ORCA-Fusion

产品信息

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ORCA-Fusion

所属分类：先进成像>> 相机

关键词：sCMOS相机、CMOS、CCD

电话：010 - 59780025

邮箱：sales@topphotonics.cn

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商品描述

所属分类：先进成像>> 相机

关键词：sCMOS相机、CMOS、CCD

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产品简介
2018年11月1日，滨松全球同步发布了一款最新的高速、高灵敏、定量sCMOS相机——ORCA-Fusion。冠以了“ORCA”的名号，当然也继承了家族的优良“基因”。承袭前辈ORCA-Flash 4.0，ORCA-Fusion拥有着一如既往的高帧速：100帧/秒@470万像素；89.1帧/秒@530万像素。此外，最为突出的，则是此次在ORCA-Fusion上得以大幅提升的信噪比：最低0.7e(rms)读出噪声；QE/读出噪声比值高至1.14 。

产品特点
▪ 高分辨率：2304×2304（530万像素）
▪ 高速：100帧/秒（@2304×2048小区域成像）
▪ 动态范围：21,400：1
▪ 像素尺寸：6.5μm×6.5μm
▪ 读出噪声：0.7electrons，rms（超静扫描模式）
▪ Prnu：0.06% rms（@7500electrons）
▪ DSNU：0.3electrons rms
▪ 峰值量子效率：80%
▪ 先进成像的专利工具：光片读出模式

光谱响应曲线

参数指标

型号	C11440-20UP
探测器类型	sCMOS
分辨率	2304×2304
单像素尺寸	6.5μm×6.5μm
有效面积	14.976mm×14.976mm
满阱容量	15,000电子
读出速度	Fast scan: 89 frames/s with CoaXPress or 31.6 fps with USB3.0 (2304 x 2304) Fast scan: 100 frames/s with CoaXPress (2304 x 2048) Standard scan: 23.2 frames/s with CoaXPress or USB3.0 (2304 x 2304) Ultra quiet scan: 5.4 frames/s with CoaXPress or USB3.0 (2304 x 2304)
读出噪声	Fast scan：1.4 electrons rms Standard scan：1.0 electrons rms Ultra quiet scan：0.7 electrons rms
冷却方式	Peltier device+Forced air-cooled, Water-cooled
冷却温度	Forced air (Ambient at +25 ℃): -5 ℃ Water (+25 ℃): -5 ℃ Water (+15 ℃): -15 ℃
暗电流	0.5 electrons/pixel/s（-5 ℃）（typ.） 0.5 electrons/pixel/s（-5 ℃）（typ.） 0.2 electrons/pixel/s（-15 ℃）（typ.）
动态范围	21,400：1
外触发模式	Edge, Level, Sync readout, Start, Global reset edge, Global reset level, programmable
外触发接口	SMA×1
触发延时功能	Yes
触发输出	Global exposure timing, trigger ready, low, high
外部信号输出	SMA×3
接口	CoaXPress (6.25Gbpsx2 lane) and USB3.0 Super Speed
A/D转换器	16bit/12bit/8bit
镜头卡口	C-mount

如何炼成优秀的图像质量？

图像质量是成像中的一个核心关注点，可以通过两个概念予以评价——分辨率和信噪比。ORCA-Fusion具有530万像素（2304x2304），配合6.5um的像素尺寸，可以提供非常出色的分辨率。而信噪比方面要怎样做到提升呢？

关于相机成像的信噪比，主要与4个因素相关：

（1）样品信号的强度和显微镜物镜等光学系统对信号的收集能力；

（2）曝光时间，一般而言，延长曝光时间会带来信噪比的上升，但会牺牲帧速；

（3）量子效率；

（4）读出噪声;

从相机的角度，量子效率与读出噪声分别对应了信号与噪声，其比值越高，信噪比也就越高。

美的定量相机（Quantitative Camera）一直是滨松孜孜不倦追求的方向，而信噪比的不断提升则是其中的核心——在保证高量子效率的同时，ORCA-Fusion在噪声控制上精耕细作，将读出噪声降低至0.7e rms/0.6e median这样的水平，使得QE/读出噪声比值提升至1.33。这也使得ORCA-Fusion一经面世，就超过之前所有的sCMOS相机前辈，一跃领先。

而不同于许多同类产品降低帧速以保障信噪比的做法，滨松不仅做到了行业巅峰的信噪比，在速度上也绝不妥协，ORCA-Fusion的像素读出频率高达470MHz，在2304x2048（470万像素）这样的分辨率下能够做到100帧/秒，选择合适大小的ROI甚至能将帧速提升至41000帧/秒。

继续定义“高帧速”

除了信噪比，帧速在许多成像应用（如lightsheet）中也至关重要。上文提到了，ORCA-Fusion作为滨松系列科研相机ORCA家族的新成员，继承了优良“基因”，维持令业界欣羡的高帧速特性。

像素读出速度（即全幅帧速 x 像素数目）高达470MHz，相对CCD相机时代常见的20MHz自然不能同日而语，即使是比主流高端sCMOS相机的420MHz（100帧/秒 @ 2048x2048）也提升了12%。

ORCA-Fusion的全幅帧速为89.1帧/秒 @ 2304x2304；选取合适的ROI（如2304x2048）时能够获得更高的帧速（如100帧/秒）。另外由于Fusion本身具有的高速性能，彻底摒弃了传统sCMOS从两边读出的方式，改掉了ROI开窗位置不同帧速就不同的老毛病，率先做到了“从一而终”的读出方式。一方面，实现了任意位置取相同大小的ROI，帧速均相同；另一方面，大大提高了Lightsheet模式的读出速度。

高分辨率，看清更深处的细节

以上这张图出自ORCA-fusion，在分辨率提升至2304×2304（530万像素）后，图像变得更加清晰，细节也得以更好的体现。

而从下图中也可见，对同样视野大小拍摄的荧光小球，放大后可以看到更突出的细节，比市面上的背照式sCMOS相机清晰度高出一倍。

此外，ORCA-fusion还在一些细节上进行了完善。如为更加方便支撑结构的使用和设计，整体机身的重量降至了1.2kg。
外形尺寸（mm）：