[ กระแสมืด ] – กระแสมืดระดับต่ำมีความสำคัญต่อการสร้างภาพของฉันหรือไม่?

เวลา22/06/01

กระแสมืดเป็นแหล่งสัญญาณรบกวนของกล้องที่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและเวลาในการรับแสง โดยวัดเป็นอิเล็กตรอนต่อพิกเซล ต่อวินาทีของเวลารับแสง สำหรับการใช้งานที่ใช้เวลารับแสงน้อยกว่าหนึ่งวินาที โดยมีกระแสมืดน้อยกว่า 1e-/p/s โดยทั่วไปแล้วจะไม่นำมาคำนวณอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน

ตัวอย่างเช่น ที่ค่ากระแสมืด (dark current) เท่ากับ 0.001 e/p/s เวลาเปิดรับแสง 1 มิลลิวินาทีหรือ 60 วินาที ทั้งสองค่านี้ทำให้เกิดสัญญาณรบกวนที่แทบไม่มีนัยสำคัญ ซึ่งค่าสัญญาณรบกวนคำนวณจากค่ากระแสมืดคูณด้วยเวลาเปิดรับแสง ซึ่งทั้งหมดอยู่ใต้รากที่สอง อย่างไรก็ตาม กล้องอีกตัวหนึ่งที่มีค่า 2e-/p/s ที่เวลาเปิดรับแสง 60 วินาที จะทำให้เกิดสัญญาณรบกวนจากกระแสมืดเพิ่มขึ้นอีก √120 = 11e- ซึ่งอาจมีความสำคัญมากกว่าสัญญาณรบกวนที่อ่านได้ในระดับแสงน้อย อย่างไรก็ตาม ที่เวลาเปิดรับแสง 1 มิลลิวินาที แม้แต่ระดับกระแสมืดที่สูงกว่านี้ก็แทบจะไม่มีนัยสำคัญ

2

รูปที่ 1: รูปที่ 1(a) มาจากกล้อง CMOS ระบายความร้อนของ Tucsenฟล. 20บีดับบลิวกระแสมืดมีค่าต่ำถึง 0.001e/พิกเซล/วินาที รูปที่ 1(b) แสดงให้เห็นว่ารูปที่ 1(a) มีa พื้นหลังที่ยอดเยี่ยมซึ่งaแทบจะไม่มีผลกระทบจากสัญญาณรบกวนจากกระแสมืด แม้ว่าเวลาในการเปิดรับแสงจะนานถึง 10 วินาทีก็ตาม

สัญญาณรบกวนจากกระแสมืดเกิดจากการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของอิเล็กตรอนภายในเซ็นเซอร์กล้อง อะตอมทั้งหมดจะเกิดการสั่นเนื่องจากความร้อน และบางครั้งอิเล็กตรอนอาจ "กระโดด" ออกจากพื้นผิวของเซ็นเซอร์กล้องไปยังช่องพิกเซลที่เก็บโฟโตอิเล็กตรอนที่ตรวจจับได้ เป็นไปไม่ได้ที่จะแยกแยะระหว่างอิเล็กตรอน "ความร้อน" เหล่านี้กับอิเล็กตรอนที่เกิดขึ้นจากการตรวจจับโฟตอนได้สำเร็จ ในระหว่างการเปิดรับแสง อิเล็กตรอนความร้อนเหล่านี้อาจสะสมตัวขึ้น ส่งผลให้เกิดสัญญาณกระแสมืดพื้นหลัง อย่างไรก็ตาม จำนวนอิเล็กตรอนที่แน่นอนนั้นเป็นแบบสุ่ม ทำให้เกิดสัญญาณรบกวนจากกระแสมืด เมื่อสิ้นสุดการเปิดรับแสง ประจุทั้งหมดจะถูกวัดให้หมดไปจากพิกเซลเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการเปิดรับแสงครั้งต่อไป

สัญญาณรบกวนจากกระแสมืดนั้นขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ แต่ยังขึ้นอยู่กับการออกแบบ สถาปัตยกรรม และส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ของกล้องอีกด้วย ดังนั้นจึงอาจแตกต่างกันได้มากจากกล้องหนึ่งไปยังอีกกล้องหนึ่งที่อุณหภูมิเซ็นเซอร์เดียวกัน

กระแสไฟมืดต่ำสำคัญต่อการถ่ายภาพของฉันหรือไม่?การที่ค่ากระแสมืดที่กำหนดไว้จะส่งผลต่ออัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนและคุณภาพของภาพอย่างมีนัยสำคัญหรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับสถานการณ์การถ่ายภาพของคุณเป็นหลัก

สำหรับสถานการณ์การถ่ายภาพที่มีแสงสูงที่มีโฟตอนหลายพันตัวต่อพิกเซลหลังจากเปิดรับแสงของกล้อง กระแสมืดนั้นไม่น่าจะมีความสำคัญต่อคุณภาพของภาพ เว้นแต่จะเปิดรับแสงนานmes มีความยาวมาก (ตั้งแต่สิบวินาทีไปจนถึงหลายนาที) เช่นในการประยุกต์ใช้ทางดาราศาสตร์.

รูปที่ 2: คำแนะนำเกี่ยวกับกล้องถ่ายภาพแบบเปิดรับแสงนานของ Tucsen

ราคาและตัวเลือก

ท็อปพอยน์เตอร์
โค้ดพอยน์เตอร์
เรียก
บริการลูกค้าออนไลน์
บอททอมพอยน์เตอร์
โค้ดลอยตัว

ราคาและตัวเลือก