22/02/25Kameraets pixelstørrelse refererer til den fysiske bredde og højde af pixelenheden på kamerasensoren, typisk målt i mikrometer (μm). Dette er en af de vigtigste kameraspecifikationer at optimere til din billedbehandlingsapplikation, da den påvirker både kameraets følsomhed og dets evne til at indfange fine detaljer.
Selvom sensorens pixelstørrelse er vigtig, er det faktisk den resulterende billedpixelstørrelse, der bestemmer mange af kameraets billeddannelsesegenskaber, efter at det optiske systems forstørrelse er anvendt. Billedpixelstørrelsen er givet ved sensorens pixelstørrelse divideret med den samlede systemforstørrelse. Der er derfor en betydelig forskel mellem optiske systemer med fast fokusplan, såsom mikroskopobjektiver, og fokuserbare systemer såsom konventionelle kameralinser. I sidstnævnte tilfælde kan forstørrelsen og dermed den effektive billedpixelstørrelse ændres ved at bevæge sig tættere på eller længere væk fra motivet eller ved at bruge zoomlinser til at ændre forstørrelsen.
For optiske systemer, der bruger faste fokalplanmikroskopobjektiver, eller linsebaserede systemer, hvor både zoomniveau og afstand til motivet er fast, kan større pixels opsamle mere lys, hvilket giver større følsomhed. Som en analogi, hvis man sigtede mod at opsamle regnvand, ville en spand være mere effektiv end en kop. Pixelarealet er den vigtige faktor, hvilket betyder, at når man sammenligner kameraer, har en pixel, der er dobbelt så stor som i X og Y, et fire gange større areal og derfor vil blive udsat for fire gange så mange fotoner. I situationer med svagt lys kan en forøgelse af pixelstørrelsen give massive fordele for følsomheden, hvilket reducerer den nødvendige eksponeringstid eller lysniveau.
I disse faste optiske systemer kan ulempen ved store pixels ligge i opløsningen af fine detaljer i billedet. Jo større pixel, desto større er graden af 'pixilering' i billedet. Hvis en pixel i dit billede er 1 μm i diameter, vil den ikke være i stand til at vise detaljer mindre end omkring 2 μm uden at tilstødende detaljer slører sig til én.
Kameraets pixelstørrelse er dog ikke den eneste begrænsende faktor for opløsning af fine detaljer. Det optiske system vil også have en grænse for, hvor små detaljer kan være, før de bliver slørede. Hvert optisk system vil derefter have en tilsvarende minimumspixelstørrelse, under hvilken der kun vil ses ringe eller ingen gevinst i detaljeopløsning, men der vil stadig være en ulempe i følsomhed. For mikroskop-objektivbaserede systemer bestemmes denne grænse primært af objektivets numeriske blænde (NA).
Et kamera med en pixelstørrelse på 6,5 μm er ideelt tilpasset til 60x high-NA mikroskopobjektiver. Kameraer med 10 eller 11 μm pixels er tilpasset til 100x high-NA objektiver. I begge tilfælde kan større pixels give mere følsomhed, men mindre pixels vil ikke give en finere billedopløsning.
