PCO sCMOS科研級相機總覽

昊(hao)量的供應(ying)商德國PCO公司于1987年誕生于德(de)國(guo)，是科學級相機(ji)和工業相機系統的鼎級技術和產品提供商，在高靈敏、超低讀出噪聲、高幀速率、相機制冷、廣泛的可選曝光時間范圍、紫外（UV）到近紅外(wai)（NIR）感光以及超高動態范圍等諸多成像相關方向，具有*的核心技術優勢。PCO sCMOS科研級相機總覽

PCO產品包(bao)含新的高靈敏高性能的scmos相(xiang)機、高(gao)畫質高(gao)速攝像(xiang)機、增強(qiang)型scmos相機、Two-Tap CMOS頻域FLIM相機等(deng)。

德國PCO相機和技術可廣泛應用于(yu)可見(jian)光(guang)、紫外光(guang)、近紅外光(guang)、熒光(guang)、弱光(guang)和單光(guang)子級信號的成像(xiang)和定量(liang)分析，以及時(shi)間分辨、熒光(guang)壽(shou)命(ming)分析、高速和超(chao)高速成像(xiang)等。其適用范圍涵蓋物理科學(xue)(xue)、生命(ming)科學(xue)(xue)、工(gong)程、國防(fang)、工(gong)業以及(ji)光(guang)電科學(xue)(xue)、天文學(xue)(xue)等(deng)諸多領域。

sCMOS相機詳細規格參數：

pco.panda 26

單(dan)色/彩色傳(chuan)感器選項(xiang)；真正電荷級的全局快門；超(chao)高分辨(bian)率5120 x 5120像素；防塵機體(ti)；超緊(jin)湊(cou)的外形設(she)計；量子效(xiao)率可達65 %

pco.panda 4.2 bi UV

190 nm - 1100 nm光譜范圍(wei)；背(bei)照式(shi)成像(xiang)芯(xin)片；超緊湊的(de)外形(xing)設計(ji)；像素2048 x 2048；USB 3.1 Gen1接(jie)口

pco.panda 4.2 bi

背(bei)照式成像芯片(pian)；量子(zi)效率可達(da)95 %；超緊(jin)湊的外形設計(ji)；像(xiang)素2048 x 2048；USB 3.1 Gen1接口(kou)

pco.panda 4.2

2.1 e- 低讀(du)出噪音；量(liang)子效率(lv)可達80 %；超緊(jin)湊的外形設計；像素(su)2048 x 2048；USB 3.1接口

pco.edge 26

具備準確(que)的電(dian)荷級的全域快門；像素5120 x 5120；方便靈活(huo)的制冷系統可低(di)至-20 °C；緊(jin)湊的外形設計；量子(zi)效率可達72 %；USB 3.1 Gen1接口

pco.edge 5.5

1.0 e-中值讀出噪(zao)音；2560 x 2160像素分辨率(lv)；30 000 : 1動態范圍；100 幀每秒 （zui大(da)幀速率）；滾動和全域快門(men)功能；Camera Link 或(huo)者 USB 3.0接口

pco.edge 4.2 bi UV

190 nm - 1100 nm光譜范圍；背照(zhao)式(shi)成(cheng)像(xiang)芯片；量子(zi)效率可達(da)95 %；方(fang)便靈活的制冷系統(tong)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(zhi)冷系統可(ke)低(di)至-25°C；像素2048 x 2048；40幀(zhen)每秒 （zui大幀(zhen)速率）；USB 3.1 Gen1

pco.edge 4.2

0.8 e-中值(zhi)讀出(chu)噪音；2048 x 2048像素分辨(bian)率；動態范圍(wei)可達至(zhi)37 500:1；100 幀每秒（zui大幀速率(lv)）；量子效率可(ke)達至82 %；Camera Link 或者 USB 3.0接口(kou)

