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当今大多数显微镜都是用照相机操作的。相机的特性通常决定着所获取的图像是否可以揭示研究人员想要看到的东西。但是，当深入研究摄影机术语时，技术术语可能会令人不知所措。我们用最简洁的解释汇编了最重要的术语，以提供方向。它们按字母顺序排列。
合并是一种提高相机帧速率和动态范围，同时通过降低分辨率来降低噪声的技术。它通常用于高速荧光延时实验。与其读出每个单独像素的数据，不如将相邻像素的数据组合并一起读出为超像素。通常使用2x2和8x8之间的合并值。重要的是要注意2x2合并生成的像素是原始像素大小的4倍。
效果分级取决于相机中使用的传感器类型，如下表所示。
速度 | 数据量 | 分辨率 | 信噪比 | |
CCD | ↑ | ↓ | ↓ | ↑ |
EMCCD | ↑ | ↓ | ↓ | ↑ |
CMOS | ↔ | ↓ | ↓ | ↔ |
CMOS | ↔ | ↓ | ↓ | ↔ |
相机传感器的位深度描述了其将来自像素阵列的模拟信号转换为数字信号的能力，该信号由灰度级或灰度值表征。它是AD转换器的功能。位深度越大，可以输出的灰度值越多，可以在图像中复制的细节越多。
亮度描述影响人或传感器的相对强度。在数字图像的情况下，强度是整个传感器的平均值。
数字图像由单个像素的阵列组成。它们的颜色信息可以存储为数字代码，其中每种颜色均以不同的数值存储。
颜色查询表是一个索引，存储这些值，这些值主要基于RGB颜色空间（通常用于监视器表示）。
针对特定用途选择合适的颜色查询表取决于用户自己的判断和需求。但是经验表明，某些颜色查询表对于特定应用特别有用。例如，CLUT“绿色”通常用于记录标有Alexa 488，FITC或其他类似荧光染料的标本，这些标本在绿色光谱范围内发射。另一方面，CLUT“红色”用于被TRITC，德克萨斯红，Cy3或其他类似的荧光染料染色的样品，它们在红色光谱范围内发光。
“ CMYK”是用于处理CMYK颜色空间的特殊颜色查询表，通常用于打印机系统的颜色输出。
色彩空间（RGB，CMY，CMYK）
在每个成像系统（即监视器，打印输出）中，任何颜色描述都是基于单个基本颜色的组合。成像方法通过加色和减色混合来区分。例如，在黑色监视器屏幕上，必须发出某种类型的光才能产生给定的颜色。在这种情况下的光的类型是基于ř版，克颖或b略（RGB）。
如果所有三种颜色都亮起，则创建白色。如果所有三种颜色都关闭，则会创建黑色。人眼以及数码相机和监视器都适应RGB模型。
另一方面，打印机使用减色混色，因为在像纸这样的材料表面上，光必须从白色基材（纸）反射。结果，打印机需要计算必须添加哪种墨水才能与白色基材一起产生给定的颜色。在这种情况下，红色，绿色和蓝色的互补色cyan，magenta和yellow（CMY）的组合是光谱中所有其他颜色的基础。在此模型中，所有三种颜色的添加会导致黑色，而所有三种颜色的缺失会导致白色。
注意：实际上，黑色是作为单独的墨水打印的，以避免彼此叠加使用过多的颜色，从而获得更鲜艳的黑色印象。因此，颜色空间也称为CMYK，其中K代表键盘（一种特殊的黑色打印设备）。
图像的对比度取决于所描绘对象与背景之间颜色和强度的差异。用数学公式表示，对比度（C）可以描述为强度（I）的比率（％）。
如图所示，样本强度和背景强度之间的差异越显着，对比度将越好。
关于显微镜，为了产生对比，样本必须与光相互作用，例如通过吸收，反射，衍射或荧光。
反卷积是一种通过应用数学算法将散焦信息重新分配给显微图像中其原始点的技术。通过这样做，用户可以获得特定焦点水平的更清晰图片以及其关注结构的更逼真的3D印象。
在共聚焦显微镜中，允许激光束在给定时间内扫描特定区域（在等效图像的像素尺寸内）。该时间称为停留时间。可能的是，延长的保压时间会导致照片漂白并给样品造成压力。
显微镜摄像机的动态范围可提供有关传感器可以同时记录的最低和最高强度信号的信息。对于低动态范围传感器，大信号会使传感器饱和，而微弱的信号则会在传感器噪声中丢失。大的动态范围对于荧光成像尤其重要。
数码相机的曝光时间决定了相机芯片暴露于来自样本的光的持续时间。对于大多数成像应用，此时间取决于光强度，通常在几毫秒到几秒之间。
数码相机将光子数据转换为数字数据。在此过程中，来自传感器的电子流过前置放大器。增益是图像传感器对信号施加的放大。应当注意，不仅信号，而且噪声都被增强。
人眼对光的感知是非线性的。我们的眼睛不会感知到两个光子的亮度是一个光子的两倍。我们只会认识到它们只比一个小一小部分。与人眼相比，数码相机的光线感知是线性的。两个光子产生的信号量是一个的两倍。伽马可视为人眼与数码相机之间的联系。
这可以用以下术语表示，其中Vout是输出（检测到的）亮度值，Vin是输入（实际）亮度值：
Vout = Vingamma
通过更改伽玛（进行伽玛校正），可以使在线性记录相机的帮助下拍摄的数字图像适应人眼的非线性感知。大多数相机芯片均可完成此校正。此外，数字成像软件通常具有自己的伽马校正选项。
