Annons

QE, Read Noise och SNR

Produkter
(logga in för att koppla)

dJb

Aktiv medlem
Jag skaffade nyss en dedikerad astrokamera med en SONY IMX571 sensor. Den har en angiven peak-QE på drygt 80% (varierar förstås på våglängd) och read noise 1-3,3e. Gain anges inte utifrån ISO utan börjar vid 0 (oklart ungefär vilken iso det motsvarar). Inom astrofoto är iso i sig rätt ointressant och det handlar mycket om att förstå de olika typerna av brus (photon, read, dark, fixed pattern) och signal-to-noise-ratio (SNR).

Det här har gjort att jag börjat fundera på vad som händer mer i detalj och hur sensorns egenskaper samverkar med t ex sammanlagda exponeringstiden för att få en så bra SNR som möjligt i relation till gain och "seeing" som beror på ljusföroreningar m.m.

QE anger ju hur effektiv sensorn är på att omvandla infallande fotoner till elektroner, så en hög QE (och lågt read noise - pixel diode noise, circuit noise and ADC quantization error noise) främjar en hög SNR. Med ökad gain så minskar man read noise, men man minskar också FW - full well capacity och dynamiskt omfång DR (DR= FW/dark noise) så trots något mindre read noise, så innebär det totalt mer brus och sämre DR (dark noise är f ö temperaturberoende så genom att kyla kameran minskar man bruset och ökar DR).

"Read noise can be thought of as a “threshold of uncertainty”, under which a pixel cannot accurately convert how many electrons it has collected into Analogue to Digital Units or ADU (Grey Values). Read noise is generated when a charge is read from the sensor and converted into ADU. Read noise is measured in electrons, which are ejected when a photon (the smallest measurable unit of light) lands on a pixel. The lower the read noise, the more accurately a pixel can record and differentiate faint signals from background noise. This improves the camera’s ability to detect weak signals. (Read noise decreases with gain, but before you think “well, I’ll just increase the gain to maximum” be aware that this would also decrease the number of available grey levels the pixel is able to record). If 1-2 photons land on a pixel with a read noise of -6e electrons, then you may not be able to spot such a weak signal amongst a much bigger amount of noise."

Är det nån som har stenkoll på sensorteknik, har jag fattat det ungefär rätt?
 
ANNONS