SNR和动态范围是成像系统的两个重要指标,它们计算公式比较类似,都是信号和噪声幅度的比值,且的单位都是db,但是它们内在含义有着本质的区别,一般在图像传感器中,SNR用来衡量sensor某一时刻输出的图片的质量,并不是表达sensor能力。
SNR的计算公式:
而动态范围则更多是用来表现sensor的最大能力,如同下图,杜宇sensor来说,pixel saturation就是FWC而Noise floor通常就是readout noise
Cmos sensor的动态范围一般来说是 DynamicRange=20lg(FWC/sigma(readout_noise))
图像传感器温度升高时会导致noise floor提高,使得DR减小。
Pixel的SNR模型还可以用下边的公式表示:Q是pixel的量子效率(QE),t是曝光时间,y是光强,D是dark current, N是readout noise power。
目前有很多高像素sensor有binding输出,我们考察高像素Sensor对SNR的影响,我们单纯的把M个像素求和,会发现相较于单pixel的SNR,我们得到了10*log10(M)的SNR增益