双CCD成像
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ORCA-D2是一款能够同时在两个波段生成全视场图像的科研制冷相机，在捕捉图像的同时，能够自动地校正焦点、阵列和色彩偏移，从而获得高质量的图像。（*添加ORCA-D2pdf的链接 |
| ORCA-D2的原理 |
与传统双波段成像方法的对比> |
ORCA-D2的性能特征 |
应用领域和图像实例 |
ORCA-D2的原理 |
以往的双CCD相机的推广面临着诸多的难点，比如双CCD相机图像的队列调整、焦点调整、相机控制、附属设备（光学器件、快门等）、对获取的图像校正等等；
而滨松公司推出的ORCA-D2相机成功地解决了以上束缚传统双CCD相机的问题。
在上述难点中，最主要的问题在于两张图像间的队列调整。ORCA-D2的解决方法是在一个像元距离内对两个CCD图像阵列（自旋，X-Y）进行调整，
（1）ORCA-D2具有实时校正功能，可以对图像进行自旋校正
（2）对图像进行X-Y校正
 
这样，即可以获得被很好校准后的图像。
ORCA-D2具有后焦调整功能，能够分别对CCD1和CCD2进行调焦。其中CCD1可以由Z焦点在显微镜上调整。CCD2 可以在相机镜头上通过线性来调整。
左图 : BODIPY FL image was adjusted by Z focus at microscope.
中图 : Texas red image was acquired with different filter position at microscope.
右图 : Texas red image was re-adjusted by Z focus at microscope.
显微镜 ： IX-70, Objective lens ： UPlanFL N 20x/0.50
参数校正获取功能
后焦点位置控制板能够加入获取阵列校正参数的功能(X，Y、自旋)。
如果您购买了其他的光块，阵列校正参数是可以很容易获取的。这样您就无需再拿到厂家处重新进行调整。
相机控制
ORCA-D2可以通过 HCImage 和其它使用DCAM-API的设备软件来控制。您可以根据需要亲自设定以下参数
曝光时间 |
触发设定 (内触发和外触发) |
模拟增益 |
面元模式 |
光强模式 |
子数组 |
这些参数可以提高CCD1和CCD2的强度差异。 |
这些参数可以提高灵敏度和帧频。 |
此外ORCA-D2还附加了工程镜头，使得您的操作更加方便。 |
与传统双波段成像方法的比较 |
传统的双波段成像法是利用分帧光学装置，旋转过滤轮或者3CCD分色相机，但是这样成像会发生折中现象，比如视场减小等等。但ORCA-D2双波段相机不会产生这种效果。您可以任意选择波长范围，同时捕获的双波段图像均是全视场。此外ORCA-D2还可以自动在两幅图像间调整焦点和阵列以产生高精度的图像。
ORCA-D2与传统成像法的对比
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ORCA-D2的性能特征 |
技术参数
技术参数 |
ORCA-D2 |
图像传感器类型 |
双冷隔行扫描CCD（120万像素） |
波段敏感度 |
可见光到近红外 |
光强 |
弱光 |
全分辨率时帧频 |
11fps |
曝光时间 |
117 ms 到 60 s |
空间分辨率（像元尺寸） |
6.45 ms |
量子效率：峰值超过70%
特征和优势
特征 |
优势 |
两块ER-150 隔行扫描 CCD 图像传感器 ，量子效率峰值超过70%，尺寸6.45 ms |
高分辨率、短曝光时间 |
单机身双CCD镜头 |
能够保存工作台空间并允许简易设定 |
内置储存卡的通用 光块 |
在快速滤波片转换时自动图像对焦 |
对每一块CCD的曝光时间进行独立控制 |
高动态范围对时分别保持高信噪比 |
双镜头图像读取自动同步 |
和单幅图像捕获过程一样方便 |
可调式, 机动Z型焦点CCD |
可靠的多焦点成像 |
双图像读取速度达 11.27 fps |
全分辨率时有效帧频大于 22 fps |
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应用领域 |
ORCA-D2双波段CCD相机适用于从可见光到近红外区域的双波段成像，特别是要求高分辨率和曝光时间从117 μs到60 s。其应用领域如下：
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图像实例 |
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利用荧光-4和红色荧光对钙离子和 蛋白激化酶C系统（PKC） 双成像 (光块: DM 550 nm)
左图表现了当受到480nm的光激发时，被渲染了荧光-4AM的细胞表达蛋白激化酶C-红色荧光时的情形。
样品：铟元素-1细胞(胰岛素细胞)
ORCA-D2光块：A11400-04 (DM 550 nm, Em1 520 nm/35 nm, Em2 593 nm/40 nm)
相机：Olympus IX71
目镜：Olympus UPlanAPO 60x / 1.20 W
图像采集：冈崎 研究所生理学博士Hideo Mogami |
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钙离子测量 (波块: DM 510 nm)
左图是比例成像的示意图。双CCD镜头设备分别测量了 CFP 和YFP (FRET) 。
样品：铟元素-1细胞(胰岛素细胞)
ORCA-D2 光块: A11400-03 (DM 510 nm, Em1 483 nm/32 nm, Em2 542 nm/27 nm)
显微镜: Olympus IX71
物镜: Olympus LUCPlanFLN 60x, NA 0.70
图像采集：冈崎研究所生理学博士Hideo Mogami |
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ORCA-D2 与传统CCD图像传感器对比
低光模式图像 (ORCA-D2) 与用于科研相机传统高灵敏度CCD器件 (ICX285) 图像的对比
表中展示的区域的亮度轮廓在样品图像中被用白色水平线标记。 |
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