凝膠成像系統(tǒng)的基本骨包含：CCD相機(jī),，暗室和分析軟件。不過其功能不僅僅限于對(duì)瓊脂糠凝膠進(jìn)行成像,，現(xiàn)在的成像儀趨向于多功能化，還適用于蛋白膠、發(fā)熒光的膠,、印跡膜和菌落平板等應(yīng)用。在Western Blot方面,，高性能的CCD分子成像系統(tǒng)能與膠片媲美,。
（1）、分辨率
分辨率的大小和像素值是分不開的,，像素指得是CCD能分別的最小的感光元件,，我們平時(shí)說的多少萬像素就是這些感光元件的個(gè)數(shù)了。所以一般來講像素越多,，成像也就越清晰細(xì)膩,，當(dāng)然這其中還要受許多因素限制，下面會(huì)慢慢提到的,。但是高像素也不一定是好的CCD,，其原因就是像素大小（Pixel Size）,，也是很重要的因素,，相同數(shù)目的像素，排列越密集,，像素之間就越容易出現(xiàn)電流干擾,，容易出現(xiàn)"噪點(diǎn)"等干擾成像質(zhì)量的現(xiàn)象出現(xiàn)。由于制造工藝的限制,，增加尺寸,，成本將會(huì)以幾何級(jí)數(shù)提高。
現(xiàn)在大部分廠家的CCD為了提高圖像的靈敏度,，會(huì)使用像素合并的技術(shù),，那么像素合并的意義是什么呢？
像素合并是一種非常有用的功能,，它可被用來提高像素的大小和靈敏度,，如圖所示分辨率為795512，像素大小為9u,當(dāng)經(jīng)過22合并后,，變成398256,，像素大小為18u.33合并后,，變成265170，像素大小為27u,靈敏度提高9倍,，這樣每個(gè)像素大小為27u.
（2）,、動(dòng)態(tài)范圍值
動(dòng)態(tài)范圍表示在一個(gè)圖像中最亮與最暗的比值。
灰階表示在一種表征光亮度的方法,，12bit表示從最暗到最亮等分為212＝4096個(gè)級(jí)別,，16bit即分為216個(gè)級(jí)別，可見bit值越高能分出的細(xì)微差別越大,，如圖下面這張圖片人眼只能分辨出40個(gè)灰階,，而對(duì)于一臺(tái)12bit的儀器能分辨出4,096個(gè)灰階。值得一提的是,，目前來說，市場(chǎng)上主流的凝膠成像的CCD以12bit為主,，16bit的儀器一般情況下,，分辨率均在200萬像素左右，對(duì)于真正的16bit,，而像素值又近400萬的CCD是非常少見的,。
12bit與16bit在圖像分辨上的區(qū)別
對(duì)動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)行量化需要一個(gè)運(yùn)算公式，即動(dòng)態(tài)范圍值 = 20 log (well depth/read noise),，其中Well depth代表是滿井電子,，是CCD飽和時(shí)能接受的電子信號(hào)總值，read noise是讀出噪聲（以電子數(shù)來表示）,，每個(gè)CCD在讀數(shù)的過程中都會(huì)產(chǎn)生噪聲,，噪聲越小，監(jiān)測(cè)靈敏度越高,。其中滿井電子與CCD的bit值是相關(guān)的,，通常下，bit值越高,，滿井電子的數(shù)值越大,。
舉例如下：
Well depth = 85,000 個(gè)電子, read noise = 12 個(gè)電子
Dynamic range = 20 log (85,000/12), or 77dB.
動(dòng)態(tài)范圍的值越高CCD性能越好.
