Электроны, вырабатываемые в итоге фотоэлектрического эффекта, передвигаются по детектору фактически хаотически. На движение электронов оказывает влияние огромное количество причин — это и угол попадания фотона, и энергия фотона, и длина волны фотона, и размещение атомов кремния, и качество кремния, и количество слоев на матрице. Не считая того, оказывают влияние ещё и другие законы физики. В конечном итоге электроны передвигаются хаотично, а не прямолинейно. Также факт высвобождения электрона совсем не значит попадание этого электрона на пиксель — электрон может опять возвратиться в кремний, а может направиться совсем в другом направлении.

Зависимо от угла падения фотона, при прохождении массива цветных фильтров линия движения может поменяться, и фотон может попасть на фотодиод примыкающего пикселя, а не на собственный фотодиод. Это может привести к искажению заряда примыкающего пикселя — таковой эффект именуется оптической перекрестной помехой (cross-pixel talk либо optical crosstalk). Например, фотон, летевший на красноватый фильтр, после его прохождения попал на пиксель с зеленоватым фильтром. В итоге искажается изображение (см. набросок).

Итог такового эффекта нельзя убрать на стадии обработки изображения. Но при помощи особых стен меж фильтрами этот эффект можно нейтрализовать. К примеру, Kodak и другие производители, для того, чтоб избежать такового эффекта, в массивах цветных фильтров употребляют темные перегородки. В других разработках (например, Philips) употребляют железные щиты, которые размещены за фильтрами. Считается, что этот способ надежнее, чем темные границы в фильтрах. Но, во-1-х, металл дороже стоит, во-2-х, занимает больше места, а в третьих, добавляет вес.

Электронные помехи объясняются качествами света. Глубина проникания фотона в кремний (до того как высвободится электрон) находится в зависимости от длины световой волны. (Помните, мы гласили, что если длина волны очень большая, свет просто не задержится в кремнии) Чем короче волна, тем большей энергией владеют фотоны и тем быстрее они освободят электроны. Естественно, если длина волны не очень коротка. В данном случае, фотоны просто отразятся от поверхности детектора. Из главных цветов системы Байера, красноватый обладает наибольшей диной волны (соответственно фотоны красноватого света владеют наименьшей энергией), а длина голубого цвета — самая маленькая. Потому, когда фотоны проходят через красноватый фильтр, они попадают поглубже в кремний, перед тем как вызволить электроны. Это может привести к неадекватной реакции на разные цвета, утрату заряда на подложке, также к переходу электронов в другие пиксели. Как и оптические помехи, электронные помехи нельзя откорректировать на стадии обработки изображений, и почему должны быть предотвращены дизайном детектора.
Помутнение
Помутнение слева вызвано избытком электронов.

Помутнение — это часто встречающийся побочный эффект. Пиксели могут накопить только ограниченное количество заряда. Этот параметр именуется коэффициентом наполнения. При очень ярчайшем свете электроны переполняют пиксель и попадают в примыкающие. По этой причине на изображении появляется колоритное пятно либо полоса, которые мы и называем расплыванием либо помутнением.

Чтоб избавиться от этого эффекта создаются особые перегородки и пиксели, способные забрать лишниие электроны и не допустить их последующую обработку. К огорчению, перегородки занимают более 30 процентов полезной площади, при всем этом миниатюризируется чувствительность детектора и квантовая эффективность. А потому что стоимость — это главный сдерживающий фактор, то в неких случаях приходится мириться с такими недочетами.

Способность детектора детализовать изображение при разных критериях освещенности определяется динамическим спектром. Чем обширнее этот спектр, тем лучше детектор.
Помехи

Соотношение сигнал/шум — также является принципиальной чертой детектора. Это соотношение можно найти по динамическому спектру. Другими словами, не зная, как много сторонних помех либо шумов появляется на детекторе, вычислить динамический спектр нереально. Самое увлекательное, чтоб обеспечить ту же степень детализации при различной освещенности, что и у обычной фотопленки, динамический спектр детектора должен быть больше, чем динамический спектр пленки.

Итак, помехи в изображениях могут появляться по целому ряду вышеперечисленных обстоятельств. Не считая того, нередко пиксели неравномерно реагируют на свет, таким макаром, создаются зоны с разной чувствительностью. Это также можно рассматривать как помеху. Из всех этих шумов, пожалуй, самую нехорошую роль, в особенности в связи с динамическим спектром, играют темновые токи. Темновой ток — это те ненужные сигналы, вырабатываемые камерой в полной мгле — без всякого освещения, типичный фон.

Основная причина появления темнового тока — это примеси в кремниевой пластинке либо повреждение кристаллической решетки кремния. Чем чище кремний, тем меньше темновой ток. Отметим, но, что при всем этом и камера становится дороже. Также, ток может появляться вследствие неправильного производственного процесса (к примеру, от неверного ионного легирования). Ток появляется и от нагревания (при увеличении температуры на 6-8 градусов, значение темнового тока умножается)

Отзывов нет

No comments yet.

RSS-лента комментариев.

К сожалению, по вашему запросу ничего не найдено.