當人類利用CCD、EMCCD、sCMOS等多種高靈敏光電成像技術向微觀、弱光科學成像發(fā)起挑戰(zhàn)的時候，模擬世界里的不安分因素----"噪聲"漸漸成為人們前進的巨大障礙。如何將光子信號從噪聲中提取出來，開發(fā)出具有卓越信號噪聲比的科學相機一直是整個科學界津津樂道的話題。

?2017年11月9日，鑫圖光電正式對外宣布，已成功創(chuàng)造出一款超級信噪比科學相機Dhyana 400BSI。

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實驗數(shù)據(jù)解析超級信噪比的現(xiàn)實意義

在目前火熱的超高分辨率顯微成像研究中，打破分辨率極限是核心問題。我們采用分光比為1:1的STORM超高分辨率成像系統(tǒng)做了一組生物樣品的比較試驗，曝光時間為10毫秒，分別采集10000張圖像重建，進行半峰寬（分辨率極限）的統(tǒng)計分析。

圖（a）和（b）為采用Dhyana400BSI得到的超分辨結果；

圖（c）和（d）為典型的82%QE的第三代sCMOS相機得到的超分辨結果；

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半高全寬（FWHM）越小，表示分辨率越高。從圖中可以看出，在STORM超分辨成像中，Dhyana400BSI分辨率達到了40納米，而第三代sCMOS相機只能達到47納米分辨率。Dhyana400BSI將STORM超高分辨率顯微鏡的分辨能力推進了7納米！因此，400BSI更優(yōu)的信噪比就能大幅提升弱光信號的定位精度和分辨力水平。

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超級信噪比是如何實現(xiàn)的？

就Dhyana400BSI相機為何能實現(xiàn)超級信噪比的問題，鑫圖科學相機事業(yè)部產(chǎn)品經(jīng)理趙澤宇博士透露：“我們采用三種創(chuàng)新的核心技術。首先，由鑫圖率先引入的背照式sCMOS技術創(chuàng)造了95%量子效率，使光子到電子的效率轉較前一代產(chǎn)品提升了15%；其次，我們找到了sCMOS芯片內源性的噪聲的相關雙采樣辦法，將讀出噪聲水平下降了30%；更重要的是，對嚴謹?shù)目茖W成像，我們并未采用會引入量化噪聲的2D降噪算法，而是創(chuàng)新地通過一系列信號增強算法將信號強度提升了75%。三種創(chuàng)新技術的結合，就誕生了具有超級信噪比的Dhyana 400BSI（簡稱400BSI）。

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下圖為微球熒光成像的實驗和數(shù)據(jù)結果，顯示了通過創(chuàng)新的信號增強算法，在不引入量化噪聲情況下，信噪比就獲得了75%的提升。

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福州鑫圖光電有限公司是中國最早從事sCMOS相機開發(fā)的公司，Dhyana系列是中國開發(fā)的為數(shù)不多的世界領先科技之一, 在生命科學、化學實驗室、空間物理、天文觀測等領域都有廣泛應用。此次發(fā)布的 400BSI，集合了鑫圖近年來在sCMOS技術開發(fā)上的眾多優(yōu)秀成果，在靈敏度、分辨率和速度等三個核心指標上均實現(xiàn)了對現(xiàn)有背照式sCMOS科學相機的全面超越，將全面助力中國前沿科學研究不斷發(fā)展進步！