La serie Flash 4.0 è stata l'ammiraglia del mercato delle fotocamere sCMOS sin dal suo lancio nel 2011 e ha una vasta gamma di applicazioni. Hamamatsu non ha mai smesso di perseguire il vertice e ha continuato a migliorare Flash 4.0 per soddisfare le esigenze degli utenti. Flash 4.0 V3 non solo migliora l'uniformità dei pixel, la velocità di fotogramma USB 3.0 e altro, ma aggiunge anche molte caratteristiche e opzioni speciali per adattarsi alle esigenze di una varietà di applicazioni diverse.

　QC-CMOS: migliora l'uniformità dei pixel

Nell'imaging quantitativo scientifico, l'uniformità dello sfondo della fotocamera e l'uniformità della risposta alla luce di ogni pixel sono importanti. Flash 4.0 V3 riduce la DSNU (Dark Signal Non-Uniformity) e la PRNU (Photo Response Non-Uniformity) della fotocamera e migliora notevolmente l'uniformità dei pixel, rendendola più adatta per applicazioni con una maggiore attenzione quantitativa come l'imaging ad alta risoluzione (come la microscopia di localizzazione STORM, PALM, ecc.).

Il DSNU riflette l'uniformità dello sfondo della fotocamera, con un DSNU tipico di 0,3 e rms per Flash 4.0 V3. Entrambe le immagini a sinistra e destra sono la media di 10 immagini originali scattate sullo stesso campione; Il contrasto è stato regolato a 98-106 (l'offset di Flash 4.0 è 100, in assenza di segnale il valore teorico della scala di grigio del pixel è 100). Dalle immagini si può vedere che lo sfondo di Flash 4.0 V3 è più uniforme rispetto al primo.

Il PRNU riflette l'uniformità della risposta alla luce di ogni pixel della fotocamera e il valore tipico del PRNU di Flash 4.0 V3 è lo 0,3% rms quando l'intensità del segnale è di 700 elettroni (convertito in una scala di grigio di circa 1500); Il PRNU tipico è lo 0,06% rms quando l'intensità del segnale è di 15.000 elettroni (convertiti in una scala di grigi di circa 30.000).

Inoltre, la linearità di Flash 4.0 V3 è stata migliorata con un errore lineare dello 0,5% in tutta la gamma dinamica; Per la rilevazione di luce debole, ad esempio, quando l'intensità del segnale è di 500 elettroni (convertito in una scala di grigio di circa 1100), l'errore lineare è inferiore allo 0,2%, in altre parole, in questo tipo di rilevazione di luce debole, l'errore lineare è inferiore a 1 elettrone.

　QC-CMOS: migliora l'uniformità dei pixel

Uno dei principali vantaggi di sCMOS in molte applicazioni, come l'imaging ottico, è la capacità di fornire velocità di fotogrammi elevate e risoluzioni elevate garantendo il rapporto segnale-rumore. Ma le enormi quantità di dati che ne derivano spesso causano problemi nell'elaborazione dei dati. Flash 4.0 V3 offre opzioni di output dati a 16bit/12bit/8bit per ridurre la quantità di dati quando è opportuno. Ad esempio, in uscita a 16 bit, Flash 4.0 V3 ha una quantità di dati di circa 800 MB/s a 100 fotogrammi/s; Con l'uscita a 8 bit, il volume di dati può essere ridotto a circa 400 MB/s.

Un semplice calo della profondità del pixel provoca la perdita di alcune sottili informazioni luminose e oscure nell'immagine, il che significa che i segnali che si rivelano in grado di distinguere ad alta profondità del pixel (come 3 bit nel grafico B e 16 bit nel grafico E) potrebbero non essere distinti a causa di un semplice calo della profondità del pixel (come 2 bit nel grafico C e 8 bit nel grafico F). Soprattutto nell'imaging di segnali deboli, poiché la variazione della scala di grigio del segnale può essere limitata a un intervallo più piccolo, i valori originalmente diversi della scala di grigio vengono compressi in una scala di grigio, causando la perdita di informazioni dettagliate (ad esempio da Figura B a Figura C e da Figura E a Figura F).

