VẬT LÝ · LỚP 11 · Khám phá và đời sống

Một điểm ảnh lấy mẫu hai lần để bớt nhiễu đặt lại như thế nào?

Hai thời điểm lấy mẫu trên đường điện áp mô hình: mức sau reset và mức có tín hiệu. Trục ngang là thời gian, trục đứng là điện áp tương đối; hiệu hai mức không phải phép trừ hai bức ảnh hoàn chỉnh.

Điểm ảnh đo ánh sáng qua điện tích, nhưng bước đặt lại mạch trước khi đọc có thể để lại một mức không chắc chắn. Lấy mẫu kép tương quan tận dụng hai lần đọc có chung một phần sai lệch ấy.

Trong một cấu trúc đọc thích hợp, mạch ghi mức tham chiếu sau reset rồi mức có tín hiệu. Lấy chênh hai mẫu giúp giảm thành phần reset còn tương quan giữa chúng. Với pixel CMOS có chuyển điện tích và nút đọc phù hợp, thao tác này là một phần quan trọng của chuỗi đọc.

Hiểu như vậy giúp phân biệt giảm nhiễu đọc với làm ánh sáng tới mạnh hơn. Phép trừ không thêm photon vào ảnh và không xóa dao động ngẫu nhiên của chính số photon đã tới trong khoảng phơi.

Không phải cứ chụp hai bức ảnh rồi trừ là đạt cùng hiệu quả CDS bên trong pixel. Hai mẫu phải có quan hệ thời gian và trạng thái đúng; các thành phần nhiễu không tương quan vẫn còn. Điện tích, điện áp và mạch đọc là liên hệ, kỹ thuật ảnh là mở rộng.

*Hai thời điểm lấy mẫu trên đường điện áp mô hình: mức sau reset và mức có tín hiệu. Trục ngang là thời gian, trục đứng là điện áp tương đối; hiệu hai mức không phải phép trừ hai bức ảnh hoàn chỉnh.*

Kiến thức liên hệ: Điện tích và điện áp; nhiễu reset, CDS và pixel CMOS là mở rộng.

Học tiếp: Dòng điện cảm biến nhỏ vẫn mang thông tin gì.

Tư liệu đối chiếu

- https://camera.hamamatsu.com/jp/en/learn/camera_glossary/c.html
- https://hamamatsu.magnet.fsu.edu/articles/ccdsnr.html