22/06/01Corriente oscuraEs una fuente de ruido de la cámara que depende de la temperatura y el tiempo de exposición, y se mide en electrones por píxel por segundo de exposición. Para aplicaciones con tiempos de exposición inferiores a un segundo, con una corriente oscura inferior a 1 e-/p/s, normalmente se puede ignorar en los cálculos de la relación señal-ruido.
Por ejemplo, con un valor de corriente oscura de 0,001 e/p/s, los tiempos de exposición de 1 ms o 60 segundos producen una contribución de ruido insignificante. El valor del ruido se obtiene multiplicando el valor de la corriente oscura por el tiempo de exposición, todo bajo una raíz cuadrada. Sin embargo, una cámara diferente con 2 e/p/s y una exposición de 60 s contribuiría con √120 = 11 e de ruido de corriente oscura adicional, que podría ser mucho más significativo que el ruido de lectura con poca luz. Aun así, con una exposición de 1 ms, incluso este nivel de corriente oscura más alto sería insignificante.
Figura 1: La Figura 1(a) proviene de la cámara CMOS refrigerada TucsenFL 20BWque la corriente oscura es tan baja como 0,001 e/píxel/s. La Figura 1(b) muestra que la Figura 1(a) tienea Excelente fondo queaCasi inmune al ruido de la corriente oscura, aunque el tiempo de exposición es de hasta 10 segundos.
El ruido de corriente oscura se debe al movimiento térmico de los electrones dentro del sensor de la cámara. Todos los átomos experimentan vibración térmica, y ocasionalmente un electrón puede "saltar" del sustrato del sensor de la cámara al pozo de píxeles donde se almacenan los fotoelectrones detectados. Es imposible distinguir entre estos electrones "térmicos" y los electrones que surgen tras la detección exitosa de un fotón. Durante la exposición de una imagen, estos electrones térmicos pueden acumularse, contribuyendo a una señal de corriente oscura de fondo. Sin embargo, el número exacto de electrones es aleatorio, lo que provoca la contribución del ruido de corriente oscura. Al final de la exposición, se miden todas las cargas del píxel y quedan listas para la siguiente exposición.
El ruido de corriente oscura depende de la temperatura, pero también depende en gran medida del diseño y la arquitectura del sensor de la cámara y de la electrónica de la cámara, por lo que puede variar mucho de una cámara a otra a la misma temperatura del sensor.
¿Es importante la corriente oscura baja para mis imágenes?Si un valor de corriente oscura determinado contribuirá significativamente a la relación señal-ruido y a la calidad de imagen de sus imágenes depende completamente de su escenario de imágenes.
En escenarios de imágenes con mucha luz y miles de fotones por píxel después de una exposición de la cámara, es muy poco probable que la corriente oscura sea significativa en la calidad de la imagen a menos que el tiempo de exposiciónmLos tiempos son muy largos (decenas de segundos a minutos), como en aplicaciones astronómicas..
Figura 2: Recomendación de cámara de exposición prolongada de Tucsen
