作者:李gh 时间:2025-04-23
Apx Atik相机系列是Atik迄今为止最新款的CMOS相机。Apx-60全画幅制冷CMOS相机拥有高达60M像素的大格式传感器,提供16bit图像深度,具有高满阱深度和低噪声,全画幅传感器提供多达65,536个灰度级。但为了特定场景长时间曝光,APX-26,APX-60均无配备闪光灯系统。该型号相机可以配备商用或工业级背照式传感器,保证连续使用,并标配出/入触发器。通过硬件革新与算法协同,CMOS相机在低噪声性能上已超越传统CCD,同时保留高集成度与低功耗优势,成为科学、工业及消费级成像的主流选择。Atik Cameras大靶面制冷CMOS相机(Large Format Cooled CMOS)通过TEC制冷将传感器温度降至-15°C至-20°C,在天文相机领域也有一定应用,APX-60相机显著降低暗电流噪声,提升图像信噪比,无安培辉光。本文章旨在为客户介绍Atik APX系列大靶面制冷相机的参数和应用,方便客户的选型。
Atik Cameras大靶面制冷相机的应用
-科学成像:在荧光显微镜中,低读取噪声(<2e⁻)配合多帧平均可检测单光子级信号,提升活体细胞追踪精度。
-工业检测:高满阱容量(如ChemiMOS系列)支持短波红外(SWIR)穿透成像,用于半导体晶圆内部缺陷识别。
以上两点是常见应用,Apx系列长时间曝光相机适用于大量要求苛刻的应用,如显微镜、光谱学、PCB筛选、平板筛选、色度学、中子成像、发光和天体摄影。APX系列在化学发光检测、活体生物发光追踪等需数小时连续曝光的场景中,仍能保持“>90%线性响应”与无热噪叠加,满足科研级成像的严苛需求。
大靶面制冷CMOS相机关键参数:
Atik Cameras大画幅传感器-APX系列可以处理高达43毫米对角线(全画幅)的传感器尺寸,长时间曝光相机,同时保持足够大的3.76um像元大小,26MP(APS-C)选项可以实现更大视野。
型号 |
ATIK APX-60 |
ATIK APX-26 |
像元大小(um) |
3.76 x3.76 |
3.76x3.76 |
分辨率 |
9576 x 6388 |
6244 x4168 |
传感器 |
Sony IMX455 CMOS |
Sony IMX571 CMOS |
传感器尺寸 |
36mm x 24mm |
23.5mm x 15.7mm |
暗电流 |
0.005e-/s/px |
0.002e-/s/px |
ADC |
16bit |
16bit |
满阱容量 |
51000e- |
|
读取噪声 |
1.2e- |
|
帧率 |
2fps |
4fps |
20℃时定点冷却 |
-20℃ |
-15℃ |
最大曝光时间 |
24 hours |
|
最小曝光时间 |
0.01s |
|
快门模式 |
带有全局重置的电子卷帘快门 |
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PC接口 |
USB 3.2 Gen1 |
|
镜头接口 |
M54 |
Atik APX系列相机无安培辉光技术解析
Atik Cameras APX系列长时间曝光相机通过以下创新彻底消除安培辉光(Amplifier Glow)对成像的干扰:
-硬件架构革新:采用索尼最新IMX传感器(如IMX571/IMX455)与Atik自主设计的低噪声电子元件,可在成像过程中关闭或静默传感器上的读出电路。
-噪声控制优势:传统方案通过暗场校准部分抵消安培辉光,但长时间曝光时残留噪声仍会侵蚀动态范围。APX系列Atik相机从源头消除该干扰,确保全曝光周期内信号纯净度,尤其适用于天文摄影与科学成像中对弱光信号的高精度捕捉。
-设计哲学:Atik坚持"基底纯净优先" 原则,通过传感器与电路协同优化,避免后期算法修正引入的误差累积,为高动态范围(HDR)成像奠定硬件基础。
安培辉光对普通相机与APX-60的影响
在天文相机领域,安培辉光对成像影响较大,APX系列无安培辉光的特性使得其在天文相机领域具有较大优势
Atik APX系列相机低读取噪声优势的技术解析
TEC制冷相机尽管CMOS传感器采用独立像素读取架构,无法直接实现CCD的全局电荷转移噪声抑制机制,但其通过以下技术创新在低读取噪声领域实现突破:
硬件层优化:采用深沟隔离(DTI)工艺 与背照式(BSI)传感器设计,将读取电路置于光电二极管下方,有效降低像素间串扰。TEC制冷相机新一代索尼IMX系列传感器(如IMX571/IMX455)通过优化浮动扩散放大器(FDA)和低噪声ADC,使读取噪声降至1.2e⁻~6e⁻,显著低于传统CCD的3e⁻~10e⁻。
软件补偿策略:
-多帧平均算法:Atik相机利用CMOS低读取噪声特性,通过叠加多帧图像降低随机噪声(如热噪声、散粒噪声)的统计影响。
-动态范围扩展:软件级联结合高满阱容量设计(单个像素满阱容量提升30%以上),可避免高光溢出并实现>80dB动态范围,适用于天文摄影中的HDR成像与工业检测中的高对比度场景。
全阱容量提升的协同效应:长时间曝光相机增大像素尺寸(如10μm²至16μm²)与优化电荷存储结构(如深光电二极管),使单像素满阱容量提升至11,000e⁻~20,000e⁻,即使长时间曝光仍能保持线性响应,减少暗电流噪声对弱信号的影响。