ORCA-Flash2.8 C11440-10C 數(shù)字sCMOS相機(jī)
這款sCMOS相機(jī)的體積小巧，擁有280萬像素和3.63μm×3.63μm的像素尺寸，價格親民，卻有著性能。全分辨率、45幀/秒速度下，其讀出噪聲為3電子，550nm處峰值量子效率為67%，該相機(jī)在高速熒光應(yīng)用中占有一席之地，當(dāng)高分辨率時優(yōu)勢明顯。通過與0.5x C卡口適配器耦合，ORCA-Flash2.8的像素尺寸可與經(jīng)典制冷型CCD相提并論，而幀頻更高、視場角更大、信噪比更好（綠光波段），且價格更低廉。
特性
低噪聲高速讀出
比制冷型CCD相機(jī)更低的讀出噪聲
FL-280型科學(xué)級CMOS圖像傳感器通過片上CDS電路，實現(xiàn)了低噪聲性能。其讀出噪聲為3電子rms，比傳統(tǒng)的制冷型CCD圖像傳感器更加優(yōu)秀。更低的讀出噪聲可提高低光量探測極限。
低噪聲和快速讀出同步
由于FL-280使用列A/D轉(zhuǎn)換器每一列可同時讀出，因此其不但實現(xiàn)了低噪聲的特點(diǎn)，同時還可以高速讀出。在保持低噪聲的同時，它同時還可以高分辨率和同步快速讀出。在不犧牲低噪聲性能的同時，它還具有大視場、高分辨率以及高速成像性能。而且，它具有子陣列功能，可以在不犧牲讀出噪聲性能的情況下實現(xiàn)1273幀/秒 的讀出速度。
低暗電流
ORCA-Flash2.8 通過半導(dǎo)體制冷，在+5 ℃下具有很低的暗電流。
成像質(zhì)量高，無固定圖案噪聲
【噪聲性能表現(xiàn)對比】（無圖像校正）
傳統(tǒng)CMOS相機(jī) ORCA-Flash2.8
曝光時間：15ms 曝光時間：50ms
FL-280每個像素和每列都有讀出放大器。由于其的半導(dǎo)體制造工藝，這些放大器之間的差異大大地被減小了。因此，它沒有固定圖案噪聲，而在傳統(tǒng)CMOS傳感器上，固定噪聲表現(xiàn)為采集圖像上的典型斑點(diǎn)。
像素尺寸和視場
分辨率為傳統(tǒng)CCD(2/3英寸、130萬像素)的兩倍
【分辨率對比】
明視場觀測（樣品：硅藻檢驗，物鏡：Plan Apo 40x）
FL-280有280萬像素，而其分辨率是ORCA-R2所使用的傳統(tǒng)CCD(2/3英寸、130萬像素)的兩倍。其像素尺寸為3.63 μm× 3.63 μm，是傳統(tǒng)CCD圖像傳感器(2/3英寸、130萬像素)的一半。
比CCD(2/3英寸、130萬像素)更大的視場
[視場對比]
熒光觀測（樣品：熒光細(xì)胞切片樣品#2（腎上腺素），物鏡：Plan Apo 40x）
盡管FL-280像素大小只有不到傳統(tǒng)CCD的二分之一，但是由于其像素數(shù)為傳統(tǒng)CCD的兩倍，所以能夠提供比傳統(tǒng)CCD更寬的視場。
* 在顯微成像中使用0.5 x中繼鏡頭每像素可獲得與CCD(2/3英寸、130萬像素)相同數(shù)量的光子數(shù)
出色的線性度（入射光子VS輸出信號）
線性度
線性特征
線性度是忠實探測信號所必需的。ORCA-Flash2.8使用FL-280傳感器，且由于優(yōu)化的電路，保證了在入射光子和輸出信號之間的線性度。
模擬增益
適合短時曝光的低光量成像
【對比】（曝光時間：22ms）
模擬增益1x 模擬增益8x
ORCA-Flash2.8具有片上增益控制能力，可在將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號之前對其倍增。該功能有助于減小在模數(shù)轉(zhuǎn)換中的量化誤差，而讀出噪聲可降至3電子rms。 當(dāng)?shù)凸饬繕悠沸枰诙虝r間成像、輸出信號電平只有幾個到幾十個ADU時，可以通過提高模擬增益實時校正特性來提高圖像質(zhì)量。
實時校正特性
陰影校正、缺陷像素校正
相機(jī)的圖像處理必須考慮由于照明或光學(xué)結(jié)構(gòu)引起的陰影，同時還必須處理個別像素比周圍其他像素讀出噪聲略高這個問題。為了解決這些問題，提高圖像質(zhì)量，ORCA-Flash2.8可對每個像素實時進(jìn)行暗校正、陰影校正以及缺陷外圍設(shè)備同步像素校正。
外圍設(shè)備同步
外部觸發(fā)功能和時序輸出功能
