Görüntülemem için düşük karanlık akım önemli mi?

Koyu akımKameralarda sıcaklığa ve pozlama süresine bağlı bir gürültü kaynağıdır ve pozlama süresinin saniyesi başına piksel başına elektron cinsinden ölçülür. Bir saniyeden kısa pozlama süreleri ve 1e-/p/s'den düşük karanlık akım kullanan uygulamalar için, sinyal-gürültü oranı hesaplamalarında genellikle göz ardı edilebilir.

Örneğin, 0,001 e/p/s'lik bir karanlık akım değerinde, 1 ms veya 60 saniyelik pozlama süreleri, gürültü katkısı açısından ihmal edilebilir bir sonuç verir; burada gürültü değeri, karanlık akım değeri ile pozlama süresinin çarpımının karekökü alınarak bulunur. Bununla birlikte, 60 saniyelik pozlamada 2e-/p/s'lik bir karanlık akım değerine sahip farklı bir kamera, ek olarak √120 = 11e- karanlık akım gürültüsüne katkıda bulunur ki bu, düşük ışık seviyelerinde okuma gürültüsünden çok daha önemli olabilir. Yine de, 1 ms'lik pozlamada, bu daha yüksek karanlık akım seviyesi bile ihmal edilebilir olacaktır.

Şekil 1: Şekil 1(a), Tucsen soğutmalı CMOS kameradan alınmıştır.FL 20BWKaranlık akımın 0,001e/piksel/s kadar düşük olduğunu göstermektedir. Şekil 1(b), Şekil 1(a)'nın olduğunu göstermektedir.a mükemmel bir geçmişe sahipaPozlama süresi 10 saniyeye kadar uzasa bile, karanlık akım gürültüsüne karşı neredeyse tamamen bağışıklıdır.

Karanlık akım gürültüsü, kamera sensörü içindeki elektronların termal hareketinden kaynaklanır. Tüm atomlar termal titreşim hareketine maruz kalır ve bazen bir elektron, algılanan fotoelektronların depolandığı piksel kuyusuna kamera sensörünün alt tabakasından "sıçrayabilir". Bu "termal" elektronlar ile bir fotonun başarılı bir şekilde algılanması sonucu oluşan elektronlar arasında ayrım yapmak imkansızdır. Bir görüntünün pozlanması sırasında, bu termal elektronlar birikerek arka plan karanlık akım sinyaline katkıda bulunabilir. Bununla birlikte, elektronların kesin sayısı rastgeledir ve bu da karanlık akım gürültüsünün oluşmasına yol açar. Pozlamanın sonunda, tüm yükler pikselden temizlenerek bir sonraki pozlama için hazır hale getirilir.

Karanlık akım gürültüsü sıcaklığa bağlıdır, ancak aynı zamanda kamera sensörünün tasarımına, mimarisine ve kamera elektroniğine de büyük ölçüde bağlıdır; bu nedenle aynı sensör sıcaklığında kameradan kameraya büyük farklılıklar gösterebilir.

Görüntüleme işlemlerim için düşük karanlık akım önemli mi?Belirli bir karanlık akım değerinin, görüntülerinizin sinyal-gürültü oranına ve görüntü kalitesine önemli ölçüde katkıda bulunup bulunmayacağı tamamen görüntüleme senaryonuza bağlıdır.

Kamera pozlamasından sonra piksel başına binlerce fotonun bulunduğu yüksek ışıklı görüntüleme senaryolarında, pozlama süresi çok uzun olmadığı sürece karanlık akımın görüntü kalitesinde önemli bir etkiye sahip olması son derece düşük bir olasılıktır.mBu süreler astronomi uygulamalarında olduğu gibi çok uzundur (onlarca saniyeden dakikalara kadar)..