光學(xué)理論提供分辨率顯微鏡是由光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑和用于形成圖像的光的波長(zhǎng)。為了在實(shí)踐中是有意義的，然而，分辨率必須從對(duì)比度的定義，并從標(biāo)本，最終確定信號(hào)的電平的測(cè)量不確定度的收集的光子數(shù)，因此，可以實(shí)現(xiàn)圖像的對(duì)比度。在激光掃描共焦顯微術(shù)，特別是在生物材料，信號(hào)電平通常是低，由于在聚焦光束從小型熒光探針體積光獲得數(shù)量有限。

典型的共聚焦和寬視場(chǎng)顯微鏡的數(shù)字圖像的具有不同程度的信號(hào)電平的比較示于圖用小針孔孔徑在共聚焦顯微鏡產(chǎn)生的圖像采集一薄的光學(xué)部分具有高對(duì)比度和相對(duì)低的信號(hào) - 噪聲比時(shí)大量的熒光標(biāo)記的情況下（圖1（a），在樣本為小鼠腎臟的三重標(biāo)記薄膜部）。然而，在較低的探針濃度，光強(qiáng)度快速下降，將所得的共焦圖象，由于信號(hào)電平低（圖1（b）），看起來(lái)更粗糙。試樣在圖1所示的寬視場(chǎng)熒光圖像（a）和圖1（b）中包括（圖1（c）），以表明降解從區(qū)域遠(yuǎn)離物鏡焦平面產(chǎn)生熒光的問(wèn)題。

在利用數(shù)字顯微鏡技術(shù)，包括共焦方法中，信號(hào)采樣對(duì)的效果對(duì)比和分辨率成像能力的任何定量評(píng)估必須加以考慮。所測(cè)量的信號(hào)電平值不直接代表由標(biāo)本發(fā)出或散射光子的數(shù)量，但是成比例的數(shù)量。另外，信號(hào)強(qiáng)度的每個(gè)單獨(dú)樣品是只收集光子的數(shù)目的近似，并且會(huì)隨重復(fù)測(cè)量的變化，被稱為噪聲，賦予強(qiáng)度的定量化的不確定性，因此在圖像數(shù)據(jù)的對(duì)比度和分辨率。盡管采樣的影響可以相當(dāng)容易地估計(jì)，在一個(gè)單一的像素噪聲的確定是更加成問(wèn)題的。

在透射或反射的對(duì)比機(jī)制，檢體的信號(hào)強(qiáng)度（光子數(shù)）通常是非常高的，并且主要噪聲源是電子噪聲的儀器，或者在某些情況下，在照明強(qiáng)度的波動(dòng)。當(dāng)熒光發(fā)射被用于成像的光子數(shù)目通常非常小，并且在檢測(cè)到的光子，或泊松噪聲的數(shù)量的統(tǒng)計(jì)變化，將成為最顯著變量。圖2示出噪聲的增加的不確定性所采樣的強(qiáng)度值在從成像2點(diǎn)狀試樣的特性所造成的艾里圖案的效果。

而不是用一個(gè)噪聲和圖像特性的影響的數(shù)學(xué)評(píng)估開始，它是考慮在概念上的噪聲和有用的機(jī)制信噪比影響成像。在強(qiáng)度測(cè)定的不確定性，并基于強(qiáng)度測(cè)量值的對(duì)比，在對(duì)比度降低的結(jié)果。任何對(duì)比度降低，降低的截止距離，退化的分辨率（相對(duì)于一個(gè)給定的對(duì)比度）在檢測(cè)到的信號(hào)從噪聲的結(jié)果。它相對(duì)于信號(hào)噪聲水平影響成像能力，可以在一個(gè)單獨(dú)的圖像的像素區(qū)分灰度級(jí)的數(shù)目進(jìn)一步的機(jī)制，這實(shí)際上建立在圖像動(dòng)態(tài)范圍的限制。有效的動(dòng)態(tài)范圍可以被認(rèn)為是信號(hào)的比率除以噪聲。由于噪聲，由于其在熒光顯微鏡下泊松特性，相當(dāng)于平均信號(hào)的平方根，動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)劃分為信號(hào)的平方根，因此是相當(dāng)于信號(hào)的平方根。

