sMAX系列

产品介绍

sMAX 系列面向弱光与长曝光科学成像,覆盖 GSENSE2020 BSI、GSENSE4040、GSENSE4040 BSI 等传感器配置,提供从 2K×2K 到 4K×4K 的高分辨率选型。全系采用双级 TEC 高效制冷结构,传感器工作温度可较环境降低约 40 °C,并配合防结雾光学结构,保障低温长时间曝光下图像稳定性与清洁度。

相机支持 USB3.0 / Camera Link 高速数据链路与 16-bit 数据深度,提供可控温、自由运行/外触发、软/硬件 Binning 等研究级功能;部分机型可实现最长 3600 s 曝光与 GPS 时间同步,适配荧光显微、光谱测量、天文观测、半导体检测和基因测序等场景。

提供 Windows / Linux SDK(C/C++/C#/Python)与 ToupView/CLView 等配套软件支持,便于二次开发与系统集成。

产品特点

  • 双级 TEC 高效制冷,典型温差 ΔT ≈ 40 °C(低于环境),支持长时间低噪声成像
  • 内置防结雾光学结构,低温与长曝光条件下有效抑制结露
  • 可控温设计:传感器温度可在较短时间内稳定至设定值(sMAX04 典型 ≈ 5 min)
  • 采用 GSENSE2020 BSI / GSENSE4040 / GSENSE4040 BSI 传感器,高 QE(最高 95 % @ 560 nm;GSENSE4040 典型 74 % @ 600 nm;GSENSE4040 BSI 典型 90 % @ 550 nm)
  • 最高分辨率 4096 × 4096,覆盖 2K×2K~4K×4K 多档规格
  • 支持 8/12/16-bit(部分型号含 11-bit / Global Reset / HDR 模式),提升弱信号层次与动态范围
  • USB3.0 / Camera Link 高速数据接口(部分型号双接口),满足高带宽传输需求
  • 自由运行与外部触发模式:支持单帧/多帧触发采集与多设备同步
  • 可选 -GPS 型号:内置 GPS 授时模块,支持 UTC 绝对时间对时与多机同步(依机型)
  • 软硬结合的 Binning:软件 2×2/3×3/4×4,部分型号支持 FPGA 硬件 2×2
  • 丰富数字 I/O:1 路光耦隔离输入、1 路光耦隔离输出、2 路可配 GPIO(依机型)
  • 长曝光能力:最长可达 3600 s(依机型;如 sMAX16 系列),适合极弱光应用
  • 镜头接口灵活:C 接口 / M54 × 0.75(依机型),便于与显微/光谱/成像系统匹配
  • 宽光谱响应:200–1100 nm(BSI 机型)/ 300–1000 nm(GSENSE4040),覆盖可见到近红外
  • 跨平台开发:提供 Windows / Linux SDK(C/C++/C#/Python),支持 ToupView/CLView;部分型号兼容 LabVIEW / MATLAB

产品型号

双级 TEC 制冷(ΔT ≥ 40 °C 低于环境),背照式 GSENSE2020/4040 sCMOS,高量子效率(最高 95 % @ 560 nm),分辨率至 4096 × 4096,适用于荧光/光谱/天文/基因测序等弱光成像

