[ Donkelstroum ] – Ass e niddrege Donkelstroum wichteg fir meng Bildgebung? |

Däischter Stroumass eng Kamerarauschquell, déi vun der Temperatur an der Beliichtungszäit ofhängeg ass, gemooss an Elektronen pro Pixel, pro Sekonn Beliichtungszäit. Fir Uwendungen, déi Beliichtungszäiten vu manner wéi enger Sekonn benotzen, mat engem Däischterstroum vu manner wéi 1e-/p/s, kann se typescherweis bei de Berechnungen vum Signal-Rausch-Verhältnis ignoréiert ginn.

Zum Beispill, bei engem Däischterstroumwäert vun 0,001 e/p/s féieren Beliichtungszäiten vun 1ms oder 60 Sekonnen zu engem vernoléissegbare Rauschbäitrag, woubei de Rauschwäert duerch de Wäert vum Däischterstroum multiplizéiert mat der Beliichtungszäit gegeben ass, alles ënner enger Quadratwurzel. Wéi och ëmmer, eng aner Kamera mat 2e-/p/s bei enger Beliichtungszäit vun 60er géif en zousätzleche √120 = 11e- un Däischterstroumrauschen bäidroen, wat vill méi bedeitend ka sinn wéi de Liesrauschen bei niddrege Liichtniveauen. Trotzdeem wier bei enger Beliichtungszäit vun 1ms och dësen méi héijen Däischterstroumniveau vernoléissegbar.

Figur 1: Figur 1(a) kënnt vun enger Tucsen-gekillter CMOS-Kamera.FL 20BWdatt den Däischterstroum sou niddreg wéi 0,001e/Pixel/s ass. D'Figur 1(b) weist, datt d'Figur 1(a) hueta exzellenten Hannergrond, deenaBal immun géint Däischterstroumrauschen, obwuel d'Beliichtungszäit bis zu 10 Sekonnen ass.

Donkelstroumrauschen gëtt duerch d'thermesch Bewegung vun Elektronen am Kamerasensor verursaacht. All Atomer erliewen thermesch Schwéngungsbewegung, an heiansdo kann en Elektron aus dem Substrat vum Kamerasensor an de Pixelschacht "sprangen", wou detektéiert Photoelektrone gespäichert sinn. Et ass onméiglech tëscht dësen "thermeschen" Elektronen an Elektronen z'ënnerscheeden, déi duerch déi erfollegräich Detektioun vun engem Photon entstane sinn. Wärend der Beliichtung vun engem Bild kënnen dës thermesch Elektronen sech opbauen, wat zu engem Hannergrond-Donkelstroumsignal bäidréit. Déi genee Zuel vun Elektronen ass awer zoufälleg, wat zu engem Bäitrag vun Donkelstroumrauschen féiert. Um Enn vun der Beliichtung ginn all Ladungen gemooss a sinn aus dem Pixel gereinegt fir déi nächst Beliichtung.

Däischterstroumrauschen ass temperaturofhängeg, awer et hänkt och staark vum Design an der Architektur vum Kamerasensor an der Kameraelektronik of, sou datt et bei der selwechter Sensortemperatur staark vu Kamera zu Kamera variéiere kann.

Ass en niddrege Däischterstroum wichteg fir meng Bildgebung?Ob e bestëmmte Wäert vun der Donkelstroum wesentlech zum Signal-Rausch-Verhältnis an der Bildqualitéit vun Äre Biller bäidréit, hänkt ganz vun Ärem Bildgebungsszenario of.

Fir Bildgebungsszenarie mat héijem Liicht a mat Dausende vu Photonen pro Pixel no enger Kamerabeliichtung ass et onwahrscheinlech, datt den Däischterstroum eng bedeitend Roll fir d'Bildqualitéit spillt, ausser d'Beliichtungszäit...msi ganz laang (Zénger Sekonnen bis Minutten), wéi zum Beispill an Astronomie-Uwendungen..