除了大多數(shù)電子相機(jī)所具備的邊沿觸發(fā)和電平觸發(fā)功能，ORCA-Flash2.8還具有以下的外部觸發(fā)功能和時序輸出功能，以滿足相繼曝光時序和外圍設(shè)備的需要。該功能使得相機(jī)在多種應(yīng)用領(lǐng)域獲得了的成像。
--全面曝光觸發(fā)
全面曝光觸發(fā)用在脈沖光源成像上，比如脈沖激光器或者閃光燈。在該模式下，相機(jī)將全面曝光觸發(fā)之前和之后的兩幀圖像拼接為一幀。
--同步讀出觸發(fā)
同步讀出觸發(fā)模式用來在需要外源控制每幀曝光開始時序時進(jìn)行連續(xù)成像。這對激光共聚焦顯微成像很有用。
--起始觸發(fā)
使用起始觸發(fā)，以便使在內(nèi)部觸發(fā)模式下的相機(jī)通過外部觸發(fā)脈沖開始工作。該功能對電激發(fā)熒光成像非常有用， 沒有滯后時間。
--觸發(fā)延時功能
在外部觸發(fā)模式，可通過指令設(shè)置觸發(fā)信號輸入相機(jī)的延時時間。
--可編程時序輸出
可以通過遵循一定脈沖寬度或延時時間的指令，產(chǎn)生輸出脈沖。該功能如同一個簡單的延時單元或者一個簡單的脈沖產(chǎn)生器。
--全面曝光時序輸出
全面曝光時序輸出可顯示出所有行同時曝光的全面曝光時序。
--觸發(fā)準(zhǔn)備輸出
觸發(fā)準(zhǔn)備輸出可顯示出觸發(fā)準(zhǔn)備周期，在觸發(fā)準(zhǔn)備周期內(nèi)相機(jī)可在內(nèi)部觸發(fā)模式下接收外部觸發(fā)。
示例圖片
高靈敏度、高分辨率成像實例
三種染色的疊加狀態(tài)（樣品：熒光細(xì)胞切片樣本#2）
高速成像 
樣品：加載了Fluo-4熒光探針的ins-1細(xì)胞（胰島素分泌細(xì)胞），觀察其自發(fā)性Ca2+濃度的變化。
拍攝條件：45幀/秒（曝光時間：22ms）
應(yīng)用
高速Ca2+成像
比例成像
FRET
TIRF顯微成像
活細(xì)胞綠色熒光蛋白表達(dá)
延時熒光成像
微形態(tài)特征觀察
實時共聚焦顯微成像
原位雜交熒光
失效分析
半導(dǎo)體檢測
X射線閃爍體讀出
配置
光譜響應(yīng)
外形尺寸圖
規(guī)格表
型號 | C11440-10C |
相機(jī)頭類型 | 被動風(fēng)冷頭 |
有效像素 | 1920 (H)×1440 (V) |
像素尺寸 | 3.63 μm (H)×3.63 μm (V) |
有效區(qū)域 | 6.97 mm (H)×5.23 mm (V) |
滿阱容量 | 18 000 電子（典型值） |
讀出速度 | 45.4 幀/秒 (1920 (H)×1440 (V)) |
讀出噪聲 | 3 電子(增益8×) (r.m.s.)典型值 |
曝光時間 | 20 μs 到 10 s (內(nèi)觸發(fā)、外觸發(fā)) |
制冷方式 | 半導(dǎo)體制冷和自然風(fēng)冷 |
制冷溫度 | +5 ℃（環(huán)境溫度+20 ℃） |
動態(tài)范圍 | 4500:1① (增益1×) |
模擬增益 | 1×到 8× (256 階) |
拼接（binning） | 2×2② |
外部觸發(fā)模式 | 邊沿、電平、全面曝光觸發(fā)、同步讀出觸發(fā)、起始觸發(fā) |
觸發(fā)延時功能 | 0 μs 到10 s (10 μs步長) |
觸發(fā)輸出 | 可編程時序輸出、全面曝光時序輸出、觸發(fā)準(zhǔn)備輸出 |
接口 | Camera Link 基本配置 |
連接口 | Mini-CameraLink |
A/D轉(zhuǎn)換 | 12位 |
鏡頭卡口 | C卡口 |
供電 | AC100 V 到AC240 V, 50 Hz/60 Hz |
功耗 | 約45 W |
工作溫度 | 0 ℃到+40 ℃ |
存儲溫度 | -10 ℃到+50 ℃ |
工作、存儲濕度 | 70 % （無凝結(jié)情況下） |
①根據(jù)滿阱容量和讀出噪聲的比例計算
②相機(jī)內(nèi)數(shù)字拼接（digital binning）處理
子陣列（典型示例）
像素數(shù)(H)×(V) | 1920×1080 | 1920×600 | 1920×240 | 1920×80 | 1920×8 |
讀出速度（幀/秒 ） | 60.0 | 104.6 | 236.8 | 540.0 | 1273.6 |