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 動態范圍(wei)；量子效(xiao)率(lv)可達(da)至82 %；USB 3.0 接口

pco.edge 3.1

1.1 e- 中值讀(du)出噪音(yin)；2048 x 1536 像素分辨率；27 000 : 1 動態范圍；滾動和全(quan)域快門(men)功能(neng)；USB 3.0 接(jie)口

pco.pixelfly usb

量(liang)子效率62 %；超(chao)緊湊型設計；14位動態范圍；像素分辨(bian)率1392 x 1040；USB 2.0 接口

pco.ultraviolet

量子(zi)效(xiao)率40 % @192 nm；超緊湊型設計；14位動態范(fan)圍；像素分辨率1392 x 1040；USB 2.0 接口(kou)

pco.edge 4.2 bi UV

190 nm - 1100 nm光(guang)譜范圍；背照式成像芯片(pian)；量子效率(lv)可達95 %；方便靈活的制冷系統可低至-25 °C；像(xiang)素2048 x 2048；USB 3.1 Gen1

pco.panda 4.2 bi UV

190 nm - 1100 nm光譜范圍；背照(zhao)式成像芯片；超緊(jin)湊的外形設計(ji)；像素2048 x 2048；USB 3.1 Gen1接(jie)口

pco.ultraviolet

量子(zi)效率40 % @192 nm；超(chao)緊湊型設計(ji)；14位動態范圍；像素分辨率1392 x 1040；USB 2.0 接口

pco.edge 4.2 (10G FOL)

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

pco.edge 5.5 (10G FOL)

10G光纖接口；高(gao)速圖像傳輸；1.0 e-中值(zhi)讀(du)出噪音；2560 x 2160像素分辨(bian)率；100 幀每秒 （zui大(da)幀速(su)率）；滾動(dong)和全(quan)域(yu)快門(men)功能

sCMOS相機 典型的應用方向（包括但不限于）

各類熒光、超分辨顯(xian)微成像

光片(pian)照明(ming)顯微成像(LSFM)

全(quan)內反射(she)熒光成像（TIRF）

結構照明顯微成像(xiang)(SIM)

隨機單分(fen)子定位(wei)成像（PALM/STORM）

受激(ji)發(fa)射(she)損耗熒光(guang)成(cheng)像（STED）

選擇(ze)性平(ping)面熒光成像(xiang)（SPIM）

各類(lei)生物(wu)、物(wu)理、化學發(fa)光(guang)成像

sCMOS相機應(ying)用示例

【關于(yu)sCMOS相機】

什么(me)是SCMOS相機?

科(ke)學級CMOS，即 Scientific CMOS(sCMOS)，是集合(he)了(le)CCD的基(ji)底構造體系以(yi)及CMOS的(de)讀出集成電(dian)路(lu)結(jie)構(gou)而(er)形成的(de)zui新圖(tu)像傳(chuan)感器技術，具有低噪聲、高(gao)幀率、高(gao)滿阱、高(gao)動態(tai)范圍等優(you)勢。

sCMOS相機(ji)在傳統的(de)工藝和(he)處理能力(li)方面又得到(dao)了技能的(de)提升，在行業(ye)的(de)不斷發展當中(zhong)，新型的(de)相機(ji)出(chu)現，不僅避免(mian)了傳統相機(ji)芯片的(de)高暗電流，高讀出(chu)噪音，低填(tian)充(chong)因子，一致性(xing)差等特點，還繼承了原(yuan)來芯片(pian)的高速、低消耗的優點。

sCMOS相機的(de)原理：

sCMOS相機芯片(pian)會在(zai)高(gao)分辨率(lv)當中實現高(gao)速的(de)采集，是對(dui)芯片(pian)的(de)讀出電路(lu)進(jin)行了改進(jin)，傳(chuan)感器(qi)的(de)上半(ban)部和(he)下半(ban)部分別讀出(chu)。傳(chuan)感器(qi)每(mei)半(ban)部分的(de)每(mei)一列都配備(bei)了雙(shuang)列電平(ping)放大器(qi)和(he)雙(shuang)模數轉換器(qi)(ADC)。

這(zhe)樣就使得元信號實現(xian)了(le)雙(shuang)輸出(chu)，輸出(chu)之后信號被雙(shuang)列放大，然后進(jin)行相關的轉換，從而能把讀(du)出(chu)噪聲降到zui低(di)，采用分立的(de)(de)增益設置，zui終(zhong)信(xin)(xin)號是高(gao)增益和低(di)增益兩個通道的(de)(de)信(xin)(xin)號重(zhong)組(zu)，這樣可(ke)以從很小的(de)(de)芯(xin)片(pian)當中獲得高(gao)動態(tai)的(de)(de)范(fan)圍。

在降低噪聲(sheng)的同時也(ye)通過制(zhi)冷和(he)恒溫設計降低了暗電流噪聲的干擾，其次，相(xiang)機(ji)的(de)芯片采(cai)用了微透(tou)鏡技(ji)術(shu)，可以zui大(da)程度(du)(du)上(shang)收集有效的(de)光信號(hao)，從而提升相(xiang)機(ji)的(de)靈敏度(du)(du)。

