25/09/11I so'o se faiga fa'atatau - mai feso'ota'iga uaealesi i ata fa'afuainumera - o le fuafa'atatau o le fa'ailo-i-piso (SNR) ose fa'ailoga taua o le lelei. Pe o e su'esu'eina ata telescope, fa'aleleia le pu'eina o masini faaleotele leo, po'o le fofoina o se feso'ota'iga uaealesi, e ta'u atu e le SNR ia oe le tele o fa'amatalaga aoga e tu ese mai le leo le mana'omia.
Ae o le fuafuaina sa'o o le SNR e le faigofie i taimi uma. Fa'alagolago i le faiga, e mana'omia le iloiloina o mea fa'aopoopo e pei o le pogisa, leo faitau, po'o le pisa pika. O lenei ta'iala e savalia oe ile a'oa'oga, fua fa'atatau, mea sese masani, fa'aoga, ma auala fa'atino e fa'aleleia atili ai le SNR, fa'amautinoa e mafai ona e fa'aoga sa'o i le tele o tulaga.
O le a le Fa'ailoga o le Fa'ailoga-i-Pio (SNR)?
I lona autu, o le fua faatatau o le faailo-i-leo e fuaina ai le sootaga i le va o le malosi o se faailo e manaʻomia ma le pisa i tua e punitia ai.
● Fa'ailoga = o fa'amatalaga anoa (fa'ata'ita'iga, o se leo i se telefoni, se fetu i se ata va'aia).
● Pio = fa'afuase'i, fesuisuia'i e le'o mana'omia e fa'alavelave pe natia ai le fa'ailoga (fa'ata'ita'iga, leo, leo leo, fa'alavelave eletise).
I le numera, SNR o loʻo faʻamatalaina e faapea:
Ona o nei fua faatatau e mafai ona fesuisuiai i luga o le tele o poloaiga o le tele, o le SNR e masani ona faʻaalia i decibels (dB):
● SNR maualuga (fa'ata'ita'iga, 40 dB): fa'ailoga e pule, ma maua ai fa'amatalaga manino ma fa'atuatuaina.
● Low SNR (fa'ata'ita'iga, 5 dB): pisa e lofituina ai le faailo, ma faigata ai ona faauigaina.
Fa'afefea ona fa'atatau SNR
E mafai ona fa'atinoina le fa'atusatusaga o le fa'ailo-i-piso fa'atatau i tulaga eseese o le sa'o e fa'atatau i mea e maua mai ai le pisa. I lenei vaega, e lua fomu o le a faʻafeiloaʻi: tasi e faʻatatau mo le pogisa ma le tasi e manatu e mafai ona le amanaiaina.
Fa'aaliga: O le fa'aopoopoina o fa'atauga pisapisao tuto'atasi e mana'omia le fa'aopoopoina i le fa'afa'afa. O puna taitasi o le pisapisao e faatafafa, aoteleina, ma o le a'a sikuea o le aofa'i e ave.
Fa'ailo-i-leo pisapisao fa'atasi ai ma le pogisa
O lo'o taua i lalo le fa'atusa e fa'aoga i tulaga o lo'o lapo'a ai le pisa pogisa e mana'omia ai le fa'aofiina:
O le fa'amatalaga lea o upu:
Fa'ailoga (e-): O le fa'ailoga lea o le fiafia i photoelectrons, fa'atasi ai ma le fa'ailoga pogisa o lo'o toesea
O le Aofa'i faailoilo (e-) o le a avea ma numera photoelectron i le pika o tului - e le o le tau pika i iunite o tulaga efuefu. O le fa'ata'ita'iga lona lua o le Fa'ailoga (e-), i le pito i lalo o le fa'atusa, o le pisa photonshot.
Pogisa le taimi nei (DC):Le tau pogisa o iai nei mo lena pika.
t: Taimi fa'aalia ile sekone
σr:Faitau le pisapisao ile meapueata.
Fa'ailoga fa'ailo i le pisapisao mo le fa'ata'atiaga o le pogisa
I tulaga o pupuu (<1 le lua) taimi fa'aalia, fa'atasi ai ma meapueata fa'amalieina, maualuga fa'atinoga, pa'ō pogisa i le taimi nei e masani lava ona i lalo ifo o le pisa faitau, ma le amana'ia lelei.
