이미징에 있어 낮은 암전류가 중요한가요?

암전류암전류는 온도와 노출 시간에 따라 달라지는 카메라 노이즈의 한 종류로, 픽셀당 초당 전자 수로 측정됩니다. 노출 시간이 1초 미만이고 암전류가 1e-/p/s 미만인 경우에는 일반적으로 신호 대 잡음비 계산에서 무시할 수 있습니다.

예를 들어, 암전류 값이 0.001 e/p/s일 때, 노출 시간이 1ms이든 60초이든 노이즈 기여도는 무시할 수 있을 정도로 작습니다. 여기서 노이즈 값은 암전류 값에 노출 시간을 곱한 값의 제곱근으로 나타낼 수 있습니다. 하지만 2e-/p/s의 암전류 값을 가진 다른 카메라의 경우, 60초 노출에서는 √120 = 11e-의 추가적인 암전류 노이즈가 발생하며, 이는 저조도 환경에서 판독 노이즈보다 훨씬 더 클 수 있습니다. 그럼에도 불구하고, 1ms 노출에서는 이처럼 높은 암전류 값조차도 무시할 수 있을 정도입니다.

그림 1: 그림 1(a)는 투센 냉각 CMOS 카메라에서 가져온 것입니다.FL 20BW암전류가 0.001e/픽셀/초 정도로 낮다는 것을 보여줍니다. 그림 1(b)는 그림 1(a)가 다음과 같다는 것을 보여줍니다.a 훌륭한 배경a노출 시간이 10초에 달하더라도 암전류 노이즈에 거의 영향을 받지 않습니다.

암전류 노이즈는 카메라 센서 내부 전자의 열 운동으로 인해 발생합니다. 모든 원자는 열 진동 운동을 하며, 때때로 전자가 카메라 센서 기판에서 픽셀 웰(검출된 광전자가 저장되는 곳)로 '도약'할 수 있습니다. 이러한 '열' 전자와 광자 검출을 통해 생성된 전자를 구분하는 것은 불가능합니다. 이미지 노출 동안 이러한 열 전자가 축적되어 배경 암전류 신호를 발생시킵니다. 그러나 정확한 전자 수는 무작위적이므로 암전류 노이즈가 발생합니다. 노출이 끝나면 모든 전하가 픽셀에서 제거되어 다음 노출을 준비합니다.

암전류 노이즈는 온도에 따라 달라지지만, 카메라 센서의 설계 및 구조, 그리고 카메라 전자 장치에도 크게 의존하기 때문에 동일한 센서 온도에서도 카메라마다 큰 차이를 보일 수 있습니다.

이미징에 있어 낮은 암전류가 중요한가요?특정 암전류 값이 이미지의 신호 대 잡음비 및 이미지 품질에 얼마나 큰 영향을 미칠지는 전적으로 촬영 시나리오에 달려 있습니다.

카메라 노출 후 픽셀당 수천 개의 광자가 발생하는 고휘도 이미징 시나리오에서, 노출 시간이 짧지 않은 한 암전류는 이미지 품질에 큰 영향을 미치지 않을 가능성이 매우 높습니다.m이러한 시간 간격은 천문학 응용 분야처럼 매우 길다(수십 초에서 수분까지)..