當(dāng)噪聲樣本信號(hào)的貢獻(xiàn)是，它本質(zhì)上提高信號(hào)電平“地板”，下面的對(duì)比不足存在樣本點(diǎn)特征之間使他們能夠作為獨(dú)立的。在繪制對(duì)比距離函數(shù)顯示分辨率的限制，一般忽略噪聲和承擔(dān)無(wú)限高的信噪比和動(dòng)態(tài)范圍。間距要求提供足夠的對(duì)比度來(lái)“解決”兩個(gè)圖像特征的噪聲被認(rèn)為是增加時(shí)，所需的能見度和對(duì)比水平必須到一個(gè)更高的對(duì)比度水平確定最小可用。當(dāng)使用對(duì)比范圍不再延伸到零的情況，如圖3所示的存在，在一個(gè)恒定的任意噪聲限制使用對(duì)比點(diǎn)分離范圍。

采取的提高通過(guò)減少在試樣上的焦斑尺寸的決議將導(dǎo)致在激發(fā)熒光團(tuán)的數(shù)量減少，因此在光子可以收集數(shù)的步驟，這意味著更高的噪聲電平。在噪聲的相對(duì)信號(hào)和動(dòng)態(tài)范圍的極限分辨率的提高，可以通過(guò)減少?gòu)?qiáng)度的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的尺寸達(dá)到減少增加（PSF在共聚焦顯微鏡）。當(dāng)觀察體積減小的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)小，采樣周期必須增加以保持相同的信噪比，一種策略，往往不是由于同時(shí)增加光子通量在標(biāo)本完整性的有害影響，熒光飽和度選項(xiàng)。

與探測(cè)器針孔是無(wú)窮小的只有嚴(yán)格獲得共焦成像的影響，產(chǎn)生的圖像信號(hào)電平太低是有用的。在另一個(gè)極端，一個(gè)非常大的針孔選擇最大化樣本信號(hào)將消除聚焦優(yōu)勢(shì)完全。在實(shí)踐中，一個(gè)最佳的針孔大小必須選擇最大的標(biāo)本信息的記錄，并考慮到顯微鏡配置，其運(yùn)作模式，和試樣的特性。

如前所述，在生物熒光顯微鏡應(yīng)用的整體信號(hào)的水平通常是低的幾個(gè)原因，其中之一是熒光光漂白后的照明是一個(gè)因素，必須通過(guò)限制激發(fā)光總暴露最小化。這有效地限制了可用于檢測(cè)的光子數(shù)的增加，對(duì)檢測(cè)過(guò)程的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)引起的信號(hào)變化的意義。這種噪聲通常被稱為散粒噪聲或光子噪聲是由于光的粒子性和發(fā)射光子的離散的電特性。實(shí)際上，在檢測(cè)器中的光子到達(dá)時(shí)間的隨機(jī)波動(dòng)是負(fù)責(zé)的散粒噪聲。在低信號(hào)電平，噪聲降低，可以在一個(gè)圖像的歧視和對(duì)圖像質(zhì)量有一個(gè)整體的降解效果的灰度級(jí)的數(shù)目。

當(dāng)所有的噪聲源被認(rèn)為是，信噪比（S / N）可以被用來(lái)作為衡量的整體圖像質(zhì)量。如果噪聲是唯一顯著的噪聲分量的檢測(cè)信號(hào)在激光共聚焦顯微鏡，信噪比會(huì)隨著針孔大小的直接增加，使價(jià)值得到提高在這一點(diǎn)上針孔的直徑變得過(guò)大，達(dá)到理想的共焦光學(xué)切片的影響。這是沒(méi)有的情況下，然而，和一個(gè)額外的統(tǒng)計(jì)噪聲源的背景熒光源自外部利益的平面熒光和從試樣的熒光和光學(xué)元件介紹（包括透鏡水泥），這兩個(gè)限制相對(duì)于背景的特征對(duì)比試樣。

由于樣本特征不相關(guān)的背景信號(hào)的信噪比下降，實(shí)際上非常大的針孔大?。ɑ蛟谝粋€(gè)針孔缺失）。在理論上理想的聚焦裝置，信號(hào)背景（S / B）比最大時(shí)，探測(cè)器的針孔孔徑直徑有零。因?yàn)檫@樣的一種孔徑會(huì)排除信號(hào)及背景，然而，它沒(méi)有實(shí)際應(yīng)用。在一個(gè)有用的顯微鏡，孔徑大小必須增加，以提高信噪比。在一般情況下，一個(gè)最佳的孔徑尺寸存在的最大信噪比，同時(shí)保持足夠的圖像對(duì)比度好的信號(hào)背景比。

