[ Mörkström ] – Är låg mörkström viktig för min avbildning? |

Mörkströmär en kamerabruskälla som är temperatur- och exponeringstidsberoende, mätt i elektroner per pixel, per sekund exponeringstid. För tillämpningar som använder exponeringstider på mindre än en sekund, med mörkerström mindre än 1e-/p/s, kan den vanligtvis ignoreras i beräkningar av signal-brusförhållandet.

Till exempel, vid ett mörkerströmsvärde på 0,001 e/p/s, leder exponeringstider på 1 ms eller 60 sekunder båda till försumbart brusbidrag, där brusvärdet ges av mörkerströmsvärdet multiplicerat med exponeringstiden, allt under en kvadratrot. En annan kamera med 2e-/p/s vid 60s exponering skulle dock bidra med ytterligare √120 = 11e- mörkerströmsbrus, vilket kan vara mycket mer betydande än avläsningsbruset vid låga ljusnivåer. Ändå, vid 1 ms exponering, skulle även denna högre mörkerströmsnivå vara försumbar.

Figur 1: Figur 1(a) kommer från en Tucsen-kyld CMOS-kamera.FL 20BWatt mörkströmmen är så låg som 0,001e/pixel/s. Figur 1(b) visar att figur 1(a) hara utmärkt bakgrund somaNästan immun mot mörkströmsbrus även om exponeringstiden är så lång som 10 sekunder.

Mörkströmsbrus orsakas av elektronernas termiska rörelse inuti kamerasensorn. Alla atomer upplever termisk vibrationsrörelse, och ibland kan en elektron "hoppa" ut ur kamerasensorns substrat och ner i pixelbrunnen där detekterade fotoelektroner lagras. Det är omöjligt att skilja mellan dessa "termiska" elektroner och elektroner som har uppstått genom den framgångsrika detekteringen av en foton. Under exponeringen av en bild kan dessa termiska elektroner byggas upp och bidra till en bakgrundssignal för mörkström. Det exakta antalet elektroner är dock slumpmässigt, vilket leder till att mörkströmsbruset bidrar. I slutet av exponeringen mäts alla laddningar och är klara för nästa exponering.

Mörkströmsbrus är temperaturberoende, men det är också starkt beroende av kamerasensorns design och arkitektur samt kameraelektronik, så det kan variera kraftigt från kamera till kamera vid samma sensortemperatur.

Är låg mörkström viktig för min avbildning?Huruvida ett givet mörkerströmsvärde kommer att bidra avsevärt till dina bilders signal-brusförhållande och bildkvalitet beror helt på ditt bildscenario.

För scenarier med starkt ljus och tusentals fotoner per pixel efter en kameraexponering är det högst osannolikt att mörkströmmen har någon betydelse för bildkvaliteten om inte exponeringstiden är densamma.mär mycket långa (tiotals sekunder till minuter) som i astronomitillämpningar.