[Bruit de lecture] - Qu'est-ce que le bruit de lecture ?

temps22/05/13
leibieProduit

Lorsqu'une caméra mesure la quantité de lumière qu'elle a capturée dans chaque pixel d'une acquisition, il y a toujours un certain degré d'erreur.Cette imprécision est appelée bruit de lecture ou bruit de lecture.

Comme les signaux comprenant différents nombres de photons sont capturés et convertis en signaux électriques mesurés en électrons, le bruit de lecture est spécifié en nombres d'électrons (e-).En raison de la précision de l'électronique dans les caméras scientifiques modernes, ce bruit de lecture est généralement très faible, de l'ordre de 1 à 3e pour les caméras d'imagerie à faible luminosité.

Pour les applications avec des niveaux de lumière élevés, comme lorsque des milliers de photons sont capturés par chaque pixel, cette barre d'erreur est minuscule par rapport au signal, de sorte qu'un bruit de lecture inférieur à 5e- peut être efficacement ignoré.Par exemple, par rapport à un signal de 2 000 photoélectrons, un bruit de lecture même de 10e- ferait une différence de moins de 3 % par rapport au rapport signal sur bruit et serait probablement imperceptible.Cependant, pour les faibles niveaux de lumière où le nombre de photons peut se situer dans les dizaines de photons, un faible bruit de lecture peut jouer un rôle important dans le rapport signal sur bruit et la qualité de l'image.

En raison de leur architecture parallèle, toutes les caméras CMOS présentent une distribution des valeurs de bruit de lecture d'un pixel à l'autre.Par conséquent, parfois deux valeurs pour le bruit de lecture en e- sont indiquées sur les fiches techniques.La valeur médiane est spécifiée de sorte que 50 % des pixels aient une valeur de bruit de lecture égale ou inférieure à ce chiffre, et donne un aperçu de la valeur de bruit de lecture typique pour la caméra.La valeur RMS (Root-Mean-Square) spécifie la racine carrée moyenne de l'ensemble de la distribution du bruit de lecture, ce qui donne un aperçu de l'étendue des pixels de bruit de lecture élevés qui ne sont pas inclus dans la mesure médiane.

Certaines caméras d'imagerie spécialisées à faible luminosité ont un mode à faible bruit appelé mode multi-échantillonnage corrélé, ou CMS.Dans ce mode, une certaine réduction de la fréquence d'images est échangée contre une mesure de signal plus précise, conduisant à des chiffres de bruit de lecture d'environ 1,1e- (médian) / 1,2e- (RMS).

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