22/04/22A Não Uniformidade do Sinal Escuro (DSNU) é uma medida do nível de variação independente do tempo no fundo da imagem de uma câmera. Ela fornece uma indicação numérica aproximada da qualidade dessa imagem de fundo, com relação a padrões ou estruturas que podem estar presentes.
Em imagens com pouca luz, a qualidade do fundo da câmera pode se tornar um fator importante. Quando não há fótons incidentes na câmera, as imagens adquiridas normalmente não exibem valores de pixel de 0 nível de cinza (ADU). Um valor de "deslocamento" normalmente está presente, como 100 níveis de cinza, que a câmera exibe quando não há luz presente, mais ou menos a influência do ruído na medição. No entanto, sem calibração e correção cuidadosas, pode haver alguma variação de pixel para pixel nesse valor de deslocamento fixo. Essa variação é chamada de "Ruído de Padrão Fixo". DNSU representa a extensão desse ruído de padrão fixo. Ele representa o desvio padrão dos valores de deslocamento de pixel, medidos em elétrons.
Para muitas câmeras de imagem com baixa luminosidade, o DSNU normalmente fica abaixo de 0,5e-. Isso significa que, para aplicações de média ou alta luminosidade, com centenas ou milhares de fótons capturados por pixel, essa contribuição de ruído é absolutamente insignificante. De fato, também para aplicações com baixa luminosidade, desde que o DSNU seja menor que o ruído de leitura da câmera (tipicamente 1-3e-), é improvável que esse ruído de padrão fixo influencie a qualidade da imagem.
No entanto, o DSNU não é uma representação perfeita do ruído de padrão fixo, pois falha em capturar dois fatores importantes. Primeiramente, câmeras CMOS podem exibir padrões estruturados nessa variação de deslocamento, frequentemente na forma de colunas de pixels que diferem entre si em seu valor de deslocamento. Esse ruído de "Ruído de Coluna de Padrão Fixo" é muito mais visível aos nossos olhos do que o ruído não estruturado, mas essa diferença não é representada pelo valor DSNU. Esses artefatos de coluna podem aparecer no fundo de imagens com luminosidade muito baixa, como quando o sinal de pico detectado é inferior a 100 fotoelétrons. Visualizar uma imagem de "viés", a imagem que a câmera produz sem luz, permitirá verificar a presença de ruído de padrão estruturado.
Em segundo lugar, em alguns casos, variações estruturadas no deslocamento podem ser dependentes do tempo, variando de um quadro para outro. Como o DSNU mostra apenas a variação independente do tempo, estas não são incluídas. A visualização de uma sequência de imagens de polarização permitirá verificar a presença de ruído de padrão estruturado dependente do tempo.
No entanto, conforme observado, as variações de DSNU e de deslocamento de fundo não serão um fator importante para aplicações de média a alta luminosidade com milhares de fótons por pixel, pois esses sinais serão muito mais fortes do que as variações.