增加在試樣入射激光功率是另一種機(jī)制，可以用來(lái)增加的信號(hào)電平，并提高信噪比。然而在實(shí)踐中，這一策略，通過(guò)任何改善的現(xiàn)象有限公司簡(jiǎn)稱熒光飽和，其熒光發(fā)射強(qiáng)度達(dá)到最大值，不額外增加激光功率輸入。這種非線性響應(yīng)的結(jié)果利用激光照射強(qiáng)烈的熒光分子往往數(shù)量有限的很大一部分被提升到激發(fā)態(tài)（人口減少地面狀態(tài)）。效果是降低明顯的熒光團(tuán)的濃度，以及由此產(chǎn)生的不可預(yù)知的熒光基團(tuán)的濃度和排放強(qiáng)度之間的關(guān)系復(fù)雜數(shù)據(jù)的解釋。因此，熒光信號(hào)可通過(guò)漂白或飽和度的限制，在信噪比大大不同的相對(duì)影響，并與不同的限制的各種顯微結(jié)構(gòu)的性能。

由于漂白或飽和信號(hào)強(qiáng)度的限制是熒光顯微鏡在生物材料進(jìn)行特別是至關(guān)重要的，這是最常見的應(yīng)用共聚焦儀器。負(fù)責(zé)公司發(fā)射信號(hào)的現(xiàn)象是曝光過(guò)度的時(shí)間和/或強(qiáng)度有關(guān)。與其他的對(duì)比度增強(qiáng)利用反射或透射光的結(jié)合或免疫金標(biāo)記染色的機(jī)制或方法，利用相位對(duì)比差異，在試件破壞是一種可能性，激光強(qiáng)度存在類似的限制。然而，漂白是在非熒光技術(shù)的一個(gè)因素，并沒(méi)有限制對(duì)信號(hào)的采集，在很長(zhǎng)一段時(shí)間如果加熱或其他長(zhǎng)期光照不破壞試樣。

因?yàn)轱@微鏡的分辨率是離不開的對(duì)比，和對(duì)比度是依賴于信號(hào)的信噪比，對(duì)試件的功能可見性所需要的閾值對(duì)比最終是有限的由檢測(cè)到的光子數(shù)。與典型的熒光顯微鏡光子數(shù)量有限，衍射極限分辨率不實(shí)用的儀器操作來(lái)實(shí)現(xiàn)的，它是必不可少的，光子的數(shù)量是由成像序列的每元優(yōu)化最大化。相對(duì)于在共焦成像信號(hào)的噪聲，散粒噪聲，或光子噪聲，是因?yàn)樗鼛?lái)了根本的限制信號(hào)的信噪比，最重要的。在從信號(hào)的光子的到達(dá)特性的波動(dòng)相關(guān)的散粒噪聲是外部的探測(cè)器本身并不能減少。波動(dòng)的背景光子到達(dá)的貢獻(xiàn)（背景噪聲）可以減少，這是通過(guò)限制檢測(cè)器的背景信號(hào)接受最常見的實(shí)現(xiàn)。

在檢測(cè)到的光子信號(hào)本身的統(tǒng)計(jì)變化是由一個(gè)泊松分布函數(shù)，它趨向于正態(tài)分布在足夠大的數(shù)量的光子的參與。這樣的分布，它的平均值等于其方差的性質(zhì)。因?yàn)榕臄z的噪聲方差的平方根，一個(gè)信號(hào)組成的N光子，信噪比是由：

