光子分辨能力，将生物成像光子“数”得清清楚楚

在生命科学领域，生物成像技术是探索微观世界的“利器”，从荧光标记的细胞分裂到活体动物脑神经的钙信号传递，它帮助科学家们不断揭开生物的奥秘。而要获得高质量的生物成像图像，除了追求更高的成像分辨率、更快的动态捕捉能力以及更低的检测极限外，光电探测器的光子分辨能力也不容忽视。

成像对我们来说并不陌生，就像用手机拍照一样，手机中的图像传感器完成采样、量化、呈现等过程，将目标物拍摄并呈现在手机中。生物成像系统也是如此，只是其部件和参数存在差异。

在常见的生物成像中，点扫描成像方式被广泛应用。这种方式通过运动结构对图像进行逐行单点扫描，再通过光电倍增管将光信号转换并放大。如果能够准确测量每个像素点的光子数量，就能更好地还原图像的真实样貌。例如，经过采样和量化后的图像，每个像素点的灰度值反映了光强的大小。假设灰度值与光子数呈一一对应关系，那么准确测量每个像素点的光子数是实现精准成像的关键，而这一切都依赖于光子分辨能力。

例如，假设光电倍增管无法区分一个光子与两个光子，或者三个光子与四个光子，这将导致输出信号的高度一致。在这种情况下，得到的图像将无法准确反映真实的光子分布情况。这种现象不仅限制了图像的分辨率和准确性，还可能影响后续的分析和研究。因此，解决光电倍增管的倍增分散问题，对于提高生物成像的精度和可靠性至关重要。