22/04/22Неравномерность темного сигнала (DSNU) — это мера уровня не зависящих от времени изменений фона изображения с камеры. Она даёт приблизительную численную оценку качества этого фонового изображения с учётом узоров или структур, которые иногда могут присутствовать.
При съёмке в условиях низкой освещённости качество фона камеры может стать важным фактором. Когда на камеру не падают фотоны, полученные изображения обычно не отображают значения пикселей, равные 0 уровням серого (ADU). Обычно присутствует значение «смещения», например, 100 уровней серого, которое камера отображает при отсутствии света, плюс или минус влияние шума на измерение. Однако без тщательной калибровки и коррекции это фиксированное значение смещения может варьироваться от пикселя к пикселю. Эти различия называются «фиксированным структурным шумом». DNSU отражает степень этого фиксированного структурного шума. Он представляет собой стандартное отклонение значений смещения пикселей, измеренное в электронах.
Для многих камер, работающих при слабом освещении, DSNU обычно ниже примерно 0,5e-. Это означает, что для приложений со средней или высокой освещенностью, где на пиксель регистрируются сотни или тысячи фотонов, этот шумовой вклад абсолютно незначителен. Более того, и для приложений со слабым освещением, если DSNU ниже шума считывания камеры (обычно 1-3e-), этот фиксированный структурный шум вряд ли будет влиять на качество изображения.
Однако DSNU не является идеальным представлением шума с фиксированным шаблоном, поскольку не учитывает два важных фактора. Во-первых, КМОП-камеры могут демонстрировать структурированные шаблоны в этом изменении смещения, часто в виде столбцов пикселей, отличающихся друг от друга по величине смещения. Этот шум «шум столбцов с фиксированным шаблоном» гораздо более заметен для нашего глаза, чем неструктурированный шум, но это различие не отражается значением DSNU. Эти артефакты столбцов могут появляться на фоне изображений с очень слабой освещённостью, например, когда пиковый детектируемый сигнал составляет менее 100 фотоэлектронов. Просмотр «смещенного» изображения, изображения, создаваемого камерой без света, позволит вам проверить наличие структурированного шума.
Во-вторых, в некоторых случаях структурированные вариации смещения могут зависеть от времени, меняясь от кадра к кадру. Поскольку DSNU показывает только не зависящие от времени вариации, они не учитываются. Просмотр последовательности изображений смещения позволит вам проверить наличие структурированного шума, зависящего от времени.
Однако, как уже отмечалось, вариации DSNU и смещения фона не будут важным фактором для приложений со средней и высокой освещенностью с тысячами фотонов на пиксель, поскольку эти сигналы будут намного сильнее вариаций.