Pe a toe fa'apea ona fa'amatalaina i luga, se'i vagana ai o le fa'ailoga pogisa o lo'o i ai nei e le mana'omia ona fa'atatauina ma to'ese mai le fa'ailo aua e tatau ona tutusa le zero.
Tapula'a o nei fua fa'atatau ma faaupuga o lo'o misi
Ole fua fa'afeagai o le a na'o tali sa'o mo CCD maCMOS meapueata. O le EMCCD ma masini fa'amalosi e fa'aulu mai ai fa'apogai pisa fa'aopoopo, o lea e le mafai ai ona fa'aogaina nei fa'atusa. Mo se fa'atusatusaga fa'atusa fa'ailo-i-pi'o atoatoa e fa'atatau mo nei mea ma isi sao.
O le isi faaupuga pisapisao e masani ona aofia ai i SNR equations o le photo-response non-uniformity (PRNU), ma o nisi taimi e faaigoa ai le 'fixed pattern pisa' (FPN). O lo'o fa'atusalia ai le le tutusa o tupe maua ma le tali fa'ailo i luga o le masini, lea e mafai ona fa'amalo i fa'ailoga maualuga pe a lapo'a, fa'aitiitia le SNR.
E ui o ata muamua na i ai le tele o PRNU e manaʻomia ai lona faʻaofiina, sili ona faʻaonaponeimea pueata faasaienisiia lava le maualalo o le PRNU e faia ai lona sao i lalo ifo o le pisa o le pu o photon, aemaise lava pe a uma ona faʻaoga faasaʻoga i luga o le laupapa. O lea la, e masani ona le amanaʻia i le taimi nei i faʻatusatusaga SNR. Ae ui i lea, e taua pea le PRNU mo nisi mea pueata ma faʻaoga, ma o loʻo aofia i le SNR equation sili atu mo le atoatoa. O lona uiga o fa'atusa o lo'o tu'uina atu e aoga mo le tele o faiga CCD/CMOS ae e le tatau ona fa'aogaina e fa'atatau i le lautele.
Ituaiga Pio i Fa'atatauga SNR
O le fa'atusatusaina o le SNR e le na'o le fa'atusatusaina o se fa'ailo i se tau leo e tasi. I le fa'atinoga, e tele fa'apogai pisa tuto'atasi e saofagā, ma e mana'omia le malamalama i ai.
Pio Fanau
● Afuaga: taunu'u fuainumera o photon po'o electrons.
● Fua ma le aʻa sikuea o le faailo.
● Pulea i ata fa'atapula'a photon (astronomy, fluorescence microscopy).
Pio vevela
● E taʻua foʻi le pisapisao Johnson–Nyquist, e maua mai i le eletonika e gaoioi i totonu o tetee.
● Faʻateleina i le vevela ma le bandwidth.
● Taua i mea faaeletonika ma fesootaiga uaealesi.
Pio Pogisa i le taimi nei
● Su'ega fa'afuase'i i le taimi pogisa i totonu o masini.
● E sili atu ona taua i faʻaaliga umi poʻo faʻamau mafanafana.
● Faʻaititia e ala i le faʻamaluluina o le masini.
Faitau Pisa
● Pisa mai le amplifiers ma le analog-i-numera liua.
● Fa'amau i le faitauga, e matua taua tele i faiga fa'ailo maualalo.
Quantization Pisa
● Fa'ailoa e ala i numera (fa'ata'amilo i tulaga tu'ufa'atasi).
● Taua i faiga maualalo-bit-depth (fa'ata'ita'iga, 8-bit leo).
Si'osi'omaga/Faiga Pisa
● EMI, crosstalk, paoa eletise.
● E mafai ona pule pe a le lelei le talipupuni/fa'avae.
O le malamalama po o le fea o nei mea e sili ona taua e fesoasoani i le filifilia o le fua sa'o ma auala fa'aitiitia.
