科学CMOS相机从微观到宏观领域的潜在应用
（文献部分内容摘抄）
如今，新的科学CMOS图像传感器技术向公众展示。现在，PCO首个采用这种技术的相机系统出现在市场上。对于pco.edge的案例，我们希望测试承诺是否已经实现，同时，确定可以利用SCMOS传感器特性的应用。可实现的读出噪声低于先前预期，因为在30帧/秒帧速率下，相机实现的噪声值为<1.4电子，其具有可用的满阱容量。
微帧速率、噪声和灵敏度根据M.Engstler教授的说法，引起昏睡疾病的锥虫寄生虫是贪婪的游泳者。在宿主的血液中，这些20m长的寄生虫利用一种特殊的运动在其细胞表面产生一种水动力流动，有效地使宿主的防御机制失去作用。这种水动力流驱动宿主的抗体沿着寄生虫膜回到寄生虫细胞的后端抗体在这里被传递到细胞的口中o在那里被吞噬，最后被消耗。
由采蝇传播的疾病，在非洲仍有大量的人死于昏睡病(每年新增3万例)。不幸的是，这些治疗方法已经过时，给患者带来了巨大的额外压力，因此需要研究更多有效和患者友好的治疗方法是一个重要的领域。这些寄生虫还会摧毁整个牛群，在非洲热带地区，这造成了严重的经济困难。一种潜在的新疗法可能是影响锥虫的运动，但这些需要首先更详细的研究。为了尽可能少地影响鞭毛虫，使用适当的标签蛋白用荧光染料标记细胞膜，然后在与sMOS相机相连的反向数字显微镜(载玻片上的液体环境中观察锥虫。首次以足够的时间分辨率捕获了萤火虫特征运动的图像序列。以200帧/秒的速度拍摄1120x1080像素的序列，以400帧/秒的速度拍摄1120x502像素的序列。在图3中可以看到四个(裁剪)图像的序列。
鉴于图像之间的时间间隔很短两个锥体虫姿势的显著变化表明了这些鞭毛虫移动的速度有多快。在最亮的位置，光信号大约由 100个光子组成，这当然是一个非常微弱的信号。这些图像序列目前正在研究和处理中，特别是在运动的 3D特征方面，进一步的调查将跟进。
几年来，太阳能电池的电发光EL一直被用作研究的重要参数。
科学研究表明，较小细胞中不表现EL的区域对所产生的光电电流没有贡献。目前，太阳能电池研究特别致力于EL测量的正确解释和意义。为了产生EL，在流动方向上施加安全的标称电流，该电流通过单个太阳能电池或整个模块模拟预期的光伏电流。强度最大的光在电池中产生大约1150nm的近红外线--绝大多数在相机传感器的灵敏度范围之外。然而，波长低于大约1050nm的EL强度的成分足以产生可用的信号。直到最近，特别优化的CCD摄像机一直被用于此任务，但它们要么需要利用像素集群来产生足够可见的图像，要么需要更长的曝光时间(30至60秒或更多)。
除了高分辨率外，SCMOS图像传感器还具有比前置CCD更好的量子效率。而且与“深度耗尽”CCD不同，所有CCD都是从后方通过衬底照射的，因此也不存在色散。图显示了一个太阳能电池组件的EL，使用卡尔蔡司的一个特殊红外物镜捕获。曝光时间为700毫秒，这意味着在制造过程中可以很容易地获得质量保证所需的EL图像捕获类型。在图中，缺陷用箭头标记。日前的研究仍然需要提供答案，以提高对其他较黑暗区域的理解和识别其意义。
SCMOS相机系统和对相机的极大兴趣规格促使了从微观到宏观领域的大量潜在应用。从显微镜到航空摄影人们对sCMOS图像传感器技术的能力肯定不缺乏兴趣。可以很容易地设想出潜在的应用范围，从超分辨率光学显微镜到DNA分析，甚至到三维电影拍摄和二维立体图像采集。“科学CMOS”一词似乎也受到了极大的重视，越来越多地被用来描述性能较差的CMOS图像传感器，以强调其质量。
德国Excelitas PCO公司pco.edge相机，具备高分辨率、高感光度、弱光成像的优点，将研究实验过程完美记录，为实验提供强而有力的图像数据支持。
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