CCD噪声源

2022-11-04 14:53:55 浏览:178

前言

暗噪声和读出噪声是CCD和其他用于显微镜的数码相机的两个主要噪声源。尽管过去几年在室温下CCD暗噪声的降低方面取得了很大的改进,但每降低20°C,冷却芯片的噪声就会进一步降低十倍。

 
 
 

 

教程说明

本教程通过显示代表CCD电路理想输出的方波信号进行初始化。要查看各种噪声源对输出信号的影响,请从“选择源”下拉菜单中进行新选择。数码相机的噪声源各不相同。CCD本身会产生光子噪声、暗电流、固定模式噪声和光响应不均匀性,而在模拟信号放大和转换为数字输出期间会产生复位噪声、I/F噪声和量化噪声。读出噪声在CCD芯片上的放大器中产生,该放大器将每个光电二极管(即像素)的存储电荷转换为模拟电压,以便通过A / D转换进行量化。读出噪声可能被视为读取存储费用必须支付的“通行费”。由于CCD设计,时钟和采样方法的改进,这种收费的尺寸在过去几年中稳步下降到5-10个电子/像素。读出噪声与读出速度成正比。加快速度的成本是噪声更大,因此电压确定的不确定性更大,分辨率位数更低。这就是为什么慢扫描相机通常比速度更快的输出检测器表现出更低的读出噪声,并且具有更多的有用位。数字came4ras的范围从每秒30帧输出的8-12位深度到每秒1-2帧的16位深度。

速度/读出噪声问题的一种解决方案是在大型CCD上使用多个输出放大器(抽头)。传感器不是通过一个输出放大器从整个CCD读取存储的电荷,而是分为四个或八个部分,每个部分都有自己的放大器。图像被部分读出,然后在软件中以每秒几帧的速度拼接在一起。每个放大器所需的速度和相关噪声会相应降低。

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