产品型号 传感器/尺寸 分辨率 像素尺寸 快门方式 帧率 数据接口 动态范围 操作
sMAX04BM
GSENSE2020BSI (sCMOS) 0.74" | 13.31mm × 13.31mm
4.2MP (2048×2048) 6.5µm × 6.5µm 卷帘快门
72.5fps@2048x2048 72.5fps@1024x1024
USB3.0
61.38dB (11bit); 59.73dB(HCG)/67.17dB(LCG) (12bit)
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sMAX04BM-U100
GSENSE2020BSI (sCMOS) 0.74" | 13.31mm × 13.31mm
4.2MP (2048×2048) 6.5µm × 6.5µm 卷帘快门
89fps@2048x2048 100fps@1024x1024
USB3.0
61.38dB (11bit); 59.73dB(HCG)/67.17dB(LCG) (12bit)
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sMAX04BM-CL100
GSENSE2020BSI (sCMOS) 0.74" | 13.31mm × 13.31mm
4.2MP (2048×2048) 6.5µm × 6.5µm 卷帘快门
108fps@2048x2048 108fps@1024x1024
CameraLink
61.38dB (11bit); 59.73dB(HCG)/67.17dB(LCG) (12bit)
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sMAX16AM-U3-CL
GSENSE4040 (sCMOS) 2.06" | 36.9mm × 36.9mm
16.8MP (4096×4096) 9µm × 9µm 卷帘快门
20fps@4096x4096 (USB3) 23fps@4096x4096 (CameraLink) 80fps@2048x2048 (USB3) 90fps@2048x2048 (CameraLink)
USB3/CameraLink
58.5dB(HCG)/67.5dB(LCG) (12bit); 82.5dB (HDR16)
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sMAX16AM-U3-CL-GPS
GSENSE4040 (sCMOS) 2.06" | 36.9mm × 36.9mm
16.8MP (4096×4096) 9µm × 9µm 卷帘快门
20fps@4096x4096 (USB3) 23fps@4096x4096 (CameraLink) 80fps@2048x2048 (USB3) 90fps@2048x2048 (CameraLink)
USB3/CameraLink
58.5dB(HCG)/67.5dB(LCG) (12bit); 82.5dB (HDR16)
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sMAX16BM-U3-CL
GSENSE4040BSI (sCMOS) 2.06" | 36.9mm × 36.9mm
16.8MP (4096×4096) 9µm × 9µm 卷帘快门
20fps@4096x4096 (USB3) 23fps@4096x4096 (CameraLink)
USB3/CameraLink
55.0dB(HCG)/62.4dB(LCG) (12bit)
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sMAX16BM-U3-CL-GPS
GSENSE4040BSI (sCMOS) 2.06" | 36.9mm × 36.9mm
16.8MP (4096×4096) 9µm × 9µm 卷帘快门
20fps@4096x4096 (USB3) 23fps@4096x4096 (CameraLink)
USB3/CameraLink
55.0dB(HCG)/62.4dB(LCG) (12bit)
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常见问题解答

了解更多关于科学级CMOS相机的专业知识

科学级CMOS(sCMOS)相机是一种专业成像设备,结合了传统CCD与CMOS的优势,具备极低噪声、高帧率、宽动态范围和高量子效率,特别适用于科学研究和精密测量等领域。

  • 超低读出噪声:sCMOS 读出噪声接近 1e⁻,远优于传统 CCD
  • 高帧率:并行读出架构支持高达100fps或更高的帧速
  • 宽动态范围:可同时成像亮暗区域,动态范围可达上万比一
  • 大视野和高分辨率:适合高分辨率大视野成像需求

多数 sCMOS 传感器采用滚动快门(rolling shutter),通过逐行读出实现高速。而部分支持伪全局快门模式,通过触发同步照明实现无撕裂成像。

广泛应用于生物显微、荧光成像、高速物体检测、天文观测、X射线成像、冷原子研究等精密科研场景。

EMCCD 更适合极弱光或长曝光场合。

sCMOS 在高分辨率、高帧率且需要低噪声的应用中性价比更高。

产品深度介绍

sCMOS传感器架构

每个像素配备独立放大器和柱级ADC,可并行读出,实现高速、高信噪比成像。双增益通道与双ADC设计进一步提升动态范围和灵敏度。

低噪声 + 宽动态

典型 sCMOS 噪声 <2 e⁻(30fps),动态范围可达50,000:1,分别远超传统CCD。

快速读出与多用途

并行读出架构支持高帧率 (>100fps),适合高速事件捕获,如细胞运动、荧光寿命、等离子体变化等。

微弱光成像能力

背照式 sCMOS QE 可达 >95%,在UV至近红外范围表现出色,同步具备低固定纹噪、冷却可低至 –30 °C 用于天文观测等。

应用场景与系统价值

适合于荧光显微、天文成像、冷原子研究、X 射线成像、材料检测、工业显微等多个科研和行业领域,具有高灵敏度、高精度和高适应性的系统优势。

主要应用领域

科学相机(sCMOS)在各个领域的应用展示

sCMOS技术优势总结

  • 超低读出噪声(<2e⁻)
  • 高帧率(>100fps)
  • 宽动态范围(50,000:1)
  • 高量子效率(>95%)
  • 大视场高分辨率
  • 制冷能力(-30°C)
  • 并行读出架构
  • 多用途科研适应性
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