在一個(gè)理想的顯微鏡，只有光散粒噪聲限制的圖像質(zhì)量。如果沒(méi)有背景信號(hào)存在，信噪比是一個(gè)簡(jiǎn)單的方式進(jìn)行評(píng)估，由上式說(shuō)明。在一個(gè)實(shí)際的顯微鏡，背景噪聲的存在也必須考慮加在信號(hào)和噪聲的噪聲分量之間的關(guān)系。如果信號(hào)背景比大，幾乎所有檢測(cè)到的光子代表圖像信息，和信噪比接近的值由給定的方程表示。如果背景貢獻(xiàn)大（小信號(hào)背景比），所需的信號(hào)可能會(huì)丟失在高背景噪聲，使信噪比接近零。對(duì)比情況如圖4所示，其中計(jì)算的圖像的強(qiáng)度分布的點(diǎn)源，提出了兩種不同的恒定的背景信號(hào)電平。圖4（a），背景強(qiáng)度相等的點(diǎn)源強(qiáng)度（以上）導(dǎo)致1的信號(hào)背景比。與背景水平高125倍，由圖4所示的強(qiáng)度分布（B），所產(chǎn)生的圖像不允許從高背景點(diǎn)特征的歧視。

共聚焦顯微鏡的最佳操作需要試圖平衡利用在前面的檢測(cè)器的孔徑的相互矛盾的要求，這是負(fù)責(zé)傳授的共焦配置的有利方面，對(duì)信號(hào)的減少，孔徑也產(chǎn)生。有一個(gè)圓形的（針孔）孔直徑的增加，增加了總的信號(hào)電平，但減小軸向分辨率，這表明一些妥協(xié)的孔徑大小設(shè)置是可取的。當(dāng)熒光技術(shù)的采用，弱信號(hào)的水平是實(shí)現(xiàn)最佳的圖像質(zhì)量有明顯的局限性。雖然多通道掃描和圖像的平均技術(shù)可以彌補(bǔ)低信號(hào)電平，這種失敗的優(yōu)點(diǎn)是快速掃描系統(tǒng)，可應(yīng)用于動(dòng)態(tài)過(guò)程的研究在生物。平均技術(shù)，另外一個(gè)缺點(diǎn)是，系統(tǒng)中的光學(xué)缺陷產(chǎn)生任何噪音，如耀斑和光學(xué)元件散射，提高隨著信號(hào)，從而增加亮度的圖像質(zhì)量不相稱的改善。

處理在共聚焦熒光顯微鏡配置過(guò)度的背景噪聲的實(shí)際的策略是減少為探測(cè)器的孔徑尺寸排除更多的背景噪聲，從而增加的信號(hào)背景和信噪比。隨著孔徑的直徑減小，然而，一個(gè)點(diǎn)達(dá)到信號(hào)還原變得比背景更顯著減少，與信噪比的降低。這是顯而易見的，因此，一個(gè)孔徑大小可以發(fā)現(xiàn)，最大限度地提高信噪比，并能對(duì)信號(hào)與背景之間的關(guān)系的基礎(chǔ)上確定的。光圈的大小被確定是關(guān)于圖像質(zhì)量最佳的可能不符合最大對(duì)比度和分辨率，但并最大限度地提高圖像中標(biāo)本信息。最大的成就，有用信號(hào)，進(jìn)行標(biāo)本信息，是優(yōu)化性能的基礎(chǔ)上，在熒光顯微鏡。

在共聚焦顯微鏡激光聚焦到樣品和分布的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)。發(fā)射的熒光，被收集和傳送到圖像平面后再分布的光學(xué)系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)，具有垂直強(qiáng)度分布如圖5所示，水平。的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的強(qiáng)度分布的寬度是指示性的顯微鏡的分辨率。縱向分辨率是一個(gè)光軸方向上的強(qiáng)度分布函數(shù)，而在焦點(diǎn)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)是常見的通風(fēng)方式，這決定了橫向分辨率。第一個(gè)零（最小），在從光軸的距離3.8無(wú)量綱單位發(fā)生，對(duì)應(yīng)于橫向分辨率瑞利判據(jù)。為了實(shí)現(xiàn)聚焦操作，所發(fā)射的光子通過(guò)允許只有那些通過(guò)在圖像平面在前面的檢測(cè)器的檢測(cè)孔通過(guò)空間濾波。最大的空間濾波和背景抑制發(fā)生（理論上）的孔半徑（R）等于零。作為R增加承認(rèn)可用光水平，共聚焦特性降低到，在大孔半徑，顯微鏡作為一個(gè)傳統(tǒng)的寬場(chǎng)儀。