O mea sese masani i le fuafuaina o le SNR
E faigofie ona maua le tele o 'ala pupuu' auala e fa'atatau ai se fuafa'atatau o fa'ailo i le pisa i ata. O nei mea e foliga mai e itiiti ifo le lavelave nai lo fa'atusa fa'afeagai, e faigofie ai ona maua mai se ata lava ia nai lo le mana'omia o le malamalama i mea pu'eata e pei o le faitau leo, po'o mea uma e lua. O le mea e leaga ai, e foliga mai o nei metotia taʻitasi e le saʻo, ma o le a taʻitaʻia ai iʻuga sese ma le le fesoasoani. O lo'o fautuaina malosi e fa'atatau i le fa'afeagai (po'o le fa'asologa maualuga e tatau ona fa'aoga i tulaga uma.
O nisi o ala pupuu sili ona taatele e aofia ai:
1, Fa'atusatusaina le malosi o fa'ailo ma le malosi o tua, i tulaga efuefu. O lenei faiga e taumafai e fa'amasino le maaleale o meapueata, malosi fa'ailo po'o se fua fa'ailo i le pisa e ala i le fa'atusatusaina o le maualuga maualuga i le malosi o tua. O lenei faiga e matua faaletonu lava ona o le aafiaga o le meapueata e mafai ona setiina le malosi i tua, o tupe maua e mafai ona setiina le malosi o faailo, ma e leai se sao o le pisapisao a le o le faailo po o le talaaga e mafaufauina.
2、Vaega pito maualuga o faailo e ala i le eseesega masani o se vaega o pika i tua. Po'o le fa'atusatusaina o tau maualuga i le pisa va'aia i tua e fa'aalia e se fa'amatalaga laina. Fa'apea o le offset e sa'o ona toesea mai tau a'o le'i vaevaeina, o le mea sili ona mata'utia i lenei faiga o le i ai lea o le malamalama i tua. Soo se moli i tua e masani lava ona pulea le pisapisao i pika i tua. E le gata i lea, o le pisapisao i le faailo o le tului, e pei o le pao fana, e le o manatu moni lava.
3、Mean faʻailoga i pika o tului vs tulaga eseʻesega o tau pika: Faʻatusatusa pe mataʻituina le tele o suiga o le faailo pito i luga o pika tuaoi poʻo faʻavaʻa faʻasolosolo e latalata atu i le saʻo nai lo isi auala pupuu, ae e le mafai ona aloese mai isi faʻalavelave faʻaleagaina tulaga taua, e pei o se suiga i le faailo e le maua mai le pisa. O lenei metotia e mafai foi ona le saʻo ona o le maualalo o pika pika i le faʻatusatusaga. E le tatau fo'i ona fa'agaloina le to'ese o le tau fa'asoa.
4、Ccalculating SNR e aunoa ma le liua i iunite malosi o photoelectrons, pe aunoa ma le aveesea o le offset: E pei o le pisa photon fana e masani lava o le puna sili ona pisapisao ma faalagolago i luga o le malamalama o le mea pueata offset ma maua mo le fua, e le mafai ona aloese mai le toe fuataina i photoelectrons mo le fuafuaina SNR.
5、Fa'amasino le SNR ile mata: E ui i nisi tulaga ole fa'amasinoina pe fa'atusatusa le SNR ile mata e mafai ona aoga, e iai fo'i fa'alavelave fa'afuase'i. O le fa'amasinoina o le SNR i pika maualuga e mafai ona sili atu le faigata nai lo le tau maualalo po'o pika pito i tua. E mafai fo'i ona iai ni a'afiaga fa'apitoa: Mo se fa'ata'ita'iga, e mafai e mata'itusi komipiuta 'ese'ese ona fa'aalia ata e matua'i 'ese'ese ese'esega. E le gata i lea, o le fa'aalia o ata i tulaga fa'aloma eseese i totonu o polokalame e mafai ona matua fa'aaafia ai foliga vaaia o le pisa. Ole fa'afitauli fa'apitoa lea pe a taumafai e fa'atusatusa mea pu'eata ma le tele ole pika ole mea faitino. Mulimuli ane, o le i ai o le malamalama i tua e mafai ona fa'aleaogaina so'o se taumafaiga e fa'amasino le SNR i le va'aiga.
