文章插图
Hot对比
文章插图
暗电流噪声对比
目前的CMOS工艺水平已经非常先进 ， 对于科学水平的 ， 读出噪声的典型值通常小于10 e- ， 在极限条件下甚至已经可以做到1e- 。下图给出了一些常见单反和仪器的读出噪声水平 。
文章插图
本专栏的另一篇文章专题讨论了降噪的算法 ， 可以结合阅读 。
3.4 信噪比 （SNR）
信噪比是一个电子设备或者电子系统中信号与噪声的比例 ， 如下图所示 。这里面的信号指的是来自设备外部需要通过这台设备进行处理的电子信号 ， 而噪声是指该设备自行产生的无规则信号 ， 并且该种信号并不随外部输入信号的变化而变化 。
文章插图
在图像处理领域 ， 信噪比是评价图像质量的主要依据 。对于一个小信号总是可以通过增益的方式把它放大到适合观察处理的水平 ， 但是信号中的噪声也必然会得到同样程度的放大 ， 如果该信号的信噪比很低 ， 单纯的放大操作并不增加任何有用的信息 ， 无助于改善图像质量 。
文章插图
下面分析图像的信噪比 。如前所述 ， 设S为传感器上每个像素上入射光子通量为N光子/秒情况下产生的“信号”电子的数量 ， 其中量子效率为QE ， 曝光时间为t秒 ， 那么
通过S ， 可以将光子散粒噪声表示为：
信噪比（SNR）可以由下式进行估算：
文章插图
前面已经提到
举个具体的例子 。如果我们假设有足够高的光子通量和量子效率 ， 可以让一个像素在5秒曝光时间内积累的信号S高达10,000 e- ， 那么可以对光子散粒噪声进行估算 ， 约为10,000的开平方值 ， 即100 e- 。读出噪声为10 e-（与曝光时间无关） 。当曝光时间为5秒 ， 传感器温度为25、0和-25 °C时 ， 有效噪声为：
文章插图
下图给出了信号（光电子数S）与噪声(σeff)之间的关系和变化规律 。
文章插图
从这张图上我们可以看到 ， 传感器在光子数达到一个阈值后才开始有信号的（图上是在10与100个光子之间） ， 也就是说如果传感器接受的光子数少于某个阈值 ， 就不会有信号输出 。这个阈值一般认为是读出噪声 。在像素达到饱和前 ， 光电子数随着入射光子数的增加而线性增加 ， 而噪声随入射光子数增加按根号规律增加 ， 噪声增加的速率低于信号增加的速率 ， 因此总的信噪比不断增长 。
当S很小时 ， SNR主要由σR决定 ， 即暗电流和读出噪声是主要来源 。当S很大时 ， SNR主要由σS决定 ， 即光信号本身的统计涨落是噪声的主要来源 。如下图所示 。
文章插图
如前所述 ， 光信号的统计噪声符合泊松分布 ， 即 σS=sqrt(S) ， 考虑到光数与光电子存在正比关系 ， 因此的最大信噪比出现在势阱饱和的条件下 ， 即
- 或者可以生成 一个glyph包含一直字符图片image和许多用于渲染文本的参数
- cmos是ram还是rom
- cmos图像传感器尺寸
- 台式电脑主板怎么放电？
- [image]20 卡车把柱子撞变形了，该怎么处理
- cmos发霉清理 cmos清洁液过期能不能用
- ttl和cmos的区别
- cmos setup utility如何重装系统 进来看看