[满井容量] – 什么是满井容量?

时间2013年5月22日

满阱容量是指每个像素能够容纳的检测信号量,决定了相机在达到饱和之前能够检测到的最亮信号。如果像素因像素阱被填满而达到饱和状态,则该像素的强度将无法再被准确记录。高满阱容量在需要大动态范围的应用中具有优势。

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图1直观地展示了满阱容量与动态范围的关系。图1A:较低的满阱容量使图像丢失了亮信号信息。图1B:较高的满阱容量使图像从弱信号到亮信号都能获得完整的信息。

在图像曝光过程中探测到光子时,它们会在硅片内释放电子,这些电子随后会被存储在像素阱中直至读出。像素的存储电子数量存在上限,在物理存储满或数字图像灰度值达到最大值之前,这些电子数量是有限的。理想情况下,曝光时间和光照水平的设置应确保这种情况永远不会发生。然而,如果同一图像中同时出现高信号和低信号,则使用较低的曝光时间或光照水平可能会导致信号过弱,从而无法在图像的暗区进行有意义的检测或测量,因为噪声会干扰微弱信号。更高的满阱容量允许更长的曝光时间或光照水平来检测暗信号,而不会使高信号饱和。有关动态范围的更多信息,请参阅“动态范围”词汇表部分。

如果仅在低光条件下工作,或者动态范围并非成像的主要考虑因素,满阱容量在确定理想相机参数方面的作用就较小。有些相机具有多种读出选项和模式,可提供不同的帧速率、噪声特性和满阱容量。对于这些相机,通常可以进行权衡,即以降低可用的满阱容量来换取更高的相机帧速率,这对于高速、低光成像场景非常理想。

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