顯微鏡成像中色彩還原的標(biāo)準(zhǔn)

生命科學(xué)及金屬材料分析等科研領(lǐng)域，能否重現(xiàn)目鏡中觀察到的真實(shí)色彩，是CCD優(yōu)劣的最重要的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。

那如何評(píng)價(jià)一個(gè)相機(jī)的色彩還原效果呢?如圖，一方面，可以通過對(duì)比目鏡，看看顯微相機(jī)中拍出的圖像和眼睛看到的是否一致;那專業(yè)相機(jī)研發(fā)團(tuán)隊(duì)如何保證顯微相機(jī)的色彩還原(準(zhǔn)確)度呢?

色彩準(zhǔn)確度

什么叫色彩準(zhǔn)確度?簡(jiǎn)單說，就是拍出來的色彩正不正，紅色是不是紅色，藍(lán)色是不是藍(lán)色，白色是不是白色。那么怎么評(píng)價(jià)色彩正不正呢?

對(duì)色彩的量化

首先，為追求比較客觀的評(píng)價(jià)，其使用“計(jì)量器件”作為測(cè)量參考，顯微鏡 相機(jī)(顯微鏡攝像頭)拍攝的畫面由紅綠藍(lán)信息組成。那么對(duì)色彩的測(cè)量，其實(shí)就是測(cè)量畫面中所含的紅綠藍(lán)信息。測(cè)試畫面色彩信息的“計(jì)量器件”叫矢量示波器(Vectorscope)， 下圖這臺(tái)機(jī)器。

屏幕有個(gè)圓形，里面有一些小框和線條，這個(gè)圓形對(duì)應(yīng)的就是大家熟悉的色輪。色輪的中心是純白，越往邊緣色彩飽和度越高，直至到達(dá)最大飽和度。如果把一個(gè)畫面?zhèn)魉徒o矢量示波器，矢量示波器就會(huì)把畫面的色彩信息對(duì)應(yīng)標(biāo)示在屏幕上。比如，我們要測(cè)量一臺(tái)顯微鏡相機(jī)拍出來的紅色是否是真正的紅色，就讓相機(jī)拍攝一個(gè)“標(biāo)準(zhǔn)紅色”，然后把畫面?zhèn)魉徒o矢量示波器，如果測(cè)量結(jié)果標(biāo)示在紅色的位置，那么就說明這臺(tái)攝像機(jī)對(duì)紅色的表現(xiàn)是準(zhǔn)確的，如果不在紅色位置，則是偏色，往左偏就是偏黃，往右偏就是偏品(洋紅)。

那么什么顏色才是“標(biāo)準(zhǔn)紅色”呢?標(biāo)準(zhǔn)色是普遍公認(rèn)的“色彩機(jī)構(gòu)”發(fā)布的色卡。，在顯微成像領(lǐng)域，也有類似的機(jī)構(gòu)，也會(huì)發(fā)布測(cè)試用的“標(biāo)準(zhǔn)色”。比較常見的顯微鏡相機(jī)色卡有DSC標(biāo)板、Accu-Chart標(biāo)板等。下圖(左)是DSC實(shí)驗(yàn)室 發(fā)布的一款測(cè)試標(biāo)板。這塊標(biāo)板上有一圈根據(jù)色輪順序排列的色塊，其中有標(biāo)準(zhǔn)紅綠藍(lán)黃品青，也有中間過渡色;下圖 的屏幕就是這些標(biāo)準(zhǔn)色對(duì)應(yīng)在矢量示波器上的“標(biāo)準(zhǔn)位置”。

用顯微鏡相機(jī)拍攝測(cè)試標(biāo)板，然后把畫面?zhèn)魉徒o矢量示波器，再對(duì)照每個(gè)顏色的標(biāo)準(zhǔn)位置，就能看出其研發(fā)的CCD相機(jī)的色彩是否準(zhǔn)確了。這就是專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)測(cè)試成像系統(tǒng) 色彩準(zhǔn)確度的方法。

對(duì)白平衡的量化

在顯微鏡成像領(lǐng)域，還有一個(gè)用戶經(jīng)常用到的功能就是白平衡。同樣的，研發(fā)團(tuán)隊(duì)也需要首先標(biāo)準(zhǔn)白色，白色也有標(biāo)準(zhǔn)白色卡，讓顯微相機(jī)按照標(biāo)準(zhǔn)白色卡調(diào)白平衡并拍攝全白畫面，然后在電腦中觀察矢量示波器的圖像。純白色對(duì)應(yīng)的矢量示波器圖像是屏幕中心的一個(gè)圓點(diǎn)。如果不是圓點(diǎn)，就有偏色，往哪個(gè)顏色偏就偏哪個(gè)顏色。比如下圖的測(cè)試結(jié)果，圖像并不全在中心，而是整體往紅色方向偏移，同時(shí)有部分偏向藍(lán)色，這說明這臺(tái)相機(jī)整體稍稍偏紅，有少許偏藍(lán)，色彩準(zhǔn)確度一目了然。

用這種方法評(píng)測(cè)攝像機(jī)的色彩表現(xiàn)就顯得比較客觀真實(shí) 。

原文鏈接：http://www.biomart.cn/experiment/430/599/613/146037.htm

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