22/02/25Размер пикселя камеры — это физическая ширина и высота пикселя на сенсоре камеры, обычно измеряемая в микрометрах (мкм). Это одна из важнейших характеристик камеры, которую следует оптимизировать для решения конкретных задач, поскольку она влияет как на чувствительность камеры, так и на её способность улавливать мелкие детали.
Хотя размер пикселя сенсора важен, именно размер пикселя результирующего изображения определяет многие характеристики изображения камеры после применения увеличения оптической системы. Размер пикселя изображения определяется размером пикселя сенсора, делённым на общее увеличение системы. Таким образом, существует значительная разница между оптическими системами с фиксированной фокальной плоскостью, такими как объективы микроскопов, и фокусируемыми системами, такими как обычные объективы для камер. В последнем случае увеличение, а следовательно, и эффективный размер пикселя изображения, можно изменять, приближаясь или удаляясь от объекта съёмки, или используя зум-объективы для изменения увеличения.
В оптических системах с объективами микроскопа с фиксированной фокальной плоскостью или в системах с линзами, где фиксированы как уровень зума, так и расстояние до объекта, более крупные пиксели могут собирать больше света, обеспечивая более высокую чувствительность. Например, если вы хотите собрать дождевую воду, ведро будет эффективнее чашки. Площадь пикселя — важный фактор, а это означает, что при сравнении камер пиксель, вдвое больший по осям X и Y, имеет в четыре раза большую площадь и, следовательно, будет подвергаться воздействию в четыре раза большего количества фотонов. В условиях низкой освещенности увеличение размера пикселя может дать значительный выигрыш в чувствительности, сокращая требуемое время экспозиции или уровень освещенности.
В этих фиксированных оптических системах недостаток больших пикселей может заключаться в ухудшении разрешения мелких деталей изображения. Чем больше пиксель, тем выше степень пикселизации изображения. Если пиксель на изображении имеет размер 1 мкм, он не сможет отображать детали размером менее 2 мкм, не сливаясь с соседними деталями.
Однако размер пикселя камеры — не единственный фактор, ограничивающий разрешение мелких деталей. Оптическая система также имеет предел детализации, до которого детали становятся размытыми. Каждая оптическая система имеет соответствующий минимальный размер пикселя, ниже которого выигрыш в разрешении деталей практически отсутствует, но чувствительность всё равно снижается. Для систем с объективом микроскопа этот предел определяется в первую очередь числовой апертурой (ЧА) объектива.
Камера с размером пикселя 6,5 мкм идеально подходит для объективов микроскопа с высокой числовой апертурой 60x. Камеры с размером пикселя 10 или 11 мкм подходят для объективов с высокой числовой апертурой 100x. В обоих случаях более крупные пиксели могут обеспечить более высокую чувствительность, но более мелкие пиксели не обеспечат более высокую детализацию изображения.