强度是能量分类。在光学领域，术语辐射强度用于描述物体在每个时间和面积上发出的光能的数量。
噪声是所有测量固有的不良特性。对于科学图像，这是一个主要问题，因为它会影响您量化感兴趣信号的能力。成像时要考虑的最重要参数是信噪比，即图像中的噪声与要收集的信号量之比。噪声可分为几类：
光学噪声：不必要的光学信号通常是由高背景染色引起的，从而导致样品制备不良或样品自身荧光较高。
暗噪声：传感器中电子的热迁移，与迁移长度成正比。可以通过冷却成像传感器或减少曝光时间来克服暗噪声。
读取噪声：当电荷从摄像机传感器中读出时，引入信号的电子噪声源。可以通过减慢传感器的读出速率来降低读取噪声，从而降低最大可达到的帧速率，或者切换到更高级的传感器类型，即EMCCD和sCMOS传感器。
光子散粒噪声：由光子撞击传感器的随机特性引起的任何光信号中固有的噪声。这仅在非常弱的照明应用中需要考虑。收集更多的信号可减少图像中散粒噪声的影响。
改善信噪比的最简单方法是通过集成更长或更长时间的照明强度来收集更多信号。这些方法并不总是可行的，此时要求使用低噪点相机。
显微镜成像意味着从样品信号到数字图像的采样过程。奈奎斯特定理描述了采样过程的重要规则。
原则上，再现精度随着采样频率的提高而提高。
的奈奎斯特定理描述了采样频率必须大于输入信号的带宽的两倍，以重新创建从采样数据的原始输入。对于数码相机，这主要体现在像素大小上。为了获得最佳结果，像素应始终比要解析的最小结构小三倍，换句话说，每个可分辨单位最少应有3个像素。
像素点
相机中的像素是其传感器的基本感光单元。这适用于所有二维阵列传感器，包括CCD，EMCCD，CMOS和sCMOS显微镜相机。传感器上的像素数是经常引用的单位，即5百万像素的摄像头具有5,000,000像素。像素的数量常常与传感器的分辨率混淆，因为在不同的传感器类型上单个像素的大小可能会显着变化。
传感器的量子效率可为您指示其灵敏度。量子效率描述了在给定波长下撞击传感器的光子百分比，该百分比将转换为电子。传感器的QE曲线在不同的波长处变化。
图像的每个像素都有一定的灰度值。灰度值的范围从纯黑色（0）到纯白色（8位色深为255，12位色深为4095等）。
直方图显示感兴趣区域区域（ROI）内灰度值的分布，即，为每个灰度值确定像素数，结果显示为曲线。
借助直方图，可以优化各种设置，例如相机曝光时间。灰度值（x轴）的平滑分布表明可以最佳利用相机的动态范围。
该工具可沿感兴趣的线性区域（ROI）测量灰度值，以图形形式将其显示为曲线，并对它们进行统计处理。
此工具措施意味着使用灰度值区域的感兴趣区域（ROI），它们显示图形为曲线，并在其上进行统计处理。
数码相机的基本工作原理意味着，撞击光电二极管的光子会感应电子，这些电子被收集，移动并最终转换为数字信号。关于电子传输，有两个瓶颈（在CCD相机中）：
·单个光电二极管的充电容量（全阱容量）
·相机芯片的最大电荷转移容量
如果超出任何一个，则相机无法处理其他信息，从而导致数字图像中出现伪影（例如，模糊）。
注意：LAS X软件中的查找表发光（O＆U）可以帮助控制饱和度。
CCD显微镜照相机：基于显微镜照相机电荷耦合器件（CCD）传感器，主要发现在明和基本荧光成像技术的应用程序。像任何其他数码相机传感器一样，其单个像素在受到光照射后会产生电荷，最终将电荷转换为数字信号。与CMOS型传感器相比，CCD传感器中仅使用一个输出节点进行数据收集。
EMCCD显微镜照相机：简单地说，EMCCD（电子倍增带电耦合器件）传感器是CCD通过加入一种特殊的传感器EM增益寄存器，它被放置在传感器和读出电子设备之间。该寄存器放大信号。而且，EMCCD传感器的典型峰值量子效率可超过90％，因此可以进行后减薄处理。尤其是在极端弱光的应用中，可以受益于EMCCD摄像机的使用。
CMOS显微镜摄像头：基于互补金属氧化物半导体CMOS摄像头在手机和低端相机最初使用。由于其技术得到了改进，CMOS显微镜相机成为标准明场显微镜的主要成像设备。与CCD相比，CMOS相机具有像素内电子器件。由于传统的CCD传感器仅使用一个读取节点，因此其具有数千个读取节点的读取原理可节省时间。
sCMOS显微镜相机：科学CMOS相机（或sCMOS相机）是从CMOS显微镜相机演变而来的。这种类型的传感器特别适合于科学要求，没有常见的缺点，例如高噪声水平和同质性差，CMOS传感器可能会受到影响。它们的快速帧速率，高动态范围和低噪声完美支持高端荧光成像应用。
传感器类型：CCD（左），EMCCD（中），sCMOS（右）
信噪比（SNR）衡量图像的整体质量。SNR越高，图像越好。信号是指传感器收集的，由感兴趣的对象产生并转换为电信号的光子数，而此处的噪声是指光子撞击传感器的随机性。检测到的光子数量的这种波动称为“光子散粒噪声”。其他噪声贡献包括检测器的暗电流噪声，来自AD转换器的读取噪声，样本背景，室内照明等。
