ดูเหมือนว่าคุณต้องการอุปกรณ์สร้างภาพทางวิทยาศาสตร์ ฉันถูกบอกเมื่อฉันทำงานกับสิ่งเหล่านี้ว่าอุปกรณ์การถ่ายภาพ CCD ระดับวิทยาศาสตร์เป็นอุปกรณ์เชิงเส้นส่วนใหญ่ที่มนุษย์รู้จักซึ่งตรงกันข้ามกับภาพที่ @Guffa พูดถึง ฉันกำลังพูดถึงกล้องที่ทำจากโฟโตเมทริก pco (sensicam) หรืออุปกรณ์ที่สร้างขึ้นสำหรับการถ่ายภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์หรือกล้องจุลทรรศน์
ตัวสร้างภาพเหล่านี้มีความแตกต่างจากอุปกรณ์ถ่ายภาพเกรดเชิงพาณิชย์ซึ่ง:
- ไม่มีเลนส์ คุณต้องจัดหาสิ่งนั้น นี่คือเครื่องตรวจจับบริสุทธิ์ โดยทั่วไปแล้วการเมานต์คือ C หรือ F เมานต์
- ไม่มีพิกเซลร้อนหรือพิกเซลเย็น (อย่างน้อยในช่วง $ 20k / ชิป) หากมีให้ส่งคืนผู้ผลิตเพื่อเปลี่ยน
- ไม่กี่ปีที่ผ่านมา 1280x1024x8fps ถือว่าดีมาก บางทีพวกเขาอาจใหญ่ขึ้นตั้งแต่นั้นมาฉันไม่รู้
- คุณสามารถ bin (รวมพิกเซลเพื่อเพิ่มความไวของอุปกรณ์และลดความละเอียดเชิงพื้นที่)
- ตรรกะสำหรับการอ่านพิกเซลจากอุปกรณ์นั้นดีมาก สำหรับอุปกรณ์รุ่นเก่า (อายุมากกว่าสิบปี) มีข้อผิดพลาดเล็กน้อยเมื่อย้ายค่าพิกเซลจากพิกเซลหนึ่งไปยังพิกเซลถัดไปเพื่ออ่านค่าที่ตัวแปลงสัญญาณอนาล็อก / ดิจิตอลที่ขอบของชิป ข้อผิดพลาดนั้นเป็นศูนย์ในอุปกรณ์ที่ทันสมัย ตัดความแตกต่างนี้ด้วยตัวสร้างภาพ CMOS ซึ่งการอ่านข้อมูลเกิดขึ้นในแต่ละพิกเซล (และการแปลง A / D อาจไม่เหมือนกันจากพิกเซลเป็นพิกเซล)
- ชิพจะถูกทำให้เย็นลงโดยปกติจะอยู่ที่ -20 ถึง -40 C เพื่อลดเสียงรบกวน
- ส่วนหนึ่งของข้อกำหนดของผู้ผลิตคือประสิทธิภาพควอนตัมหรือโอกาสร้อยละที่โฟตอนจะถูกแปลงเป็นอิเล็กตรอนและบันทึกไว้ CCD ที่บางส่วนอาจมี QE ประมาณ 70-90% สำหรับโฟตอนสีเขียว (450nm) ในขณะที่บางรุ่นอาจอยู่ในช่วง 25-45%
- ตัวสร้างภาพเหล่านี้เป็นภาพขาวดำบริสุทธิ์บันทึกคลื่นความถี่ที่ระบุโดยผู้ผลิตและสามารถเข้าสู่ช่วง IR และ UV แก้วส่วนใหญ่จะตัดรังสียูวี (คุณต้องได้แก้วพิเศษหรือควอตซ์เพื่อให้ผ่าน) แต่ IR อาจจะต้องกรองเพิ่มเติม
ผลรวมของความแตกต่างเหล่านี้หมายความว่าค่าของแต่ละพิกเซลสัมพันธ์กันอย่างมากกับจำนวนโฟตอนที่กระทบตำแหน่งทางกายภาพของพิกเซล ด้วยกล้องเชิงพาณิชย์คุณไม่สามารถรับประกันได้ว่าพิกเซลจะทำงานเหมือนกัน (และอันที่จริงแล้วมันเป็นสิ่งที่ดีที่พวกเขาไม่ได้ทำ) หรือว่าพวกเขาประพฤติแบบเดียวกันจากภาพไปยังภาพ
ด้วยอุปกรณ์ระดับนี้คุณจะทราบจำนวนฟลักซ์ที่แน่นอนสำหรับพิกเซลที่กำหนดภายในขอบเขตของสัญญาณรบกวน ค่าเฉลี่ยของภาพนั้นจะเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการจัดการกับจุดรบกวน
ระดับของข้อมูลนั้นอาจมากเกินไปสำหรับสิ่งที่คุณต้องการ ถ้าคุณต้องการที่จะไปค้าเกรดแล้วนี่เป็นวิธีที่จะไป:
- รับชิปภาพ Sigma (Foveon) สิ่งเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อตลาดการถ่ายภาพทางวิทยาศาสตร์ ข้อดีของชิปนี้คือแต่ละพิกเซลมีสีแดงสีเขียวและสีน้ำเงินทับซ้อนกันแทนที่จะใช้เซ็นเซอร์ไบเออร์ซึ่งรูปแบบพิกเซลไม่ซ้อนกัน
- ใช้กล้องนี้ที่ iso 100 เท่านั้นอย่าไปใช้ iso ตัวอื่น
- วางกล้องไว้ด้านหน้าแหล่งกำเนิดแสงของเอาต์พุตที่รู้จักในระยะห่างที่ทราบ ความสว่างของแสงที่ราบเรียบ (เช่นไปจากขอบถึงขอบของกล้อง) ยิ่งดี
- บันทึกภาพในเวลาที่ได้รับแสงจากนั้นปรับเปลี่ยนเวลาในการรับแสงเพื่อเปลี่ยนฟลักซ์ที่ชัดเจนที่เซ็นเซอร์หรือเปลี่ยนแหล่งกำเนิดแสงของคุณ
- จากชุดภาพนี้ให้สร้างเส้นโค้งที่แสดงค่าพิกเซลเฉลี่ยเป็นสีแดงสีเขียวและสีน้ำเงินสำหรับฟลักซ์ที่รู้จัก ด้วยวิธีนี้คุณสามารถแปลงความเข้มของพิกเซลเป็นฟลักซ์
- หากคุณมีโปรไฟล์การส่องสว่างที่สมบูรณ์แบบโดยสิ้นเชิงคุณสามารถอธิบายพฤติกรรมของเลนส์แบบเลื่อนได้เช่นกัน
จากที่นี่คุณสามารถถ่ายรูปห้อง (หรืออย่างอื่น) ในสภาพที่ควบคุมได้ซึ่งคุณจะรู้ว่าคำตอบคืออะไรและตรวจสอบความโค้งของคุณ