Per rendere pratiche le opzioni di profondità di pixel a 8 e 12 bit, è fondamentale garantire la qualità dell'immagine il più possibile. Flash 4.0 V3 consente di scegliere la gamma di variazione della scala di grigio dell'immagine in modo che i valori della scala di grigio convertiti possano essere distribuiti in una gamma più ampia nello spazio di scala di grigio downgraded per garantire la qualità dell'immagine il più possibile (ad esempio da Figura B a Figura A e da Figura E a Figura D).

Versione USB 3.0: più veloce

La serie Flash 4.0 ha introdotto in epoca V2 due interfacce dati CameraLink e USB 3.0 che possono essere sostituite a scelta per connettere i computer, dove la velocità di fotogrammi di CameraLink può raggiungere 100 fotogrammi al secondo; Anche se la connessione USB 3.0 è leggermente lenta, la connessione è conveniente (e può anche essere collegata direttamente a un laptop), a basso costo e può essere aggiornata direttamente all'utente alla versione ad alta velocità di CameraLink se necessario (basta sostituire il cavo e la scheda di acquisizione dei dati, senza spostare la testa della fotocamera), quindi è stata ampiamente accolta dal mercato. In Flash 4.0 V3, la velocità della connessione USB 3.0 è stata migliorata, rendendola più economica.

　Modalità di lettura: lightsheet mode e dual lightsheet mode

Flash 4.0 V3 ha una modalità lightsheet, che consente di regolare l'intervallo di tempo di esposizione e la direzione tra le righe durante la lettura della fotocamera Rolling Shutter, rendendolo particolarmente adatto per migliorare la qualità dell'immagine dei fogli luminosi.

Inoltre, Flash 4.0 V3 fornisce anche una modalità di lettura dual lightsheet basata sulla modalità lightsheet, che consente di regolare separatamente le direzioni di lettura su entrambi i lati del chip della fotocamera, che è adatto per l'imaging di film a doppio colore.

　　Modalità W-View tra tre modalità di lettura speciali

Per l'applicazione dell'imaging a doppio colore, Flash 4.0 V3 include una modalità di lettura della modalità W-View molto speciale, che consente di impostare diversi tempi di esposizione su entrambi i lati di un chip della fotocamera. In combinazione con lo spettrometro a doppio colore Hamamatsu W-View GEMINI, non solo è possibile ottenere immagini sincrone a doppio colore, ma anche i tempi di esposizione possono essere impostati separatamente quando c'è una grande differenza nei segnali a doppio canale, in modo che l'intensità dell'imaging dei due canali tende ad essere coerente, il che è conveniente per l'osservazione e l'analisi successiva.

Lo splitter dual color W-View GEMINI e lo splitter dual camera W-View GEMINI-2C, che possono sostituire liberamente il filtro, combinato con speciali modalità di lettura come la modalità dual lightsheet e la modalità W-View in Flash 4.0 V3, forniscono a Hamamatsu strumenti estremamente ricchi per l'imaging sincrono a doppio colore, rendendolo conveniente per varie esigenze.

　Modalità di visualizzazione migliorata per due opzioni di post elaborazione online

Flash 4.0 V3 può selezionare la modalità di visualizzazione avanzata per l'elaborazione dei dati in tempo reale durante l'anteprima dell'immagine, che può rendere la struttura del campione più prominente e più facile da osservare e trovare quando la potenza del segnale è debole.

　Correzione a più livelli di hot pixel tra due opzioni di post-elaborazione online

In alcune applicazioni, ad esempio quando si esegue l'imaging e l'analisi di oggetti in movimento, un piccolo numero di hot pixel può causare analisi dei dati inesatte; Tuttavia, in altre applicazioni, qualsiasi post-elaborazione delle immagini non è auspicabile. Al fine di soddisfare esigenze così diverse, Flash 4.0 V3 consente quattro livelli di calibrazione hot pixel. Nella calibrazione più forte, anche le immagini esposte a lungo non mostrano hot pixel; D'altra parte, si può anche scegliere di ottenere i dati più primitivi senza alcuna correzione.

　Master Pulse: generatore di segnale incorporato della fotocamera

La flessibilità e la facilità d'uso delle impostazioni di attivazione esterne sono sempre stati uno dei punti focali della serie Flash 4.0. In Flash 4.0 V3, Hamamatsu ha aggiunto un generatore di segnali Mustar Pulse, consentendo a due o più telecamere di ottenere l'acquisizione dati completamente sincronizzata a livello hardware.