一種光學(xué)系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的強(qiáng)度以絕對(duì)的尺寸取決于成像配置，并根據(jù)不同的放大倍率，照明的波長(zhǎng)，光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑，和折射率介質(zhì)通過(guò)它的光的傳播。對(duì)于不同的顯微鏡和其他光學(xué)系統(tǒng)為代表的利用無(wú)量綱的成像特性，這是習(xí)慣光學(xué)單元是獨(dú)立的光學(xué)系統(tǒng)（例如，距離3.8單位從光軸的第一最小的通風(fēng)模式）。這些單位是由在橫向和縱向方向相關(guān)的特定的光學(xué)性能規(guī)范衍生的距離。橫向距離值的波長(zhǎng)和數(shù)值孔徑，歸一化，同樣，縱向值歸一化波長(zhǎng)，數(shù)值孔徑，和試樣的介質(zhì)的折射率。因?yàn)橄鄬?duì)于光學(xué)性質(zhì)的成像性能評(píng)估的目的，是來(lái)代表變量如針孔大小的無(wú)量綱的光學(xué)單元，這些有用的，和一個(gè)獨(dú)立的儀器歸一化針孔半徑可以以這種方式定義。

橫向和縱向距離（V和U，分別）可以被歸一化的寬度和點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的軸向尺寸，通過(guò)變換光學(xué)單元采用下列方程：

在這R從光軸的橫向距離代表，Z從焦平面的軸向距離，鈉數(shù)值孔徑，N代表的折射率，并在每個(gè)方程，K采用波長(zhǎng)（λ）的關(guān)系：

為了與不同的探測(cè)器針孔大小的評(píng)價(jià)共聚焦儀器的性能，歸一化的針孔半徑V（D）可以從以前的方程如下，一個(gè)針孔半徑R（D）：

熒光信號(hào)可以從一個(gè)點(diǎn)源在焦平面上使用的探測(cè)器孔徑，當(dāng)收集半徑V（D）可以通過(guò)考慮點(diǎn)源的熒光團(tuán)的數(shù)量計(jì)算，吸收截面，和熒光量子效率。發(fā)出的光子的到達(dá)像平面的比例分布的通風(fēng)模式，當(dāng)集成在探測(cè)器孔徑半徑乘以實(shí)際采集到的信號(hào)檢測(cè)的效率收益。圖6（a）提出了圖形之間的典型關(guān)系規(guī)范化采集的信號(hào)從理論的點(diǎn)源和探測(cè)器孔徑半徑，在光學(xué)單元。關(guān)于信號(hào)在孔排除了，很明顯，需要產(chǎn)生最佳的共焦成像性能的小的孔，將拒絕大部分的發(fā)射信號(hào)。相反，開孔孔徑承認(rèn)一個(gè)較大比例的發(fā)射信號(hào)是有利的為點(diǎn)多余的背景的對(duì)比度降低，變得不可接受。幾個(gè)計(jì)算孔產(chǎn)生最佳信噪比的范圍大約在2到3（表示在圖上的曲線，一個(gè)紅色的部分圖6（a）），這取決于相對(duì)于背景信號(hào)量。它通常被認(rèn)為是可取的許多類型的調(diào)查收集至少百分之50的總的可用熒光，這是孔徑大于約2光學(xué)單元很容易實(shí)現(xiàn)，同時(shí)仍保留優(yōu)異的圖像的對(duì)比度。

因?yàn)檫_(dá)到足夠的信號(hào)電平和足夠的背景抑制獲得最佳聚焦性能是必要的評(píng)估和信噪比的信號(hào)背景比的要求相結(jié)合。背景許多不同的模式（有時(shí)稱為雜散光）已在文獻(xiàn)中提出的，他們不同的適用于不同類型的標(biāo)本，儀器的配置，以及是否反映信號(hào)或熒光成像檢測(cè)。在一些模型中，背景是假定為恒定的強(qiáng)度在整個(gè)檢測(cè)器的平面，與部分穿過(guò)針孔是與其面積成正比。這種模式被發(fā)現(xiàn)在共焦反射結(jié)構(gòu)的描述是有用的，其中重要的背景是由于散射在顯微鏡下，從光學(xué)元件反射的光路。

