22/04/22Mörksignalsnonuniformitet (DSNU) är ett mått på graden av tidsoberoende variation i bakgrunden av en kamerabild. Det ger en grov numerisk indikation på kvaliteten på bakgrundsbilden, med avseende på mönster eller strukturer som ibland kan förekomma.
Vid fotografering i svagt ljus kan kamerans bakgrundskvalitet bli en viktig faktor. När inga fotoner infaller på kameran kommer bilder som tagits vanligtvis inte att visa pixelvärden på 0 grånivåer (ADU). Ett "offset"-värde finns vanligtvis, till exempel 100 grånivåer, vilket kameran visar när inget ljus är närvarande, plus eller minus brusets inverkan på mätningen. Utan noggrann kalibrering och korrigering kan det dock finnas en viss variation från pixel till pixel i detta fasta offset-värde. Denna variation kallas "fast mönsterbrus". DNSU representerar omfattningen av detta fasta mönsterbrus. Det representerar standardavvikelsen för pixeloffset-värdena, mätt i elektroner.
För många kameror med svagt ljus ligger DSNU vanligtvis under cirka 0,5e-. Det betyder att för tillämpningar med medel- eller starkt ljus med hundratals eller tusentals fotoner som fångas per pixel är detta brusbidrag absolut försumbart. Faktum är att även för tillämpningar med svagt ljus, förutsatt att DSNU är lägre än kamerans läsbrus (vanligtvis 1-3e-), är det osannolikt att detta fasta mönsterbrus spelar någon roll för bildkvaliteten.
DSNU är dock inte en perfekt representation av fast mönsterbrus, eftersom det inte fångar två viktiga faktorer. För det första kan CMOS-kameror uppvisa strukturerade mönster i denna offsetvariation, ofta i form av kolumner av pixlar som skiljer sig från varandra i sitt offsetvärde. Detta "fasta mönsterkolumnbrus" är mycket mer synligt för våra ögat än ostrukturerat brus, men denna skillnad representeras inte av DSNU-värdet. Dessa kolumnartefakter kan förekomma i bakgrunden på bilder med mycket svagt ljus, till exempel när den detekterade toppsignalen är mindre än 100 fotoelektroner. Om du tittar på en "bias"-bild, bilden som kameran producerar utan ljus, kan du kontrollera förekomsten av strukturerat mönsterbrus.
För det andra kan strukturerade variationer i offset i vissa fall vara tidsberoende och variera från en bildruta till nästa. Eftersom DSNU endast visar den tidsoberoende variationen inkluderas dessa inte. Genom att titta på en sekvens av biasbilder kan du kontrollera förekomsten av tidsberoende strukturerat mönsterbrus.
Som nämnts kommer dock variationer i DSNU och bakgrundsoffset inte att vara en viktig faktor för applikationer med medelhögt till högt ljus med tusentals fotoner per pixel, eftersom dessa signaler kommer att vara mycket starkare än variationerna.
