顕微鏡CCDカメラの信号対雑音及び音対雑音比

物理学的には、すべての信号にノイズが伴う。ノイズの種類とその影響はイメージセンサの種類と相関し、通常ノイズの種類は3種類に分けることができます。

1.背景ノイズ

センサにおいて、バックグラウンドノイズはzuiベースのノイズである。背景雑音はシリコンが熱励起を受けた後にランダムに放出された電子によって発生し、センサーの露光時間が長くなるほど、背景雑音が大きくなり、単一の絵素から毎秒放出された熱電子数で特徴づけられる。

2.読取ノイズ

読み出しノイズは信号読み出し時の増幅回路で発生し、読み出し速度を下げることで低減することができる。読み出し速度とは、MHz単位である単位時間当たりのセンサにおける電荷の読み出し回数を指す。読取ノイズの単位はe−であり、積分時間とは無関係である。読み出しノイズとバックグラウンドノイズが共同で1つを決定する顕微鏡CCDカメラ弱い蛍光イメージングに適しているか。

3.光子ショットノイズ

光子ショットノイズは、入射光子数を計算する際の不確実性、つまり光子とセンサの作用のランダム性によってもたらされるものであり、センサ自体によって引き起こされるものではない。例えば、同じ大きさのバケツを雨の中に置くと、すべてのバケツが集めることができない雨滴の数が同じであることが明らかになった。そのため、チップが検出した光子はポアソン分布を呈している。