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