成像仪质量-如何评估成像仪的性能？

成像仪质量

图像质量是购买成像仪以可视化活细胞、生物分子或大分子晶体考虑的最关键的特征之一。作为最终用户，所有人都应该关心的是哪个图像看起来更好，而不是技术细节如何。仅一些的技术细节通常是不够做判别的，并可能导致购买不正确。例如，分辨率为18mpxl的相机比9mpxl的好，但是它真的就意味着前者是更好的相机吗？

不能也不应该仅通过一个参数来判断图像的质量。它实际取决于各种因素的组合。准确了解每个规格和技术参数的含义以及它们如何影响图像质量对于平衡和公平的比较是至关重要的。让我们逐一分析并更好地理解它们。

像素分辨率

相机中所有规格中最常用的参数是分辨率。它由像素定义，像素基本上是构成图像的最小单位。9MPxl的相机包含900万像素。当然，像素数越高，效果越好，因此胜过3MPxl相机。像素的绝对数量很重要，尤其是在要放大图像的情况下。当人们放大图像时，计算机或软件实际上会放大图像并对其进行裁剪（也称为数字缩放），从而降低其分辨率（像素数）。分辨率降低会降低所得图像的图像质量。这就是为什么更高的分辨率是一个优势的原因。

但是，像素分辨率是根据相机规格中的像素尺寸除以光学倍率来计算的。例如，一个像素大小为3.5μm的相机与10倍的光学放大倍率配对，将产生3.5 / 10 = 0.35μm的像素分辨率。然而，这并不意味着该系统可以分辨0.35μm的光，因为该系统还将受到光学分辨率的限制，这将在下一段中进行讨论。

光学分辨率

在显微技术中，分辨率是指成像仪能识别的最小物体的大小。换句话说，就是两个物体之间必须相隔的以使成像仪将对象识别为两个不同的实体最小距离。因为归根结底，研究人员想要的是能够“看到”水滴中最小的晶体。一个分辨率为20mpxl和10μm的成像仪，成像效果无法优于分辨率为9mpxl和0.1μm的成像仪。

真正的光学分辨率通常由指定对比度的线对目标的成像测试来确定。每一对线包含一条暗线和一条明线。例如，如果最终成像可以在20%对比度下分辨率为250 lp/mm。光学分辨率则为为1 mm / 250 / 2 = 2um。

最终的系统分辨率受光学分辨率和像素分辨率中较高的数值所限制。例如：系统的光学分辨率为2μm，像素分辨率为0.35μm。在目标空间中，可分辨的特征尺寸为2μm。

因为集成高像素数字相机通常比设计光学器件容易得多。像素分辨率通常设计为略优于光学分辨率，以便完全捕获光学分辨率。

速度

时间是最昂贵的商品，毫无疑问，这是对自动成像仪中要求的另一个最重要功能。经测试，ROCK IMAGER 可在3分钟内为的96孔板（1滴/孔）进行每孔5个z坐标切片成像。

放大倍数

直观来说，最终用户通常将更高的放大倍数与更高的性能联系在一起。如果仅通过光学分辨率来衡量性能，那么这只是部分正确。通常将较高放大率的镜头设计为具有较短的工作距离和较高的数值孔径。光学可分辨特征尺寸的理论极限与NA成反比。因此，高倍率设计可能具有更好的光学分辨率。

然而，高倍放大设计也有一些缺点： 

1. 为了达到理论光学分辨率，物镜设计将更加复杂和昂贵。在UV的情况下，由于UV玻璃材料的选择有 限，甚至根本不可能达到。

2. 较高的放大倍数往往与较短的工作距离有关，因此会限制能够成像的孔板类型。

3. 更高的放大率将限制视野（物镜的大小可以被成像）。视场是通过相机传感器的尺寸除以放大倍数计 算出来的。例如，一个带有10mmx 12.5mm传感器，并配有10倍光学放大倍数的相机，其视场将为 1mmx 1.25mm。如果同一台相机配上40倍放大率的光学元件，视场将为0.25 mm x 0.31 mm。由于几乎所有的悬滴、坐滴和LCP液体的直径都大于1毫米，所以0.25mm的视场只能覆盖一小部分液滴。因此，40倍放大的应用在其应用和实用上是极为有限的。