（3）、量子效率
CCD的量子效率也稱像素靈敏度,，指在一定的曝光量下,像素勢(shì)阱中所積累的電荷數(shù)與入射到像素表面上的光子數(shù)之比,。不同結(jié)構(gòu)的CCD其量子效率差異很大。比如100光子中積累到像素勢(shì)阱中的電荷數(shù)是50個(gè),，則量子效率為50％（100 photons = 50 electrons means 50% efficiency）,。值得注意的是CCD 的量子效率與入射光的波長(zhǎng)有關(guān)。
（4）,、信噪比
說到信噪比就不得不提到暗電流了,，暗電流是導(dǎo)致CCD噪音的很重要的因素。暗電流指在沒有曝光的情況下，在一定的時(shí)間內(nèi),，CCD傳感器中像素產(chǎn)生的電荷,。我們?cè)谧龌瘜W(xué)發(fā)光檢測(cè)的時(shí)候，需要的曝光的時(shí)候比較長(zhǎng),，這樣導(dǎo)致CCD產(chǎn)生較多的暗電流,，對(duì)圖像的質(zhì)量影響非常大。通常情況下通過降低CCD的溫度來最大限度的減少暗電流對(duì)成像的影響,。下圖表明了暗電流與溫度的關(guān)系,，從圖中我們可以看出，CCD產(chǎn)生的暗電流隨著溫度下降而減少,，但是在-23℃下曲線開始趨于平緩,，由此可以看出溫度并非需要無休止的降低的。所以在選擇冷CCD時(shí),，溫度在-25℃（絕對(duì)溫度,，非室溫以下）下一般就可以達(dá)到您的要求了。
有的CCD是在圖像最終生成后,，通過軟件去背景來扣除暗電流,，對(duì)于信號(hào)遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于背景的有一定效果，但是對(duì)于弱信號(hào)處理過程中會(huì)產(chǎn)生越來越多的錯(cuò)誤,。
以上是關(guān)于CCD的原理和影響因素的一些介紹,，
（５）光學(xué)鏡頭
光學(xué)鏡頭是機(jī)器視覺系統(tǒng)中必不可少的部件，直接影響成像質(zhì)量的優(yōu)劣,，影響算法的實(shí)現(xiàn)和效果,。光學(xué)鏡頭規(guī)格繁多，有時(shí)不免頭暈,。光學(xué)鏡頭從焦距上可分為短焦鏡頭,、中焦鏡頭，長(zhǎng)焦鏡頭,；從視場(chǎng)大小分有廣角,、標(biāo)準(zhǔn)，遠(yuǎn)攝鏡頭,；結(jié)構(gòu)上分有固定光圈定焦鏡頭,，手動(dòng)光圈定焦鏡頭，自動(dòng)光圈定焦鏡頭,，手動(dòng)變焦鏡頭,、自動(dòng)變焦鏡頭，自動(dòng)光圈電動(dòng)變焦鏡頭,，電動(dòng)三可變（光圈,、焦距,、聚焦均可變）鏡頭等。
（6）濾光鏡片
熒光：EB ,、TLC plates,、GFP plates、SYBR Green,、SYBR Gold,、SYBR Safe、SYPRO Red,、SYPRO Orange,、Texas Red、Rhodamine Red,、Fluorescein,、Deep Purple、Cy2,、Cy3,、Cy3.5、Cy5,、熒光板等（要根據(jù)具體的激發(fā)光源和濾鏡來決定）
光源 激發(fā)波長(zhǎng) 吸收波長(zhǎng) 染料
Blue 475nm 537nm SYBR Green、SYBR Gold,、SYBR Safe,、SYPRO Orange、Cy2等
Green 534nm 606nm SYPRO Red,、Cy3等
Red 632nm 609nm Texas Red,、Rhodamine Red 、Cy5等
（7）,、數(shù)據(jù)傳輸
IEEE1394總線是一種目前為止最快的高速串行總線,，火線（IEEE1394）支持的傳輸速率有100Mbps,200Mbps，400Mbps,，最高的傳輸速度為400Mbps/s,。對(duì)于各種需要大量帶寬的設(shè)備提供了專門的優(yōu)化，接口可以同時(shí)連接63個(gè)不同設(shè)備,，IEEE1394同USB一樣,，支持帶電插撥設(shè)備。IEEE1394同樣支持即插即用,，現(xiàn)在的WIN98 SE,、WIN2000、WIN ME,、WIN XP都對(duì)IEEE1394支持的很好,，在這些操作系統(tǒng)中用戶不用再安裝驅(qū)動(dòng)程序,，也能使用IEEE1394設(shè)備。
