By 元利科學應用部 易德明

一張好的顯微圖像包含下列要素：解析度、亮度與位元深度、對比度，以及訊噪比（signal-to-noise ratio, SNR），缺一不可，其中SNR又扮演著極為關鍵的角色，從下圖可以清楚看到，SNR是如何影響一張螢光顯微圖像的品質。

訊噪比越高，目標物就越清晰，反之則越模糊。

現代螢光顯微鏡上常用的照相裝置包含了CCD、EMCCD、CMOS以及sCMOS等，此外還有用在共軛焦系統中的光電倍增管（PMT），這些照相裝置各有特色與優缺點，依照樣本與應用目的不同，使用者可以選用最適合的裝置來拍出理想的圖像。然而所有的電子裝置都面臨了一個相同的問題：來自暗電流所產生的雜訊，幸運的是，這個問題我們可以透過降溫的方式來改善。 

降溫的方式繁多，包括早期採用的液態氮、風扇、水冷，以及熱電致冷（thermoelectric cooling，或稱Peltier cooling）元件，雖然液態氮的降溫效果最為顯著（可達-196℃!），可是使用起來最麻煩，同時液態氮也不容易取得；水冷效果不錯，但是需要另外準備冷水循環裝置以及注意漏水問題；相較於液體冷卻方式，風扇方便許多，但仍要克服震動所產生的影響，因此對於照相裝置來說，還是使用熱電致冷元件最能兼顧功能與便利性。 

熱電致冷的原理乃是利用電壓產生溫差，進而降低照相元件的溫度，減少暗電流所帶來的雜訊，因此能免除水冷或風扇等冷卻方式帶來的缺點，同時又能發揮照相裝置的最佳效果。

熱電致冷元件（圖片來源：Gerardtv） 

OLYMPUS所推出的彩色照相系統DP74以及共軛焦系統FV3000 HSD都搭載了熱電致冷元件，可以大幅降低暗電流所產生的雜訊，進一步提高顯微影像畫質。

未使用冷卻裝置所拍出的圖像雜訊多，難以辨識物體細節。

使用冷卻裝置後，圖像變得清晰許多。 

從上面兩張圖像可以得知有無冷卻效果所帶來的差異，下次拍照前記得選用有冷卻效果的裝置，才能幫助您呈現出最佳的顯微影像喔！