低讀出噪聲也有利(li)于高動態范圍的實(shi)現，通常，對(dui)于(yu)ccd或emccd來說，要達到(dao)它們(men)的zui高動態范圍值，需要在讀取速度上有(you)一(yi)個(ge)顯著的折衷，然而(er)sCMOS可以在提(ti)供高幀速率的情(qing)況下實現這個高(gao)動態(tai)范圍。

sCMOS相機的特性：

sCMOS相(xiang)機可以同時實(shi)現高頻(pin)率和移動目標的觀測，擁有高分辨率，能降低(di)噪聲(sheng)，可以(yi)適應(ying)(ying)不(bu)同的(de)應(ying)(ying)用(yong)環境，標(biao)準的(de)數(shu)據(ju)傳輸(shu)方式，可以(yi)實現無(wu)損數(shu)據(ju)輸(shu)出，實用(yong)方便(bian)，接(jie)口(kou)穩定。專業(ye)的獨處(chu)方式，實現(xian)高幀率(lv)，全分(fen)辨率(lv)很(hen)高，可以(yi)進(jin)一(yi)步(bu)的提高幀頻，減小圖像處(chu)理數(shu)據量。制冷溫度恒定(ding)，可以保證暗(an)場噪音的穩定(ding)性。

悠秀的(de)(de)圖像(xiang)矯正方法，可以針(zhen)對每個像(xiang)素(su)進行專業的(de)(de)校(xiao)正，從而減(jian)少像(xiang)素(su)的(de)(de)不一(yi)致性;所有的參數測試都(dou)是把(ba)標準測試(shi)作為標準(zhun)，從而讓相機比較更方便(bian)，它(ta)的非線性效應也很好。

【關于PCO】

PCO的歷史可(ke)以追溯至上個世紀80年代(dai)，當時的(de)公司創辦人(ren)Emil Ott博士就職于慕(mu)尼黑理(li)工大學(xue)的(de)技術電物理(li)學(xue)院，在使用增強型低速掃描(miao)相機進(jin)行測量時(shi)，他發現當(dang)時(shi)的(de)產(chan)品水準無法滿足科(ke)學(xue)應用的(de)復(fu)雜(za)需(xu)求(qiu)，于是在1987年，PCO誕生了！

為(wei)了克(ke)服當時(shi)的產品不(bu)足并(bing)提升技(ji)術標準(zhun)，Ott博士開始了他弟一(yi)臺圖像增強型相機的開發，并隨(sui)后在原(yuan)型上做出了幾款改型。在那個時期，PCO積累并(bing)日臻完善了(le)其核心技術，為進行鼎級產品的開發奠定了(le)基(ji)礎(chu)。

之后由(you)Ott博士和他的(de)工程師(shi)團(tuan)隊推出的(de)世(shi)介(jie)上弟一臺(tai)粒(li)子圖像測(ce)速（PIV）相機——SensiCam，隨后又(you)推出更多的悠秀產(chan)品。

DiCam: 弟(di)一臺有5納秒(miao)曝光時間的(de)圖(tu)像增(zeng)強(qiang)型攝(she)像機——1989年

VarioCam: 弟一(yi)臺采用(yong)隔行轉移芯片的制(zhi)冷型長曝光時間攝像機——1993年

SensiCam: 弟一臺具有(you)12位ADC的數碼隔行轉移相(xiang)機——1996年

pixelfly: 弟一(yi)臺12位(wei)機器視覺相機——2000年

pco.dimax: 弟一(yi)臺具有電(dian)視傳媒成像質量(liang)的12位高速攝(she)像機——2009年

sCMOS sensor: 聯合(he)開(kai)發(fa)者(zhe)，開(kai)創了CMOS芯片(pian)的(de)新時代(dai)

pco.edge: 弟一臺(tai)sCMOS相機——2010年

CameraLink HS接口: 創辦制(zhi)定了國際CLHS標(biao)準

pco.flim: 弟一臺(tai)40Mhz可調制CMOS相機——2016年

時至(zhi)2021年，PCO已經積累了三十多年的(de)(de)高性能相機系統開發和生產方(fang)面的(de)(de)技術及專業知識。

PCO掌握關鍵技術，和主要的感光芯片產商建立了伙伴關系，保證所有PCO的 sCMOS、CMOS、CCD相機都具備世(shi)介頂(ding)尖的技術水平。