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灰阶:可以认为是表征
CCD
能够辨别明暗的能力,比如
12bit
表示从最暗到最
亮等分为
212
=
4096
个级别,
16bit
即分为
216
个级别,灰阶值越高能分出的细微差别越大。值得一提的
是,目前来说,科研级
CCD
多为
1
6bit
。
灵敏度
:
表征探测器对辐射的灵敏程度。
定义为输出信号和输入信号之比,
数值越大越灵敏。
量子效率
(QE):
探测器所能记录的光子数除以同样条件下一个理想探测器所能计录的光子数,
以百分数计算。简单就是说,来的光是
10
,
ccd
输出的是
8
,那么
QE
就是
80%
p>
。
信噪比:因
为暗电流是导致
CCD
噪音的重要因素,我们主要介绍暗电流的
情况。暗电流指
在没有曝光的情况下,
在一定的时间内,
CCD
传感器中像素产生的电荷。
如果曝光的
时候比
较长,就会导致
CCD
产生较多
的暗电流,对图像的质量影响非常大。有的
CCD
是在图像最<
/p>
终生成后,
通过软件去背景来扣除暗电流,
对于信号远远强于背景的有一定效果,
但是对于
弱信号处理过
程中会产生越来越多的错误。减小暗流的主要途径是降低
CCD
的工作温度,
通常每降低
5
~
7
℃暗流减少一半。在很低的温度下,暗流很小,很多时候可以忽略不计
,
在这种情况下冷
CCD
应运而生
,
比如
AxioC
am
系产品,几乎全部消除了暗电流对成像质量的
影响,从而获
得清晰的图像。
满阱电荷
满阱电荷,
反映了
ccd
容纳电荷的能力,
不是有人说像素的大小好比下雨时接水用盆的大小
么?那么满井电荷就是盆的容积。满
井电荷越多,
信噪比越高,画质也越好。一般满井电荷
大概
p>
10
万。
AD
转换
有
了电荷,当然还有转为信号,原来十几万个电子,转成信号也就是从
0
< br>到
65536
,这个过
程也产生
噪声。
CCD
的线性
线性好,
ccd
就好,现在科研级
c
cd
的线性区域可以达到满井电荷的
80%
也就是说,在
0
到
65536
p>
这个范围中,从
1000
到
50000
都可认为是线性的。试验科学家们高兴啊,正是因为
ccd
线性好,数据才能很好地定标
ccd
的噪声
读出噪声
所谓读出噪声,这个比较神
奇,核心意思是,噪声和
ccd
读出速度有关,也和增
益(
dc
中的
iso<
/p>
)有关
先说读
出速度,读出越快,噪声越大。别老抱怨
dc
的读出慢,
dc
当然可以快读出,
但会增加噪声,这里有
意思了:
dc
的连拍模式和单张模式,出来照片的噪声一样么?
理论
上说是不一样的。
p>
再说增益(
iso
)的影响。在固定曝光时
间,固定场景,固定光圈的情况下,
ccd
受到
的光照强度不会改变,因此提高增益(
iso
)就是单
纯地放大信号,在放大信号的同时也放
大了噪声,这就是高
is
o
噪声大的原因。但每一档增益
为何
有不同的噪声水平?而且变化规律并不严格按照增益的变化?因为这种放大不是数字
放大
,而用的是放大电路,因此噪声水平一般比数字放大要低一点。
这就涉
及到一个我们熟悉的事情:在夜里,用
iso100
,拍
1/4
秒,然后后期调亮度;或