以下两张照片是典型的科研级显微成像相机采集的图片，左图是透射光明场的观察模式，右图是多通道荧光的观察模式，通过荧光通道伪彩色叠加之后得到的彩色图像。
科研显微相机现阶段都已采用数字芯片，生命科学显微成像芯片类型主要分为CCD, EMCCD, CMOS, scientific CMOS (sCMOS) 这几类。CCD (coupled charge device)芯片是进入数码成像时代之后度、应用泛的芯片，现在还有不少老师同学把CCD直接指代为科研级显微相机，尽管相机用的已是其他芯片了。由于规模效应以及半导体工艺的原因，CMOS芯片价格较低，同时CMOS的功耗也低，所以很多民用移动设备比如智能手机都采用CMOS芯片。低端显微相机特别是国产的型号，也越来越多地采用CMOS芯片。下图简要描述了CCD和CMOS芯片上的区别。
两种芯片的区别是CCD只有一个读出端口，而CMOS每个像素（像元）都是一个读出端口。因为这样的设计，CMOS芯片成像速度会非常快，但灵敏度欠缺（像素上的读出电路占了一定面积不能感光），大家可以想象一下自己的手机在光线较暗的环境下拍照或者拍夜景的表现。CCD只有一个端口，成像速度稍慢，但是图像信号的基线是的，所以荧光图像的背景会比较好且非常均匀。下图是几个典型的显微成像系统，分别是CMOS（左）CCD（中）sCMOS（右）。CMOS芯片也更多地和大尺寸触摸屏结合在一起了。
彩色与黑白CMOS/CCD芯片。彩色芯片其实是在黑白芯片上加了一块贝叶滤镜(BayerFilter)来实现RGB信号采集的（下图），所以在灵敏度上比黑白芯片差些。一般来说，CMOS芯片都是彩色芯片而且像素数目多，比如500万1600万像素等；CCD芯片彩色和黑白的都有，甚至可以把黑白和彩色两个芯片做在一个相机里（比如Olympus DP80），满足不同实验的需求（拍明场用彩色、拍荧光用黑白）；scientific CMOS (sCMOS)芯片基本都是黑白的，各波长包括近红外的灵敏度都很高，同时采集的速度也非常快，比如400万像素下可达到100帧/秒的高速荧光成像。
各种尺寸的芯片。CCD或者CMOS芯片是不是越大越好呢？并不是的。下图解释了显微镜的光学视野是有限制的，芯片太大就会超出光学视野。传统经典的2/3英寸CCD芯片并不能覆盖这个视野，所以一般都是采用0.63倍C接口来配合这个芯片，提高视野覆盖率。现在常用的sCMOS芯片（2048x2048）配合1倍C接口正好覆盖了整个视野，这个芯片的尺寸约为13 x 13mm，超过这个尺寸就需要用其他办法来实现正常的显微成像了。
前面我们提到生命科学领域的显微科研相机主要分为CMOS, CCD, sCMOS, EMCCD几大类，根据应用的不同，我们可以选择对应的相机以满足实验需求。
正置显微镜，只有明场观察的需求，比较典型的是H-E染色的切片。对于这类成像，也是挑战的要求是：电脑屏幕上打开的显微照片的样品颜色，需要和显微镜目镜下显示的颜色一致。因为某些病理研究，不同颜色对应的诊断结果也是不同的。由于明场下光线充足明亮，对于显微相机的灵敏度要求不高，CMOS和CCD芯片都能满足，但是相机的色彩还原(color reproduction or color balancing)能力需要很高。大部分情况下，需要用自己的样品现场演示做比较，才能选出预算内且符合实验的CMOS或CCD相机。
倒置显微镜，只有明场相差观察的需求，比较典型的是细胞房里查看细胞状态的小倒置。这对这类成像，用户使用的痛点是细胞房的空间比较小，很多时候并不能再加一张桌子放电脑，需要尽量节约空间。同时，细胞的相差观察对灵敏度、色彩还原的要求没有H-E切片的要求高，所以采用CMOS芯片的一体触摸屏显微镜相机就可以满足需求。
体视显微镜，只有透射或者反射明场观察的需求（上右图），类似以上正置和倒置显微镜的实验应用，如果对于色彩还原要求高的，可以考虑CCD芯片的显微相机，如果要求不高且实验室空间不大，CMOS一体机也是很不错的选择。
正置或者倒置显微镜，对于明场和荧光的成像都有需求，比较典型的是院系或研究所的显微成像平台。这类成像，不仅明场图像的色彩还原要求高，而且荧光样品的亮度也是参差不齐，对于显微相机的灵敏度也有一定的要求。所以，同时具有彩色和单色CCD芯片的相机，可以更好地满足此类成像实验，保证采集到的不同样品的显微图像都是属于文献发表级别的。
倒置显微镜，对于明场（相差或DIC）和荧光观察都有需求，比较典型的是细胞培养皿里的显微成像以及更的活细胞成像系统。这类显微成像，特点一是显微图像可以是单色的，特点二是荧光成像对于相机的灵敏度要求比较高。所以一般可以采用技术的sCMOS芯片的相机，比如400万像素（2048x2048）sCMOS相机，配合半电动或全电动的倒置显微镜，可满足范围的流程化、自动化活细胞显微成像实验。
正置电生理膜片钳显微镜，对于明场红外DIC以及荧光有需求，由于红外DIC采用750nm或者900nm波长的红外光作为透射光源，需要相机芯片在这个波段有较好的灵敏度。大部分CCD和CMOS的彩色和单色相机都不能很好地满足需求，传统上，神经科学实验室会使用一个模拟红外相机（640x480像素或更低）加上一个单色CCD相机做荧光成像，现在更高级别的sCMOS相机能同时满足红外DIC和荧光成像的需求，而且sCMOS还能实现更快速的荧光图像采集（2048x2048像素下100帧/秒），如上图。
对于荧光信号非常弱的实验应用，比如单分子荧光、超分辨（PALM/STORM）、某些TIRF实验、钙火花/钙波、某些转盘共聚焦，需要采用灵敏度更高的电子倍增CCD（即EMCCD）相机，才能得到性噪比更好的显微荧光图像。
