[DSNU] – Kas ir tumšā signāla nevienmērīgums (DSNU)?

Tumšā signāla nevienmērīgums (DSNU) ir laika ziņā neatkarīgu kameras attēla fona variāciju līmeņa mērs. Tas sniedz aptuvenu skaitlisku norādi par fona attēla kvalitāti attiecībā uz modeļiem vai struktūrām, kas dažkārt var būt klātesošas.

Vāja apgaismojuma attēlveidošanā kameras fona kvalitāte var kļūt par svarīgu faktoru. Ja uz kameru nekrīt fotoni, iegūtie attēli parasti neparāda pikseļu vērtības ar 0 pelēktoņu līmeņiem (ADU). Parasti ir “nobīdes” vērtība, piemēram, 100 pelēktoņu līmeņi, ko kamera parāda, ja nav gaismas, plus vai mīnus trokšņa ietekme uz mērījumu. Tomēr bez rūpīgas kalibrēšanas un korekcijas šajā fiksētajā nobīdes vērtībā var būt dažas atšķirības starp pikseļiem. Šo variāciju sauc par “fiksētā raksta troksni”. DNSU apzīmē šī fiksētā raksta trokšņa apmēru. Tas apzīmē pikseļu nobīdes vērtību standartnovirzi, mērot elektronos.

Daudzām attēlveidošanas kamerām, kas paredzētas darbam vājā apgaismojumā, DSNU parasti ir zem aptuveni 0,5e-. Tas nozīmē, ka vidēja vai augsta apgaismojuma lietojumprogrammās, kurās simtiem vai tūkstošiem fotonu tiek uztverti uz vienu pikseli, šis trokšņa ieguldījums ir absolūti niecīgs. Patiešām, arī vāja apgaismojuma lietojumprogrammās, ja DSNU ir zemāks par kameras nolasīšanas troksni (parasti 1–3e-), šim fiksētā modeļa troksnim, visticamāk, nebūs nozīmes attēla kvalitātē.

Tomēr DSNU nav ideāls fiksēta raksta trokšņa attēlojums, jo tas nespēj uztvert divus svarīgus faktorus. Pirmkārt, CMOS kameras var attēlot strukturētus rakstus šajā nobīdes variācijā, bieži vien pikseļu kolonnu veidā, kas atšķiras viena no otras ar nobīdes vērtību. Šis "fiksētā raksta kolonnu trokšņa" troksnis ir daudz redzamāks mūsu acij nekā nestrukturēts troksnis, taču šo atšķirību DSNU vērtība neatspoguļo. Šie kolonnu artefakti var parādīties ļoti vāja apgaismojuma attēlu fonā, piemēram, ja noteiktais maksimālais signāls ir mazāks par 100 fotoelektroniem. Aplūkojot "nekoefektīvu" attēlu, attēlu, ko kamera rada bez gaismas, varēsiet pārbaudīt strukturēta raksta trokšņa klātbūtni.

Otrkārt, dažos gadījumos strukturētas nobīdes variācijas var būt atkarīgas no laika, mainoties no viena kadra uz nākamo. Tā kā DSNU rāda tikai no laika neatkarīgās variācijas, tās nav iekļautas. Nobīdes attēlu secības apskate ļaus jums pārbaudīt no laika atkarīga strukturēta modeļa trokšņa klātbūtni.

Tomēr, kā minēts, DSNU un fona nobīdes variācijas nebūs svarīgs faktors vidēja līdz augsta apgaismojuma lietojumprogrammās ar tūkstošiem fotonu uz pikseli, jo šie signāli būs daudz spēcīgāki nekā variācijas.