[ Tamna struja ] – Je li niska tamna struja važna za moje snimanje? |

Tamna strujaje izvor šuma kamere koji ovisi o temperaturi i vremenu ekspozicije, a mjeri se u elektronima po pikselu po sekundi vremena ekspozicije. Za primjene koje koriste vremena ekspozicije kraća od jedne sekunde, s tamnom strujom manjom od 1e-/p/s, obično se može zanemariti u izračunima omjera signala i šuma.

Na primjer, pri vrijednosti tamne struje od 0,001 e/p/s, vremena ekspozicije od 1 ms ili 60 sekundi dovode do zanemarivog doprinosa šumu, gdje je vrijednost šuma dana vrijednošću tamne struje pomnoženom s vremenom ekspozicije, sve ispod kvadratnog korijena. Međutim, drugačija kamera s 2e-/p/s pri ekspoziciji od 60 s doprinijela bi dodatnom šumu tamne struje od √120 = 11e-, što može biti daleko značajnije od šuma očitavanja pri niskim razinama osvjetljenja. Ipak, pri ekspoziciji od 1 ms, čak bi i ova viša razina tamne struje bila zanemariva.

Slika 1: Slika 1(a) dolazi s Tucsen hlađene CMOS kamereFL 20BWda je tamna struja niska kao 0,001e/piksel/s. Slika 1(b) pokazuje da slika 1(a) imaa izvrsna pozadina kojaagotovo imun na šum tamne struje iako je vrijeme ekspozicije dugo i do 10 sekundi.

Šum tamne struje uzrokovan je toplinskim gibanjem elektrona unutar senzora kamere. Svi atomi doživljavaju toplinsko vibracijsko gibanje, a povremeno elektron može 'iskočiti' iz podloge senzora kamere u prostor piksela gdje su pohranjeni detektirani fotoelektroni. Nemoguće je razlikovati ove 'termalne' elektrone od elektrona koji su nastali uspješnom detekcijom fotona. Tijekom ekspozicije slike, ovi termalni elektroni mogu se nakupljati, doprinoseći pozadinskom signalu tamne struje. Međutim, točan broj elektrona je slučajan, što dovodi do doprinosa šuma tamne struje. Na kraju ekspozicije, svi naboji se mjere i uklanjaju iz piksela, spreman za sljedeću ekspoziciju.

Šum tamne struje ovisi o temperaturi, ali također uvelike ovisi o dizajnu i arhitekturi senzora kamere te elektronici kamere, pa se može uvelike razlikovati od kamere do kamere pri istoj temperaturi senzora.

Je li niska tamna struja važna za moje snimanje?Hoće li određena vrijednost tamne struje značajno doprinijeti omjeru signala i šuma te kvaliteti slike ovisi isključivo o vašem scenariju snimanja.

Za scenarije snimanja pri jakom osvjetljenju s tisućama fotona po pikselu nakon ekspozicije kamere, tamna struja vjerojatno neće biti značajna u kvaliteti slike osim ako se ne promijeni vrijeme ekspozicije.msu vrlo dugi (desetke sekundi do minuta) kao što je to slučaj u astronomskim primjenama.