同一只动物、同一张图上，把显示单位从“荧光效率”切到“P/S”，数值立刻就换了一个量级；再切到“灰度值”，结果又完全不同。别急着怀疑自己做错了，其实这些差异都合理——因为每个单位关注的物理量不一样。那报告里该写哪一个呢？答案取决于你到底想比较什么。接下来，文章会先把四个常见单位的作用说清楚，再逐个展开。

一句话速览

灰度值：就是相机里看到的亮暗数字。受曝光和增益影响特别大，只能用来看有没有信号，但不能拿它做统计。

P/S：指每秒收集到的总光子数。适合用来回答“总体有多少”，但记得要用同样大小的ROI才能比。

辐亮度（P/S·cm-2·sr-1）：可以理解成“单位面积有多亮”。适合做像素级或单位面积的比较，对距离不算太敏感，不过会受离焦和遮挡影响。

荧光效率（[P/S·cm-2·sr-1]/[µW·cm-2]）：发光强度/照在样品上的光强。只在荧光实验里用，尤其适合做跨天、跨动物的对比。

灰度值（Gray value/ADU）

是什么：就是相机把明暗程度转成的数字。

看什么：主要用来确认有没有信号、调对焦和取景。

怎么比：别拿它做统计，不同曝光/增益下无法横向比较。

常见误区：直接用灰度值来量化，甚至还横向比。

P/S（photons per second，光子总通量）

是什么：选中的ROI里，每秒收集到的总光子数。

看什么：整体信号有多少。比如生物发光看“总负荷/总细胞量”，荧光看“总体强度”。

怎么比：一定要先把ROI的大小和位置固定，再做组间或纵向比较。

常见误区：ROI 变大，P/S自然变大，不同大小的ROI拿来直接比会严重误导。

P/S·cm-2·sr-1（Radiance，辐亮度）

是什么：单位面积、单位立体角的亮度，可以理解成“每块有多亮”。

看什么：信号分布、热点在哪、单位面积的差异（像素级热图）。

怎么比：同样的成像参数下，可以跨动物、跨天对比。但要小心离焦和饱和。

常见误区：以为辐亮度跟距离完全无关，其实还会受散射、吸收、离焦、遮挡的影响。很多异常波动往往是成像条件不同。

[P/S·cm-2·sr-1]/[µW·cm-2]（Radiant Efficiency，“荧光效率”）

是什么：发射辐亮度除以打在样品上的光强，可以理解成把“打光不均”校正掉。

看什么：最适合做跨动物、跨天、跨位置的公平比较。

怎么比：在同一滤片和相机参数下最靠谱，对高度差、中心/边缘差也更不敏感。

常见误区：误用在生物发光，因为没有外部激发，分母是零；另外，相机一旦饱和，这个数值就没意义了。

选择建议

只是想确认有没有信号：先把曝光和焦距调好，这时候看“灰度值”就够了。

例：新荧光探针第一次上机，先看看有没有荧光、要不要延长曝光；生物发光第一次加底物，也只是确认灯亮没亮。

要做报告、统计或画生长曲线：选P/S（总通量）。

例：皮下接种Luc细胞后，连续7天追踪“肿瘤总负荷”；或者在败血症模型里，比较三组小鼠的“全身菌量变化”。
 

生物发光的实验原理与流程

图源生物器材网https://www.bio-equip.com/showarticle453137025.html

生物发光里想看分布/热点：用辐亮度（P/S·cm⁻²·sr⁻¹）。

例：同一只动物里，区分原发灶和肺转移灶哪个更活跃；或者在同一张图里比较肝、脾局部亮点。

荧光实验里只看单张图的空间分布和边界：同样用辐亮度。

例：用ICG看器官纹理；肿瘤手术导航时观察边界清不清楚；或者给药 30分钟后，看肿瘤内外分布是不是均一。

荧光实验里要做跨天/跨动物/不同高度的公平比较：选荧光效率。

例：三组小鼠静脉注射相同剂量的近红外纳米探针，24小时后比较肿瘤摄取的强弱；哪怕不同批次动物高度不一，或者成像位置在视野中心/边缘，这个指标都更稳。

实操与踩坑

▷ 统一口径：滤片、位深、bin、曝光、增益、动物高度都要记录好。只有把这些条件统一，跨天实验的结果才有可比性。

▶ 脱毛/裸鼠：最好用裸鼠。如果是有毛小鼠，要提前12-24小时脱毛，并冲掉残留，主要是为了减少散射和自发荧光。

▷ 姿态和高度：动物要摊平，别让目标区被挡住。做纵向实验时，固定在同一高度档，先对好焦再拍。

▶ 饱和与自检：看直方图，避免饱和。如果亮点随着高度变化很大，或者边缘发虚，多半不是生物学信号，而是相机饱和了。

▷ 色阶与伪信号：注意直方图和色阶。如果最高值很低、峰值靠左，或者重复拍也复现不了，多半是伪信号或自发荧光。

▶ 反光与杂散光：金属夹、湿表面、透明胶都容易反光，要去掉。底下最好铺黑色、低自发荧光的垫材。

▷ 荧光定量：做浓度或批次对比时，在同一视野放一个标准，方便画标准曲线。如果只是看分布，可以不用做。

▶ 数据留存：别忘了导出原始实验结果和参数日志，一起保存下来，后续分析或复现都要靠它。

图注：去毛能显著提升表面荧光成像信号；毛发同时阻挡激发与发射光，腹部去毛后注射点荧光明显增强。

图源https://resources.revvity.com/pdfs/tch-ivis-spectrumct-general-and-technical-considerations-for-2D-and-3D-imaging.pdf（Figure 6）

 

常见问答

Q：我把显示单位从“荧光效率”切成“P/S”，结果数值差很多，谁对？

A：都对。它们本来就描述的是不同的东西：荧光效率已经除以照度，而P/S没有。只要报告时把单位写清楚、图例标好，就没问题。

Q：为什么同一位置，Radiance几乎不随高度变，但P/S会变？

A：辐亮度是“每面积每立体角”的量，几何伸缩对它影响小；P/S是面积积分，成像几何或ROI面积变化会直接改变总量。

A：不能。生物发光没有外部激发，分母就是0，所以算不出来。

Q：同一张图，同样的单位，单图分析和多图分析的结果为什么不同？

A：这也是正常的。多图分析里软件会做时间归一化，让每张图可比；这样单位时间发生了变化，数值会有偏移，但比值和趋势不受影响。

关于我们的活体成像系统

前面讲了这么多单位的区别和使用场景，可能有人会想：实际操作时要怎么才能又快又准地拿到这些指标？这正是我们的活体成像系统的设计重点——不仅能拍清楚，还能帮你比得放心、复现得出来。
核心亮点

▷ 双模成像：支持生物发光＋荧光，一键切换显示单位（P/S、辐亮度、荧光效率、灰度值）。

▷ 视野与温控：电动升降台预设3档高度，切换视野快；载样台恒温加热，并兼容吸入麻醉接口。

▷ 光学扩展：基础 400-800nm 标配，多通道滤片可扩展到近红外（900-1700nm），还可加装X光模块，满足光谱分离和多色成像需求。

获取与试用

支持线上演示；如需方案书（含选型建议与SOP），请联系020-28212728。

——把“单位”这件看似小事处理好，后面的数据才真的可比、可复现，也才敢放心发表。