22.06.01.Tumšā strāvair kameras trokšņa avots, kas ir atkarīgs no temperatūras un ekspozīcijas laika, mērīts elektronos uz pikseli ekspozīcijas laika sekundē. Lietojumprogrammās, kurās izmanto ekspozīcijas laikus, kas ir mazāki par vienu sekundi, ar tumšo strāvu, kas ir mazāka par 1e-/p/s, to parasti var ignorēt signāla un trokšņa attiecības aprēķinos.
Piemēram, ja tumšās strāvas vērtība ir 0,001 e/p/s, gan 1 ms, gan 60 sekunžu ekspozīcijas laiki rada niecīgu trokšņa ieguldījumu, kur trokšņa vērtību nosaka tumšās strāvas vērtība, kas reizināta ar ekspozīcijas laiku, un visas vērtības ir ar kvadrātsakni. Tomēr cita kamera ar 2 e⁻/p/s un 60 s ekspozīciju radītu papildu √120 = 11 e⁻ tumšās strāvas trokšņa, kas var būt daudz nozīmīgāks nekā nolasīšanas troksnis vājā apgaismojumā. Tomēr pie 1 ms ekspozīcijas pat šis augstākais tumšās strāvas līmenis būtu niecīgs.
1. attēls: 1. attēla (a) attēlā redzamais attēls ir no Tucsen dzesējamās CMOS kameras.FL 20BWka tumšā strāva ir tikai 0,001 e/pikselis/s. 1.b attēlā redzams, ka 1.a attēlā ira lielisks fons, kasaGandrīz imūns pret tumšās strāvas troksni, lai gan ekspozīcijas laiks ir pat 10 sekundes.
Tumšās strāvas troksni rada elektronu termiskā kustība kameras sensorā. Visi atomi piedzīvo termiskās vibrācijas kustību, un reizēm elektrons var "izlēkt" no kameras sensora substrāta pikseļa iedobē, kur tiek glabāti detektētie fotoelektroni. Nav iespējams atšķirt šos "termiskos" elektronus no elektroniem, kas radušies veiksmīgas fotona detektēšanas rezultātā. Attēla ekspozīcijas laikā šie termiskie elektroni var uzkrāties, veidojot fona tumšās strāvas signālu. Tomēr precīzs elektronu skaits ir nejaušs, kas rada tumšās strāvas troksni. Ekspozīcijas beigās visi lādiņi tiek mērīti un attīrīti no pikseļa, sagatavojot to nākamajai ekspozīcijai.
Tumšās strāvas troksnis ir atkarīgs no temperatūras, taču tas ir arī ļoti atkarīgs no kameras sensora konstrukcijas un arhitektūras, kā arī kameras elektronikas, tāpēc tas var ievērojami atšķirties dažādās kamerās pie vienas un tās pašas sensora temperatūras.
Vai zema tumšā strāva ir svarīga attēlveidošanai?Tas, vai dotā tumšās strāvas vērtība būtiski ietekmēs attēlu signāla un trokšņa attiecību un attēla kvalitāti, ir pilnībā atkarīgs no jūsu attēlveidošanas scenārija.
Augstas gaismas attēlveidošanas scenārijos ar tūkstošiem fotonu uz pikseļu pēc kameras ekspozīcijas tumšā strāva, visticamāk, neietekmēs attēla kvalitāti, ja vien ekspozīcijas laiks nav ierobežots.mir ļoti garas (no desmitiem sekunžu līdz minūtēm), piemēram, astronomijas lietojumos.
2. attēls: Tucsen ilgstošas ekspozīcijas kameras ieteikums
