22/06/01Courant sombreSource de bruit de caméra dépendante de la température et du temps d'exposition, mesurée en électrons par pixel et par seconde d'exposition. Pour les applications utilisant des temps d'exposition inférieurs à une seconde et un courant d'obscurité inférieur à 1 e/p/s, ce bruit peut généralement être ignoré dans les calculs du rapport signal/bruit.
Par exemple, pour un courant d'obscurité de 0,001 e/p/s, des temps d'exposition de 1 ms ou 60 secondes entraînent tous deux une contribution négligeable au bruit, la valeur du bruit étant donnée par le produit du courant d'obscurité par le temps d'exposition, le tout sous une racine carrée. Cependant, un autre appareil photo avec 2 e/p/s et une exposition de 60 secondes contribuerait à un bruit de courant d'obscurité supplémentaire de √120 = 11 e, ce qui pourrait être bien plus significatif que le bruit de lecture à faible luminosité. Cependant, pour une exposition de 1 ms, même ce niveau de courant d'obscurité plus élevé serait négligeable.
Figure 1 : La figure 1(a) provient d'une caméra CMOS refroidie TucsenFL 20BWque le courant d'obscurité est aussi faible que 0,001 e/pixel/s. La figure 1(b) montre que la figure 1(a) aa excellent contexte quiaPresque insensible au bruit du courant d'obscurité, même si le temps d'exposition peut atteindre 10 s.
Le bruit de courant d'obscurité est causé par le mouvement thermique des électrons dans le capteur de l'appareil photo. Tous les atomes subissent un mouvement vibratoire thermique, et il arrive qu'un électron « saute » hors du substrat du capteur pour atteindre le puits de pixel où sont stockés les photoélectrons détectés. Il est impossible de distinguer ces électrons « thermiques » de ceux issus de la détection d'un photon. Lors de l'exposition d'une image, ces électrons thermiques peuvent s'accumuler, contribuant ainsi à un signal de courant d'obscurité de fond. Cependant, le nombre précis d'électrons est aléatoire, ce qui contribue au bruit de courant d'obscurité. À la fin de l'exposition, toutes les charges sont mesurées, libérées du pixel, prêtes pour l'exposition suivante.
Le bruit du courant d'obscurité dépend de la température, mais il dépend également fortement de la conception et de l'architecture du capteur de l'appareil photo ainsi que de l'électronique de l'appareil photo. Il peut donc varier considérablement d'un appareil photo à l'autre à la même température de capteur.
Un faible courant d’obscurité est-il important pour mon imagerie ?La contribution significative d'une valeur de courant d'obscurité donnée au rapport signal/bruit et à la qualité de l'image de vos images dépend entièrement de votre scénario d'imagerie.
Pour les scénarios d'imagerie à haute luminosité avec des milliers de photons par pixel après une exposition de caméra, il est très peu probable que le courant d'obscurité soit significatif dans la qualité de l'image, à moins que l'exposition ne soit trop longue.msont très longs (des dizaines de secondes à des minutes) comme dans les applications astronomiques.
Figure 2 : Recommandation d'appareil photo Tucsen à exposition longue durée
