分辨率，能降低噪聲，可以適應不同的應用環(huán)境，標準的數據傳輸方式，可以實(shí)現無(wú)損數據輸出，實(shí)用方便，接口穩定。專(zhuān)業(yè)的獨處方式，實(shí)現高幀率，全分辨率很高，可以進(jìn)一步的提高幀頻，減小圖像處理數據量。制冷溫度恒定，可以保證暗場(chǎng)噪音的穩定性。

悠秀的圖像矯正方法，可以針對每個(gè)像素進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的校正，從而減少像素的不一致性;所有的參數測試都是把標準測試作為標準，從而讓相機比較更方便，它的非線(xiàn)性效應也很好。

【關(guān)于PCO】

PCO的歷史可以追溯至上個(gè)世紀80年代，當時(shí)的公司創(chuàng )辦人Emil Ott博士就職于慕尼黑理工大學(xué)的技術(shù)電物理學(xué)院，在使用增強型低速掃描相機進(jìn)行測量時(shí)，他發(fā)現當時(shí)的產(chǎn)品水準無(wú)法滿(mǎn)足科學(xué)應用的復雜需求，于是在1987年，PCO誕生了！

為了克服當時(shí)的產(chǎn)品不足并提升技術(shù)標準，Ott博士開(kāi)始了他弟一臺圖像增強型相機的開(kāi)發(fā)，并隨后在原型上做出了幾款改型。在那個(gè)時(shí)期，PCO積累并日臻完善了其核心技術(shù)，為進(jìn)行鼎級產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)奠定了基礎。

之后由Ott博士和他的工程師團隊推出的世介上弟一臺粒子圖像測速（PIV）相機——SensiCam，隨后又推出更多的悠秀產(chǎn)品。

DiCam: 弟一臺有5納秒曝光時(shí)間的圖像增強型攝像機——1989年

VarioCam: 弟一臺采用隔行轉移芯片的制冷型長(cháng)曝光時(shí)間攝像機——1993年

SensiCam: 弟一臺具有12位ADC的數碼隔行轉移相機——1996年

pixelfly: 弟一臺12位機器視覺(jué)相機——2000年

pco.dimax: 弟一臺具有電視傳媒成像質(zhì)量的12位高速攝像機——2009年

sCMOS sensor: 聯(lián)合開(kāi)發(fā)者，開(kāi)創(chuàng )了CMOS芯片的新時(shí)代

pco.edge: 弟一臺sCMOS相機——2010年

CameraLink HS接口: 創(chuàng )辦制定了國際CLHS標準

pco.flim: 弟一臺40Mhz可調制CMOS相機——2016年

時(shí)至2021年，PCO已經(jīng)積累了三十多年的高性能相機系統開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)方面的技術(shù)及專(zhuān)業(yè)知識。

PCO掌握關(guān)鍵技術(shù)，和主要的感光芯片產(chǎn)商建立了伙伴關(guān)系，保證所有PCO的 sCMOS、CMOS、CCD相機都具備世介頂尖的技術(shù)水平。