Jump to content

    

Как оценить SNR у видеосенсора?

Recommended Posts

alexPec

Всем доброго дня.

Есть видеосенсор, 12Мп. У него есть характеристика:

image.png.78c59fa93907e60f03411a86b325c44c.png

И такие:

image.png.1c286c6a195b345e798a9dede63a6efb.png

Внутри, как у всех подобных сенсоров, усилители с переменными коэффициентами усиления.

Можно ли оценить SNR изображения при реальной освещенности 0,3lux и известной выдержке (скажем, 1/50с)?

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

MegaVolt

SNR это отношение сигнал/шум. Значит вам нужно в ваших условиях измерить максимальный сигнал который принимает камера без искажений. И измерить шум без сигнала...

Share this post


Link to post
Share on other sites

_pv

освещённости чего?

в даташите - про проверхность сенсора, а она от оптики сильно зависит.

если это уже на сенсор падает 0.3люкса в течении 1/50с, то получится 28 электронов, шумы считывания вряд ли меньше десятка электронов, так что сигнал/шум не сильно будет отличаться от единицы.

Share this post


Link to post
Share on other sites

alexPec
В 17.06.2022 в 12:48, _pv сказал:

освещённости чего?

в даташите - про проверхность сенсора, а она от оптики сильно зависит.

если это уже на сенсор падает 0.3люкса в течении 1/50с, то получится 28 электронов, шумы считывания вряд ли меньше десятка электронов, так что сигнал/шум не сильно будет отличаться от единицы.

Переосмыслил, перечитал :)  Освещенность - это освещенность объекта. Вот не соображу: объект большой площади, его изображение (т.е. отраженный им свет) фокусируется на очень маленькую площадь. Надо ли освещенность объекта умножить на отношение (площадь реального объекта / площадь проекции объекта на сенсоре), чтобы найти освещенность пикселов? Ну для конкретики возьмем расстояние до объекта 10м, угол обзора оптики сенсора 45 градусов. объект 30х30см.  И освещенность объекта равна 0,3лк. С каким SNR есть шанс увидеть его после оцифровки? Принимаем потери в оптике пока 0% - просветленная оптика почти все пропускает.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Eddy_Em

Просто провести статистический анализ изображения белой простыни с разным уровнем освещения или разными экспозициями. И построить зависимость RMS от среднего уровня. Заодно gain можно вычислить (если, конечно, там не autogain, тогда беда-печаль).

Share this post


Link to post
Share on other sites

_pv
4 hours ago, alexPec said:

Переосмыслил, перечитал :)  Освещенность - это освещенность объекта. Вот не соображу: объект большой площади, его изображение (т.е. отраженный им свет) фокусируется на очень маленькую площадь. Надо ли освещенность объекта умножить на отношение (площадь реального объекта / площадь проекции объекта на сенсоре), чтобы найти освещенность пикселов? Ну для конкретики возьмем расстояние до объекта 10м, угол обзора оптики сенсора 45 градусов. объект 30х30см.  И освещенность объекта равна 0,3лк. С каким SNR есть шанс увидеть его после оцифровки? Принимаем потери в оптике пока 0% - просветленная оптика почти все пропускает.

45 градусов на, пусть будет, 1/3'' сенсор (врядли с такими параметрами там какой-то супер астрономический сенсор в 50мм) - это 10мм фокусного расстояния, допустим найдётся достаточно светосильный объектив с f/1.0, то есть входной диаметр тоже 10мм.

на 30х30 см падает 0.3 люкса и рассеиваиются в 2пи стерадиан на площадь 628 м^2 на расстоянии 10м из которых объектив соберёт свет только с 100мм^2 входного очка или 1.6e-7 от изначально упавшего на поверхность, и спроецирует на сенсор в площадь (0.3м * 10мм/10м)^2 = 9e-8м^2, то есть на поверхности сенсора будет 0.3лк*0.3*0.3м*1.6e-7/9e-8 = 0.05лк вместо 0.3 на объекте.

а с более говёным объективом ещё на светосилу поделить надо будет отличную от f/1.0.

при том что 10 электронов шума считывания это было очень уж оптимистично.

Share this post


Link to post
Share on other sites

alexPec

 

Большое спасибо за оценку, PV! Как раз то что нужно!

В 20.06.2022 в 16:06, Eddy_Em сказал:

Просто провести статистический анализ изображения белой простыни с разным уровнем освещения или разными экспозициями. И построить зависимость RMS от среднего уровня. Заодно gain можно вычислить (если, конечно, там не autogain, тогда беда-печаль).

Так бы оно конечно надежней, но прежде чем тратиться на реализацию камеры нужна была хотя бы грубая теоретическая оценка

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.