¿Cuáles son los componentes de un sistema de imágenes digitales microscópico?

El sistema de imágenes digitales microscópicas incluye cámaras profesionales CCD/CMOS, software de adquisición y procesamiento de imágenes, interfaces de microscopio, líneas de transmisión de datos, etc. Los dispositivos principales son sensores de imagen CCD y CMOS. El primero está compuesto por dispositivos de acoplamiento fotoeléctrico y el segundo está compuesto por dispositivos de óxido metálico. Ambas son estructuras de fotodiodos que detectan la luz incidente y la convierten en señales eléctricas. La principal diferencia radica en el método utilizado para leer la señal.

La superficie del elemento fotosensible del CCD (Charge Coupled Device) tiene la capacidad de almacenar cargas y está dispuesta en una matriz. Cuando su superficie detecta luz, reflejará la carga a los componentes. Las señales generadas por todos los componentes fotosensibles en todo el CCD forman una imagen completa. La estructura del CCD se divide en tres capas. La primera capa son las "microlentes" y las "microlentes en chip", que aumentan efectivamente el número total de píxeles del CCD y garantizan que los píxeles individuales continúen reduciéndose para mantener el área estándar del CCD. Se monta una microlente (un solo píxel) en cada fotodiodo. La segunda capa del CCD es el "filtro de separación de colores". Actualmente existen dos métodos de separación de colores, uno es el método de separación de colores primarios RGB y el otro es el método de separación de colores complementarios CMYG. La ventaja del CCD de color primario es la calidad de imagen nítida y los colores reales, pero la desventaja es el ruido. La tercera capa: la capa fotosensible es la principal responsable de convertir la fuente de luz que pasa a través de la capa de filtro de color en señales eléctricas y transmitir las señales al chip de procesamiento de imágenes para restaurar la imagen.

Además del CCD, el CMOS (semiconductor complementario de óxido metálico) se utiliza cada vez más como dispositivo central de imágenes digitales. Al igual que el CCD, el CMOS es un semiconductor que registra los cambios de luz en las cámaras digitales. Cada elemento fotosensible de un sensor CMOS tiene amplificadores y lógica de conversión de analógico a digital integrados directamente en él. Cuando el fotodiodo recibe luz y genera una señal eléctrica analógica, la señal eléctrica primero se amplifica mediante un amplificador en el elemento fotosensible y luego se convierte directamente en una señal digital correspondiente. Las ventajas de CMOS son su bajo costo, bajo consumo de energía, fácil de fabricar y se puede colocar en el mismo chip que el circuito de procesamiento de imágenes. La desventaja es que es probable que se produzca ruido.

Los datos provienen de Xi'an Dimension Measurement Optoelectronics. Xi'an Dimensional Measurement Optoelectronics Technology Co., Ltd. es un fabricante y vendedor profesional de microscopios ópticos de precisión. Los principales productos de la empresa incluyen microscopios estereoscópicos, microscopios biológicos, microscopios metalográficos, software de análisis metalográfico, microscopios de polarización, microscopios de fluorescencia, microscopios de contraste de fase, microscopios de medición, microscopios de herramientas, microscopios profesionales, fuentes de luz fría de fibra, colimadores, refractómetros y otros instrumentos ópticos.