Talosaga a le SNR
O le SNR ose metric lautele ma fa'aoga lautele:
● Leo & Musika Pu'eina: Fuafuaina le manino, le tele o laina, ma le faamaoni o lipine.
● Feso'ota'iga uaealesi: E feso'ota'i sa'o le SNR i fua fa'atatau o mea sese (BER) ma fa'amatalaga fa'asolo.
● Fa'ata'ita'iga Fa'asaienisi: I su'esu'ega o le vateatea, o le su'eina o fetu vaivai i tua o le lagi e mana'omia ai le SNR maualuga.
● Meafaigaluega Faʻafomaʻi: ECG, MRI, ma CT suʻesuʻega e faʻalagolago i le maualuga o le SNR e iloa ai faʻailoga mai le pisa o le tino.
● Meapueata & Ata: O mea pu'eata fa'atau ma masini fa'asaienisi CMOS e fa'aoga uma le SNR e fa'ata'ita'iina ai le fa'atinoga i lalo ole malamalama.
Fa'aleleia le SNR
Talu ai o le SNR o se fua taua tele, o taumafaiga taua e alu i le faʻaleleia. Ta'iala e aofia ai:
Meafaigaluega Fa'alatalata
● Fa'aaoga masini e sili atu ona lelei ma lalo ifo le pogisa.
● Faʻaaoga le talipupuni ma le faʻavae e faʻaitiitia ai le EMI.
● Fa'amalo su'esu'e e taofiofia le pisa vevela.
Polokalama Fa'alatalata
● Fa'aoga filiga numera e aveese ai alaleo e le mana'omia.
● Fa'aoga avefeau i luga o fa'avaa se tele.
● Fa'aaoga algorithms e fa'aitiitia ai le pisa i ata po'o le fa'alogo.
Pixel Binning ma Lona A'afiaga ile SNR
O le a'afiaga o le pa'u i le fua fa'ailo i le pisa e fa'alagolago i le tekinolosi mea pu'eata ma le amio fa'alogo, ona e mafai ona matua'i fesuisuia'i le fa'atinoina o le pisa o mea pu'e pu'e ma le leo.
E mafai e mea pu'eata a le CCD ona fa'aputuina pika'i pika' pili 'i luga o le chip'. O le leo faitau e na'o le tasi le taimi e tupu ai, e ui o le faailo pogisa o loʻo i ai nei mai pika taitasi o le a faʻaputuina foi.
O le tele o meapueata CMOS o lo'o fa'atinoina le fa'aogaina o mea'ai, o lona uiga e fua muamua (ma fa'ailoa le pisa), ona fa'aputuina fa'atekinolosi. O le leo faitau mo ia fa'aputuga e fa'atupula'ia e ui ina fa'atele i le a'a sikuea o le aofa'i o pika ua fa'aputuina, o lona uiga i se vaega o le 2 mo le 2x2 binning.
Talu ai e mafai ona lavelave le amio pisa o masini, mo le tele o talosaga e fautuaina le fuaina o le offset, maua, ma faitau le pisapisao o le meapueata i le faʻaogaina o mea puʻe, ma faʻaoga nei tau mo le faʻatusatusaga o faailoilo-i-piso.
Fa'ai'uga
Ole fua faatatau ole faailoilo ile pisapisao (SNR) ole tasi lea o fua fa'atatau ile saienisi, inisinia, ma tekonolosi. Mai le faʻamalamalamaina o le manino i telefoni e mafai ai ona maua le vaʻaia mamao, SNR faʻavaeina le lelei o fua ma fesoʻotaʻiga faiga. O le a'oa'oina o le SNR e le na'o le taulotoina o fua fa'atatau - e uiga i le malamalama i manatu, tapula'a, ma fefa'ataua'iga moni i le lalolagi. Mai lenei va'aiga, e mafai e inisinia ma tagata su'esu'e ona faia fua fa'atuatuaina ma fa'ata'ita'iga faiga e maua mai ai fa'amatalaga anoa e tusa lava pe pisapisao.
E fia a'oa'o atili? Va'ai i tala fa'atatau:
Tucsen Photonics Co., Ltd. Ua taofia aia tatau uma. Pe a ta'ua, fa'amolemole fa'ailoa le puna:www.tucsen.com
