22/02/25Kameraets pikselstørrelse refererer til den fysiske bredden og høyden på pikselenheten på kamerasensoren, vanligvis målt i mikrometer (μm). Dette er en av de viktigste kameraspesifikasjonene å optimalisere for bildebehandlingsapplikasjonen din, ettersom den påvirker både kameraets følsomhet og dets evne til å fange opp fine detaljer.
Selv om sensorens pikselstørrelse er viktig, er det faktisk den resulterende bildepikselstørrelsen som bestemmer mange av kameraets bildeegenskaper, etter at forstørrelsen til det optiske systemet er brukt. Bildepikselstørrelsen er gitt av sensorens pikselstørrelse, delt på den totale systemets forstørrelse. Det er derfor en betydelig forskjell mellom optiske systemer med fast fokusplan, som mikroskopobjektiver, og fokuserbare systemer som konvensjonelle kameralinser. I sistnevnte tilfelle kan forstørrelsen og dermed den effektive bildepikselstørrelsen endres ved å bevege seg nærmere eller lenger fra motivet, eller ved å bruke zoomlinser for å endre forstørrelsen.
For optiske systemer som bruker faste fokalplanmikroskopobjektiver, eller linsebaserte systemer der både zoomnivå og avstand til motivet er fast, kan større piksler samle mer lys, noe som gir større følsomhet. Som en analogi, hvis du siktet å samle regnvann, ville en bøtte være mer effektiv enn en kopp. Pikselarealet er den viktige faktoren, noe som betyr at når man sammenligner kameraer, har en piksel som er dobbelt så stor i X og Y et fire ganger større område, og vil derfor bli eksponert for fire ganger så mange fotoner. I situasjoner med bildebehandling i svakt lys kan økt pikselstørrelse gi enorme fordeler for følsomheten, noe som reduserer den nødvendige eksponeringstiden eller lysnivået.
I disse faste optiske systemene kan ulempen med store piksler ligge i oppløsningen av fine detaljer i bildet. Jo større piksel, desto større grad av «pikselering» i bildet. Hvis en piksel i bildet ditt er 1 μm i diameter, vil den ikke kunne vise detaljer mindre enn rundt 2 μm uten at nærliggende funksjoner blir uskarpe.
Kameraets pikselstørrelse er imidlertid ikke den eneste begrensende faktoren for oppløsning av fine detaljer. Det optiske systemet vil også ha en grense for hvor små detaljer kan være før de blir uskarpe. Hvert optisk system vil da ha en tilsvarende minimum pikselstørrelse, under hvilken liten eller ingen gevinst i detaljoppløsning vil sees, men det vil fortsatt bli gitt en straff i følsomhet. For mikroskop-objektivbaserte systemer bestemmes denne grensen primært av objektivets numeriske blenderåpning (NA).
Et kamera med en pikselstørrelse på 6,5 μm er ideelt tilpasset 60x høy-NA-mikroskopobjektiver. Kameraer med 10 eller 11 μm piksler er tilpasset 100x høy-NA-objektiver. I begge tilfeller kan større piksler gi høyere følsomhet, men mindre piksler vil ikke gi finere bildedetaljeroppløsning.
