Calibrarea senzorului de imagine
Calibrarea senzorului de imagine este adesea un proces în două etape de corectare a imaginii brute de la un senzor de imagine cu ajutorul unei imagini albe și a unei imagini întunecate .
Imagine întunecată
O imagine întunecată (engl. Darkframe și Dark Field ) este o fotografie cu un CCD acoperit - sau cameră CMOS cu același timp de expunere și temperatură de funcționare ca și imaginea brută. Este deosebit de util pentru înregistrări pe termen lung (de exemplu, în astrofotografie) pentru a elimina mai întâi zgomotul imaginii rezultat din curentul întunecat. În acest scop, imaginea întunecată este scăzută din imaginea brută (corectarea imaginii întunecate sau a cadrului întunecat). Pixelii individuali reacționează diferit la influențele de temperatură, ceea ce înseamnă că pentru o anumită temperatură CCD fiecare pixel generează un curent diferit pentru negru. Pentru un anumit pixel, curentul întunecat fluctuează în jurul valorii constante, astfel încât este posibilă o corecție. Pixelii cu un curent întunecat deosebit de mare, care apar, prin urmare, luminos pe imagine, se numesc pixeli fierbinți . În aplicații științifice precum spectroscopia, corecția curentului întunecat este adesea necesară pentru a minimiza limitele de detecție pentru substanțe. Corecția curentului întunecat este adesea absolut necesară, în special pentru metode precum DOAS , deoarece „spectrele curentului întunecat” au deseori structuri diferențiale puternice care pot falsifica în mod vizibil rezultatele măsurătorilor. Această procedură este frecventă și în astronomie.
Ecran alb
Pentru a putea compensa diferențele de luminozitate din imagine, care se datorează contaminării senzorului ( praf ), sensibilității inegale a pixelilor sau opticii utilizate ( vignetare , reflexii ), imaginea albă este înregistrată prin alinierea instrumentul pe o suprafață iluminată uniform. Imaginea brută (din care a fost scăzută deja imaginea întunecată) este împărțită la imaginea albă (imagine albă sau corecție câmp plat) și înmulțită cu valoarea medie a imaginii albe. Dacă, de exemplu, un pixel al cipului este acoperit cu 50% de praf, intensitatea măsurată acolo este redusă atât în imaginea obiectului înregistrat, cât și în imaginea albă. Prin împărțirea la valoarea mică a luminozității din imaginea albă, valoarea luminozității din imaginea obiectului este crescută la valoarea pe care ar avea-o fără praf.
exemplu
Imaginile arată calibrarea folosind exemplul unei înregistrări astronomice:
- Imaginea brută prezintă numeroși „ pixeli fierbinți ”, care duc la o imagine foarte zgomotoasă. Stelele slabe se pierd în acest zgomot. Petele întunecate din imaginea brută sunt cauzate de praf în camera CCD.
- Imaginea întunecată a fost realizată cu același timp de expunere și temperatură de funcționare ca și imaginea brută, dar cu declanșatorul camerei închis . Înregistrează astfel curentul întunecat care s-a acumulat în timpul de expunere corespunzător .
- Imaginea albă a fost făcută cu instrumentul îndreptat către o zonă iluminată uniform. Detectează nereguli în iluminarea imaginii (de exemplu datorită prafului) și în sensibilitatea pixelilor individuali.
- Aceste defecte au fost corectate în imaginea calibrată. Stele slabe pot fi văzute și aici. Imaginea calibrată poate fi utilizată pentru analize cantitative , de exemplu pentru măsurarea strălucirii aparente a stelelor. Fără calibrare, o astfel de măsurare ar duce la valori măsurate incorecte.
Imagine brută
Imagine întunecată
Imagine calibrată
