Das Rohbild, aufgenommen mit einer CCD
- Kamera
Ein CCD-Rohbild besteht
aus den folgenden - sich vermischenen - Komponenten:
- Bildsignal, das Signal
des Aufnahmeobjektes. Elektronen werden durch Photonen der Lichtquelle im
Halbleitermaterial erzeugt
- Biasignal, Grundrauschen
der kompletten Kamera- und Steuerelektronik
- Wärmesignal,
Elektronen werden - ohne Einfall von Photonen - durch Wärmebewegung
erzeugt
Weiterhin sind im Rohbild
folgende Rauschquellen enthalten
- Photonenrauschen,
Unregelmäßige Schwankungen des Photonensignals. Die Rate der
eintreffenden Photonen ist nicht konstant
- Wärmerauschen,
Statistische Schwankungen der Erzeugung von Elektronen ohne Photonen durch
Wärmebewegung ist ebenfalls nicht konstant
- Ausleserauschen, Fehler
in der Auswerteelektronik
- Digitalisierungsrauschen,
Fehler bei der Digitalisierung des Signals durch den AD-Konverter
- Empfindlichkeitsschwankungen, die Empfindlichkeit der
einzelnen Pixel variiert. Aktuelle gute Chips haben weniger als 1% Differenz
zwischen benachbarten Pixeln und sie sind kleiner als 10% über die gesamte
Chipoberfläche
Korrekturmöglichkeiten
der einzelnen Fehlerquellen:
Das Auslese- und das
Digitalisierungsrauschen können vom Anwender nicht korrigiert werden. Hier
kan nur der Kamerahersteller durch eine saubere Konstruktion für
möglichst niedrige Werte beitragen. Wärmerauschen kann durch die eine
geregelte, möglichst tiefe Kühlung des Chips unter die
Umgebungstemperatur minimiert werden. Die Empfindlichkeitsschwankungen
können durch gute Flatfieldbilder vom Nutzer korrigiert werden.
Das
Wärmerauschen (Dunkelbild) und das
Biassignal (Biasbild) können vom Anwender
korrigiert werden.
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