其他的模型被認(rèn)為是更適合于熒光顯微鏡，和這些不同了，信號(hào)和背景來(lái)源于空間要素的程度的假設(shè)，即在某些情況下，任意的，可變的。至少一個(gè)模型的應(yīng)力場(chǎng)的大小減少在降低噪聲的一個(gè)因素，并假定一個(gè)無(wú)限的試樣厚度的有限域的大小。在這種情況下，如果背景是均勻地從一個(gè)三維熒光試樣相比，點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)的大，它可能代表了熒光背景特征伴隨著熒光標(biāo)記從一個(gè)合適的模型。計(jì)算信號(hào)的信噪比，背景，內(nèi)容，和信號(hào)背景比出現(xiàn)在眾多的文學(xué)表現(xiàn)，并從這些，一定的概括是可能的基礎(chǔ)上的理論和實(shí)驗(yàn)的共焦成像的針孔大小的因素，優(yōu)化性能的測(cè)定。

在具有熒光均勻分布的試樣，由于照明光束的光強(qiáng)分布，激發(fā)熒光相同的分?jǐn)?shù)是在傳統(tǒng)的寬視場(chǎng)顯微鏡收集從每個(gè)焦平面。作為一個(gè)結(jié)果，背景信號(hào)與線性增加試樣的厚度。一個(gè)關(guān)鍵屬性的共聚焦顯微鏡，然而，這是不包括光探測(cè)器孔徑以外的焦平面的大多數(shù)，如果相比景深厚度較大，背景信號(hào)的電平接近試樣厚度獨(dú)立。當(dāng)一個(gè)均勻的熒光濃度假定的背景信號(hào)，收集不同的試樣厚度的計(jì)算表明，循環(huán)探測(cè)器針孔半徑大于或等于試樣厚度的收集所有的樣品的熒光，致使廣角鏡的性能等價(jià)。

小針孔大小，背景是從試樣的飛機(jī)比半孔半徑的焦平面減少，并作為針孔半徑是低于約四分之一的試樣的厚度與孔徑大小，背景呈線性減小。在孔徑尺寸小于約4光學(xué)單元，只有約的背景進(jìn)入檢測(cè)器百分之1取得了有益的共焦成像特性，在一個(gè)適度的信號(hào)可能損失百分之25試樣的厚度為幾百倍的孔徑大小。

考慮到試樣厚度的影響及探測(cè)器孔徑大小對(duì)背景抑制允許為每個(gè)不同的值的信號(hào)背景比的計(jì)算。當(dāng)這些計(jì)算理論與理想的共焦配置具有零探測(cè)器孔徑進(jìn)行不同試樣厚度（最大化的信號(hào)背景比），信號(hào)的變化的背景下，已被證明是基本上是獨(dú)立的試樣厚度的值大于約100的光學(xué)單元。當(dāng)信號(hào)背景歸一化值為一零孔半徑，繪制量為厚的樣品，結(jié)果在一個(gè)曲線相似，如圖6所示的函數(shù)的孔半徑（B）。孔徑大小，最大限度地提高信噪比的范圍（如圖6也說(shuō)明（一））曲線的紅色部分表示。信號(hào)背景比直接表示圖像的對(duì)比度，雖然最大比實(shí)際上不可能實(shí)現(xiàn)由于孔的尺寸必須增加承認(rèn)適當(dāng)?shù)男盘?hào)，它是重要的，合理的對(duì)比可在光圈的大小，產(chǎn)生最佳的信噪比。

應(yīng)當(dāng)指出的是，雖然理論和實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明，最佳的孔徑大小可以確定，其中最大的軸向和橫向的共聚焦顯微鏡的分辨率，有許多因素有助于選擇妥協(xié)的孔徑尺寸滿足在特定情況下的成像要求。最佳光圈大小通常不是一個(gè)產(chǎn)生的最大分辨率。在典型的實(shí)驗(yàn)意義更大的是攜帶信息的光子可以區(qū)分從背景信號(hào)和其他噪聲源的一個(gè)可行的時(shí)間框架內(nèi)的數(shù)量。最重要的變量包括樣品的特性（如厚度），熒光或其他成像信號(hào)產(chǎn)生的信號(hào)電平，伴隨著信號(hào)的噪聲水平，時(shí)間約束的信號(hào)采集的熒光團(tuán)漂白或試樣施加的變化，和特定的顯微鏡配置下考慮。