Le faible courant d'obscurité est-il important pour mon imagerie ?

Courant noirIl s'agit d'une source de bruit pour la caméra, dépendant de la température et du temps d'exposition, et mesurée en électrons par pixel et par seconde d'exposition. Pour les applications utilisant des temps d'exposition inférieurs à une seconde, avec un courant d'obscurité inférieur à 1 e⁻/p/s, il peut généralement être négligé dans les calculs du rapport signal/bruit.

Par exemple, pour un courant d'obscurité de 0,001 e/p/s, des temps d'exposition de 1 ms ou de 60 secondes n'entraînent qu'une contribution négligeable au bruit, ce dernier étant donné par le produit du courant d'obscurité par le temps d'exposition, le tout sous la racine carrée. Cependant, une autre caméra, avec un courant d'obscurité de 2 e-/p/s pour un temps d'exposition de 60 s, induirait un bruit supplémentaire de √120 = 11 e- dû au courant d'obscurité, ce qui peut être bien plus significatif que le bruit de lecture en faible luminosité. Néanmoins, pour un temps d'exposition de 1 ms, même ce niveau de courant d'obscurité plus élevé resterait négligeable.

Figure 1 : La figure 1(a) provient de la caméra CMOS refroidie de TucsenFL 20BWque le courant d'obscurité est aussi faible que 0,001e/pixel/s. La figure 1(b) montre que la figure 1(a) aa excellent contexteaQuasiment insensible au bruit des courants d'obscurité, même si le temps d'exposition peut atteindre 10 secondes.

Le bruit de courant d'obscurité est causé par l'agitation thermique des électrons au sein du capteur de l'appareil photo. Tous les atomes subissent une agitation thermique, et il arrive qu'un électron « saute » du substrat du capteur vers le puits de potentiel du pixel, où sont stockés les photoélectrons détectés. Il est impossible de distinguer ces électrons « thermiques » de ceux générés par la détection d'un photon. Lors de la prise de vue, ces électrons thermiques peuvent s'accumuler, contribuant ainsi au signal de courant d'obscurité de fond. Cependant, leur nombre précis est aléatoire, ce qui explique la contribution du bruit de courant d'obscurité. À la fin de l'exposition, toutes les charges sont effacées du pixel, prêt pour la prise de vue suivante.

Le bruit du courant d'obscurité dépend de la température, mais il dépend aussi fortement de la conception et de l'architecture du capteur de la caméra ainsi que de l'électronique de la caméra ; il peut donc varier considérablement d'une caméra à l'autre à une même température de capteur.

Un faible courant d'obscurité est-il important pour mon imagerie ?La contribution d'une valeur donnée de courant d'obscurité au rapport signal/bruit et à la qualité d'image dépend entièrement de votre scénario d'imagerie.

Dans les scénarios d'imagerie à haute luminosité avec des milliers de photons par pixel après une exposition, le courant d'obscurité a très peu de chances d'affecter significativement la qualité de l'image, sauf si l'exposition est très longue.mles temps d'acquisition sont très longs (de plusieurs dizaines de secondes à plusieurs minutes), comme dans les applications astronomiques..