2025年6月25日，中国长春/福州—— 长春长光辰芯微电子股份有限公司（以下简称“长光辰芯”）与福建鑫图光电有限公司（以下简称“鑫图光电”）联合发布超低噪声、超高灵敏度GSENSE6504BSI sCMOS 图像传感器和Aries 6504 sCMOS科学相机。
图1：GSENSE6504BSI 和 Aires 6504
GSENSE6504BSI是长光辰芯对现有主流sCMOS传感器GSENSE2020BSI的升级替代产品。在保持现有产品6.5μm像元, 95% 峰值量子效率，400万像素分辨率光学特性，和本身优异的动态范围的基础上，产品设计专注高端成像需求和痛点，聚焦读出噪声和帧频这两个核心性能的优化，并取得了突破性进展。在帧频提升了57%的情况下, 噪声水平降低了75%。同时，GSENSE6504BSI还采用与现有产品管脚兼容的封装管壳，简化了相机的设计，为加快产品更新换代创造了条件。
图 2 GSENSE2020BSI vs GSENSE6504BSI 核心指标比较
GSENSE6504BSI实现了0.43e- rms噪声，且Mode噪声值达到0.28e-，如下图3-(c)所示，配合鑫图成熟的深度制冷技术，使得Aries 6504成为鑫图首款具备单光子探测能力的面阵sCMOS相机，同时标志着国产高端科学相机跻身世界领先行列。
图 3-(a)
图 3-(b)
图 3-(c)
图 3 . GSENSE6504BSI单光子探测实验：芯片温度为-20℃，获取100,000图像 (点击图片可放大）。图 3-(a)噪声分布曲线；图 3-(b)计算不同噪声值的像素点数；图 3-(c)不同噪声像素点的单光子探测曲线。
GSENSE6504BSI
GSENSE2020BSI
图 4 GSENSE6504BSI和GSENSE2020BSI的微光成像对比。光信号为平均2光子/像素，芯片曝光时间：0.5ms，室温拍摄。
对于极端弱光成像的场景，如生物荧光成像、物理天文研究等，不仅要求超低的读出噪声，同时传感器的量子效率和暗电流直接影响光学系统的探测极限。GSENSE6504BSI除了具备0.43e- rms的读出噪声，同时继承了GSENSE2020BSI极高的量子效率，峰值量子效率为95%(450nm)。暗电流也进一步降低，在-30℃下，暗电流仅0.004e-/p/s，相较GSENSE2020BSI，降低了近17倍。Aries 6504采用鑫图光电的深制冷技术，暗电流还能进一步降低，必将拓展sCMOS相机在极弱光长时间曝光的应用，如小动物活体和天文成像等方向的应用范围。
图 5 GENSE6504BSI vs. GSENSE2020BSI 暗电流随温度变化
作为高端成像仪器设备的核心成像部件—科学相机的生产商，鑫图光电自创立伊始，就把“挖掘科学成像的无限潜力”作为企业的使命。通过快速导入最新的成像器件，研发新的图像算法、优化制冷技术，不断追求极致的相机性能。在相机性能提升的环节中，图像传感器原始性能的提升非常关键。通过GSENSE6504BSI 卓越的性能加持，Aries 6504凭借0.43e-的读出噪声和300fps高速成像能力，将sCMOS的光子定量探测极限推向新高度。同时，鑫图先进完善的制程工艺能力，也能保证将这款顶级性能的科学相机，以合理的价格快速推向市场，全面增强客户的科研和产品竞争力。
此次联合发布，不仅是一次产品升级，更是鑫图光电与长光辰芯携手合作，深化“芯片－整机”协同创新模式，挑战极端弱光成像技术的全新起点。我们相信，辰芯新一代图像传感器的性能突破和鑫图科学相机技术的升级换代，必将为科学成像和高端成像仪器的综合性能带来革命性提升。
