探索生物医学的奥秘：CMOS传感器

通常，sCMOS传感器被认为是“下一代”CMOS传感器。

引入sCMOS 技术是为了在CMOS开发早期弥补新型CMOS传感器与传统CCD（电荷耦合器件）传感器之间的差距。起初，由于动态范围、读取噪声、帧率和分辨率方面的限制，生物医学应用无法使用CMOS传感器。

引入sCMOS相机时，它们使用了与CMOS传感器非常相似的设计原理和制造技术，但结合了多种功能来帮助他们克服最初的CMOS缺点。这使得sCMOS传感器适合于要求低光性能，宽动态范围和高保真度的科学应用。

然而，自推出sCMOS相机后，传统CMOS传感器在量子效率和降低自身内部噪声方面获得了巨大提升，使CMOS相机成为许多高级生物医疗应用的可行选择。而且大多数CMOS相机要比sCMOS相机实惠得多。仅此一个因素便促使许多工程师和研究人员在选择显微镜相机，组织学相机，细胞学/细胞遗传学相机或落射荧光相机时考虑使用最新的CMOS传感器。

选择CMOS还是sCMOS传感器，取决于一系列因素。如果您在两者间举棋不定，可以使用落射荧光照明，因为即便不购买sCMOS传感器，白光也已足够。哪种传感器更适合，很多时候只需考虑到达相机的光线量，或者考虑具体应用的特殊性能参数组合。

无论是CMOS还是sCMOS，您都应当选择单色传感器，而非彩色传感器，因为单色传感器具有固有的量子效率优势。

sCMOS传感器的特点是背面照明和能够降低总体噪声的较大像素（如 CCD 技术）。另外，sCMOS相机通常包括Peltier冷却系统，以减少长时间曝光后由热产生的噪声。使用sCMOS传感器的相机还需要一个高带宽接口，例如带帧采集板的CameraLink或 CoaXpress，从而使这种视觉系统更加复杂，因此价格更高。

为提高性价比，CMOS制造商不断提升量子效率（收集入射光子的能力），降低读取噪声（确保较低程度的入射光子不在噪声中丢失）并采用背面照明。虽然有的CMOS传感器也可以使用Peltier冷却系统，但对于某些生物医疗成像应用来说，量子效率和减噪方面的改进已无需再使用冷却了。

降低成本的另一个渠道是接口。多年来，CMOS传感器已与诸如USB3，GigE和10 GigE的消费类接口配对。这些接口不需要帧捕获器，从而降低了系统的复杂性（以及成本）。即将推出的 25/100GigE、USB4 和 CXPX 接口将可以大幅增加带宽，有助于完全解决此问题。

仅仅是优惠的价格就促使许多工程师和系统设计师考虑评估最新的CMOS传感器，以取代基于sCMOS的系统。在许多案例中，视觉系统设计师惊喜地发现，1千美元内就可以找到一款合适的CMOS相机，而通常相似性能参数的sCMOS设置可能需要1万美元。

无论是sCMOS还是CMOS，许多相机制造商都没有使用单一的标准来比较相机。因此，无论使用哪种类型的传感器，选择合适的相机都是一个难点。在机器视觉领域，EMVA1288已经成为欧美AIA（美国自动成像协会)和日本JIIA（日本工业成像协会)公认的相机规格和测量标准。

综上所述，对于需要极致性能的情况下，sCMOS相机可能是必需品。但是，对比您需要性能参数的重要性，再对CMOS和sCMOS相机进行合适的选择。

CMOS传感器在不断发展，CMOS和sCMOS之间的性能差距正在迅速缩小。如果常规的CMOS传感器可以满足您的应用要求，那么对于您和您的团队而言，这可能是一种优惠得多的替代选择。

如需进一步缩小相机型号选择范围，可以使用FLIR机器视觉型号选择器，它包含14+（基于 EMVA 1288）成像参数筛选条件。如需查找弱光条件下性能良好的型号，可以筛选绝对灵敏度、量子效率和动态范围值较高的相机。想要知道具体怎样选择，点击“阅读原文”让专业人士为您答疑解惑吧~