22. 2. 2025Velikost pixelu kamery se vztahuje k fyzické šířce a výšce pixelové jednotky na snímači kamery, obvykle měřené v mikrometrech (μm). Toto je jedna z důležitějších specifikací kamery, kterou je třeba optimalizovat pro vaši obrazovou aplikaci, protože ovlivňuje jak citlivost kamery, tak její schopnost zachytit jemné detaily.
I když je velikost pixelu snímače důležitá, ve skutečnosti je to právě výsledná velikost pixelu obrazu, která určuje mnoho zobrazovacích vlastností fotoaparátu po aplikaci zvětšení optického systému. Velikost pixelu obrazu je dána velikostí pixelu snímače dělenou celkovým zvětšením systému. Existuje tedy významný rozdíl mezi optickými systémy s pevnou ohniskovou rovinou, jako jsou objektivy mikroskopu, a zaostřovacími systémy, jako jsou konvenční objektivy fotoaparátů. V druhém případě lze zvětšení, a tedy i efektivní velikost zobrazovacího pixelu, měnit přiblížením se k snímanému objektu nebo jeho vzdálením, nebo použitím zoomových objektivů ke změně zvětšení.
U optických systémů používajících objektivy mikroskopu s pevnou ohniskovou rovinou nebo u systémů založených na čočkách, kde je pevně stanovena jak úroveň zoomu, tak vzdálenost k objektu, mohou větší pixely shromažďovat více světla a nabízet tak vyšší citlivost. Analogicky, pokud byste chtěli sbírat dešťovou vodu, byl by kbelík účinnější než šálek. Plocha pixelu je důležitým faktorem, což znamená, že při porovnávání fotoaparátů má pixel, který je dvakrát větší v ose X a Y, čtyřikrát větší plochu, a proto bude vystaven čtyřnásobnému počtu fotonů. V situacích se slabým osvětlením může zvětšení velikosti pixelu přinést obrovské výhody pro citlivost, čímž se zkrátí požadovaný expoziční čas nebo úroveň světla.
V těchto pevných optických systémech může být nevýhodou velkých pixelů rozlišení jemných detailů v obrazu. Čím větší je pixel, tím větší je stupeň „pixelizace“ obrazu. Pokud má pixel v obraze průměr 1 μm, nebude schopen zobrazit detaily menší než přibližně 2 μm, aniž by se sousední prvky rozmazaly do jednoho.
Velikost pixelu fotoaparátu však není jediným omezujícím faktorem pro rozlišení jemných detailů. I optický systém bude mít limit pro to, jak malé mohou být detaily, než se rozmažou. Každý optický systém pak bude mít odpovídající minimální velikost pixelu, pod kterou bude pozorováno jen malé nebo žádné zlepšení rozlišení detailů, ale stále bude docházet ke ztrátě citlivosti. U systémů založených na mikroskopických objektivech je tento limit primárně určen numerickou aperturou (NA) objektivu.
Kamera s velikostí pixelu 6,5 μm je ideálně přizpůsobena objektivům mikroskopu s 60násobným zvětšením a vysokou aperturou (NA). Kamery s pixely 10 nebo 11 μm jsou přizpůsobeny objektivům s 100násobným zvětšením. V obou případech mohou větší pixely poskytnout vyšší citlivost, ale menší pixely neposkytnou jemnější rozlišení detailů obrazu.
