Nastanek šuma

Fotodiode tipala so prekrite z barvnim filtrom in mikrolečami, ki poskrbijo za koncentriranje svetlobe za vsako fotodiodo posebej. Elektroni se pri CCD senzorju zbirajo in se v nekakšnem koračnem pošiljanju prenašajo preko enega samega napetostnega pretvornika v pomnilnik. Vse pikse v tem primeru konvertira en sam ojačevalec. Potencial elektronov pobira vezje, ki leži med fotocelicami in to vezje prekriva vidno polje fotodiod. Mikroleče so torej nameščene nad fotodiode, da popravljajo manjkajoče polje osvetlitve.

V CMOS tipalih ima vsaka fotodioda pretvornik in ojačevalec, ki podobno kot pri CCD vezju prekriva del tipala. V tem primeru je težava še večja, ker je ta površina precej večja, zato se tudi pri CMOS tipalih problematika rešuje z mikrolečami. Šum poveča tudi temperatura senzorja, zato se uporabljajo različni pristopi k odpravljanju šuma. Poglejmo torej najprej vrste šuma.

Temni šum je posledica nabiranja elektronov, ki nastanejo zaradi toplote. Kaže se kot temen sneg v sliki. Tok elektronov, ki ga tvori, nastaja med robovi silicija in silicijevega oksida v senzorju.

Bralni šum (bias noise) nastaja pri merjenju naboja fotocelice. Jasno je, da nobena merilna naprava ni brez napake, sploh pa za tako majhne naboje kot jih daje za trenutek osvetljena fotocelica. Ojačevalci v senzorjih dodajo šum k sliki, ne glede na to ali obravnavamo CCD ali CMOS tip senzorja.

Šum fotonov (Poisson noise) povzroči neenakomerno padanje fotonov na fotodiodo. Pri zelo šibki svetlobi lahko pade na fotodiodo samo nekaj sto fotonov. Lahko razumemo, da na sosednjo fotocelico le po naključju pade enako število fotonov, pa čeprav pada iz enako osvetljene površine. Če poleg tega izvor svetlobe, torej motiv, neenakomerno odseva svetlobo, je šum fotonov seveda ustrezno večji.

Šum raztrosa se pojavlja zaradi raznih zunanjih vplivov na meritev napetosti fotocelice. Lahko nastane zaradi nihanja napetosti, indukcij, kapacitivnosti, vpliva temperature in še bogve kakšnih vzrokov. Ta šum ni ponovljiv in je lasten vsaki sliki posebej, zato ga ne moremo odpraviti s kalibracijo. Ker šum raztrosa ni ponovljiv, ga niti ne moremo izmeriti kot nek vzorec. V običajnih slikah ga ne bomo zaznali, ker niti ne vemo, kaj v sliki naj bi bil šum tega tipa.

Več o tem obravnavamo na tečajih digitalne fotografije.

Digitalna fotografija: Fotoaparat - Napake - Napake digitalnega postopka

Šum je posledica kopičenja 'toplotnih' elektronov, neenakomernega vpadanja elektronov in raznih napak vzorčenja.
Digitalna fotografija - vodič za digitalne fotografe
Sprejemnica
 
Splošno o digitalni fotografiji
Digitalni fotoaparat
O sliki
Obdelava slike
Galerija slik

www.astrokaktus.com

Copyrights Zvone Rovšek

Zapri

O fotografiji

Zapri

Fotoaparat

Zapri

O sliki

Zapri

Obdelava slike

Zapri

Galerija

Zapri

Zaščitni znak AstroKaktus je logo domene www.astrokaktus.com, ki jo ureja Zvone Rovšek, avtor spletnih strani Argentina, Digitalna fotografija, CactusBase in Galerija Echinopsis. Vodič 'Digitalna fotografija' ima korenine v letu 2002, ko je bila digitalna fotografija v povojih. Z dopolnitvami je nastal učni pripomoček za tečaje digitalne fotografije, v končni obliki pa je samostojen moderen vodič skozi digitalno fotografijo.