理论知识
科学相机的冷却温度越低,越好??
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时间:2021-06-16 11:15:48

      现在,普通的[受欢迎的CCD和sCMOS科学级相机大多数都是制冷照相机,制冷温度随厂家和相机型号的不同而变化。制冷温度的设定对图像的信噪比有什么影响??科学相机的冷却温度越低,越好??

 

      让135hkcom特区总站第一站 看一看信噪比的公式:

 

      

 

      暗电流受温度的影响,每一滴温度7℃暗电流的值将减半,这意味着温度越低,暗电流就越小。如果其他参数保持不变,,温度越低,温度就越低吗?,信噪比越好.?其实不是这样,紧接着的 ,跟随编辑器通过一个小实验来检测制冷温度对信噪比的影响。

 

      不同曝光时间,比较了两种制冷温度和暗电流参数CMOS 相机信噪比。因为两个摄像头都使用相同的背光芯片,因此,采集到的信号与粒子噪声是相同的,读出噪声1.6e-。照相机的制冷温度是-25℃ 暗电流0.3e-/p/s,相机II的制冷温度是-45℃,暗电流0.2e-/p/s

 

      然后135hkcom特区总站第一站 对这些信号进行如下比较:100电子(模拟介质光条件)和10电子(模拟弱光条件)的情况。

 

      当信号是100电子时间,在10,30,100,200,500和1000ms在暴露时间内,根据信噪比公式,替换特定值,135hkcom特区总站第一站 能搞清楚的:

 

 

信号100e-时间信噪比

信号10e-时间信噪比

曝光时间(ms)

相机一

二号摄像机

相机一

二号摄像机

10(100fps)

9.87

9.87

2.82

2.82

30(30fps)

9.87

9.87

2.82

2.82

100(10fps)

9.87

9.87

2.82

2.82

200(5fps)

9.87

9.87

2.82

2.82

500(2fps)

9.87

9.87

2.82

2.82

1000(1fps)

9.87

9.87

2.81

2.82

 

      从桌子上可以看到,当信号是100电子时间,两者的信噪比是一样长的1s的曝光时间没有差别!当信号是10电子时间,两者的信噪比仍然几乎相同!即使它有那么长1s在暴露时间内,这两种暗流之间的区别只是0.1e-,信噪比差仅为0.01。

 

      因此,135hkcom特区总站第一站 知道,虽然这两台相机的制冷温度不同,20℃,但由于暗流本身很小,,无论是在强光还是弱光下,对信噪比的贡献很小,这是可以忽略的。因此,暗电流的大小是135hkcom特区总站第一站 需要关注的焦点,而不是冷却,温度越低越好。

 

      总结

      现在科学相机的暗电流非常小,通常需要几秒钟或更长时间才能对信噪比产生影响。适用于需要长时间曝光的应用程序(例如,化学发光通常需要几十秒甚至几分钟的暴露),制冷最重要的作用是减少暗电流,制冷温度越低越好。并用于微光高速成像(短曝光时间),暗电流对信噪比的影响是可以忽略的.。一般来说,-25℃左右制冷温度足以满足大多数应用的需要。深度制冷需要更复杂的制冷设备,会增加成本,它还可以增加失败的可能性。

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