有时候我们感兴趣的信号强度的变化范围太大,会遇到这样的困境:如果想看强的信号,弱信号就没了;而如果想看弱信号,强的信号就过曝了。这个时候就需要用到高动态范围成像方法(High Dynamic Range Imaging),以同时兼顾强弱信号。
举个例子,如上图所示,视野中细胞区域的信号比较弱,而细胞外的荧光小球的信号很强,如果我想把它们都呈现在一张图像里,方便比较强度差异,那么就要进行HDR成像了。
在zeiss共聚焦显微镜(LSM900)中,提供了 HDR Illumination
选项,用户勾选即可,完全无需考虑其技术细节。
翻看文档可以发现,然后 zeiss 的做法是通过三次扫描,每次激光功率会增加,过曝的区域自动扣除,最后合成出HDR图像。
关于使用 HDR成像模式,也有一些注意事项:
- 推荐使用 16 bit进行图像采集
- 激光功率一般要求不超过 0.4%,因为会有三次采集,每次都会增加激光功率,如果激光功率太高可能光漂白。
- HDR拍摄前,确保当前拍摄参数下最强的信号刚好不过曝。
但是 zeiss 提供的 HDR成像功能,是按功能模块收费的,如果没有购买,应该就用不了。不过用户如果具有一定的编程能力,可以自己手动采集一系列图像,然后通过网上开源的算法进行HDR合成。
而采集原始数据的方式,既可以是调节激光强度来获取,也可以是修改曝光时间,修改Gain 等方式来获取。但前提是要确保这些参数的变化必须是和信号强度的变化成线性关系。
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