22.04.2022DSNU адносіцца да змены фонавага сігналу выявы камеры, калі на датчык не падае святло (або фатоны). Ён паказвае, наколькі змяняюцца зрушэнні пікселяў па ўсім датчыку пры здымке выявы ў поўнай цемры.
DSNU становіцца асабліва важным пры здымцы ў слабым асвятленні, калі камера стварае цёмны або зрушаны малюнак пры адсутнасці святла. У такіх выпадках значэнне зрушэння пікселяў можа змяняцца, і DSNU становіцца важным, асабліва калі яно параўнальнае або большае за шум чытання камеры (звычайна 1-3e-).
1. Чаму DSNU мае значэнне ў візуалізацыі
1) Здымка пры слабым асвятленні:
Пры адсутнасці святла датчык камеры генеруе сігнал, які не роўны нулю, а звычайна мае значэнне зрушэння (напрыклад, 100 узроўняў шэрага). На гэта зрушэнне ўплывае электронны шум камеры, але значэнні зрушэння могуць адрознівацца ад аднаго пікселя да іншага. Гэта змяненне значэнняў зрушэння пікселя называецца фіксаваным шаблонным шумам, які ўзнікае з-за неадпаведнасці цёмнага сігналу датчыка паміж пікселямі.
2) Фіксаваны шаблонны шум:
DSNU колькасна вызначае незалежную ад часу змену гэтых значэнняў зрушэння. Ён дае паказчык таго, наколькі паслядоўным з'яўляецца цёмны сігнал датчыка паміж рознымі пікселямі.
2. DSNU і якасць выявы
1) Стандартныя значэнні DSNU:
Для большасці камер для здымкі пры слабым асвятленні значэнні DSNU звычайна ніжэйшыя за 0,5e- (электронаў), што азначае, што пры сярэднім або моцным асвятленні ўклад DSNU ў шум нязначны.
2) Уплыў на якасць выявы:
Для выяў з вялікай колькасцю фатонаў (напрыклад, сотні ці тысячы фатонаў на піксель) уплыў DSNU мінімальны. Пры слабым асвятленні DSNU застаецца значным, калі ён параўнальны з шумам чытання камеры або перавышае яго (звычайна 1-3e-), што можа паўплываць на якасць выявы.
3. Абмежаванні DSNU:
DSNU (Dark Signal Non-Uniformity — неаднастайнасць цёмнага сігналу) — гэта інструмент, які выкарыстоўваецца для колькаснай ацэнкі шуму з фіксаваным узорам, але ён не ахоплівае ўсе тыпы шуму з фіксаваным узорам, такія як структураваны шум (шум з фіксаваным узорам) і цёмны шум, які залежыць ад часу (часовы цёмны шум).
1) Структураваныя шаблоны і шум калонкі:
Структураваны шаблонны шум, асабліва слупковы шум, — гэта тып фіксаванага шаблоннага шуму, які ўзнікае, калі пэўныя пікселі або групы пікселяў дэманструюць сістэматычныя адрозненні ў сваім цёмным сігнале (зрушэннях), звычайна выраўнаваныя ўздоўж пэўных слупкоў або радкоў. Гэты шум з'яўляецца ў выглядзе структураванага шаблону, а не выпадковых ваганняў.
2) Варыяцыі, якія залежаць ад часу:
Залежны ад часу шум адносіцца да змяненняў цёмнага сігналу датчыка з цягам часу, выкліканых такімі фактарамі, як ваганні тэмпературы, электронная нестабільнасць або старэнне датчыка. Гэтыя змены прыводзяць да ваганняў значэнняў зрушэння пікселяў ад адной экспазіцыі да іншай. DSNU вымярае незалежны ад часу шум, гэта значыць, ён не ўлічвае гэтыя змены значэнняў зрушэння з цягам часу. Каб назіраць за залежнымі ад часу зменамі, неабходная паслядоўнасць здымкаў зрушэння (здымкаў, зробленых без святла), зробленых з цягам часу, каб выявіць гэтыя ваганні.
4. DSNU ў практычным ужыванні
DSNU нязначны пры візуалізацыі ў умовах моцнага асвятлення, паколькі сігнал фатонаў значна мацнейшы за любую змену сігналу ў цёмным асяроддзі.
Для такіх задач, як візуалізацыя адзінкавых малекул, квантавая візуалізацыя і астранамічныя назіранні, камеры павінны фіксаваць надзвычай слабыя светлавыя сігналы. Гэтыя сігналы звычайна знаходзяцца на электронным (e-) узроўні 1-3 або нават ніжэй, таму любы дадатковы шум (напрыклад, DSNU) можа паўплываць на якасць канчатковага малюнка і знізіць суадносіны сігнал/шум (SNR). Вось чаму сучасныя высокаадчувальныя навуковыя камеры маюць магчымасці карэкцыі DSNU. Чым ніжэйшае значэнне DSNU, тым вышэйшая колькасная дакладнасць.
Сучасны прамысловы кантроль патрабуе пастаянна ўзрастаючай дакладнасці, асабліва ў паўправадніковай прамысловасці, дзе колькасныя патрабаванні да сігналаў дэфектаў параўнальныя з патрабаваннямі ў навуковых даследаваннях пры слабым асвятленні. DSNU (неаднароднасць цёмнага сігналу) не менш важная ў гэтым кантэксце. Артыкул "Чаму карэкцыя DSNU/PRNU мае значэнне пры праверцы паўправаднікоў«дае вельмі падрабязнае тлумачэнне.
