信噪比和噪声暴露计算器
信噪比是一个重要的参数,它可以用来比较相机与其他型号或不同条件下的表现。这个计算器工具可以让你选择和比较选择的相机模型和调整选项,如曝光时间。数据可以导出为csv文件以供进一步分析。必须记住,虽然这样的计算器是有用的,当然,建议,在可能的情况下,在现实世界的实验条件下演示相机。
指令
- 从“相机类型”下拉列表中选择一个预定义的相机。请注意,您可以为自定义相机调整值,或根据您的相机可能在提供的性能表上找到的独特值。
- 使用“添加相机”按钮添加一个额外的相机
- 根据需要调整曝光时间-默认是1秒。
- 比较显示图中的信噪比。注意,你可以比较每像素的基础上绘制光子/像素,或每单位面积绘制光子/ 13 μ m2
- 暗电流-传感器的工作温度影响暗电流,如果相机没有冷却和/或在较长的曝光,这可能变得重要-确保这与你打算运行你的相机的温度相匹配。
- 读噪声-一个理想的相机应该有0读噪声。然而,传感器的读出过程会产生一定的噪声。这可能因读出模式而异。EMCCD相机通常被认为具有有效的零读噪声。
- ENF -这额外的额外噪声系数仅适用于EMCCD相机,是由于电磁放大本身。
- QE -量子效率是一个光子到达传感器将转化为电子的概率的量度,电子随后可以被数字化和放大,从而形成图像。
- 像素大小-一般来说,较大的像素将有更好的灵敏度,因为面积越大,意味着更多的机会,一个光子将被检测到。然而,较小的像素可以提供更好的空间分辨率的图像和相关的较低的放大率。因此,当比较每个像素的基础上,你需要纠正不同相机的像素大小。例如,在相同的光照强度下,一个较小像素的相机需要更长的曝光时间来收集相同数量的光子。
- 相机类型-可以选择一系列预定义的相机,包括一个理想的相机0噪声。这是一个有用的参考点。
- 信号:噪声-这里的信号是由标准方程绘制的:噪声= ENF x ((QE x光子的数量)+ ReadNoise2+ (T经验值x我黑暗))1/2
- 在实践中,前置照明相机sCMOS的检测极限为每像素10-20个光子。背光sCMOS相机将在这一区域提供更大的灵敏度。EMCCD相机将提供灵敏度降到单个光子水平。
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