1 GÜVENLiK - MAKALE sinyalin farkının gürültüsü tek başına iki gürültü seviyesinin herhangi birisinden daha fazla olacaktır. Karanlık sinyal ne kadar büyük olursa, toplam sinyal üzerindeki gürültü de o kadar büyük olacaktır ve bu durumda fark sinyali üzerindeki gürültü de o kadar büyük olacaktır ve sonuç olarak sinyal tamamen gürültü altında kalacaktır. Sonuç olarak, ADC'nin sağladığı gri seviye çözünürlüğünün, bir imajda güvenilir şekilde tespit edilebilen gri seviye sayısı için bir kriter olamayacağı durumlar olacaktır. Burada sınırlayıcı faktör gürültü olmaktadır. ile karıştırılmaması gereklidir. Bizim örneğimizde, doygunluk seviyesi civarındaki SNR sadece yaklaşık l 25'tir ve başka bir sinyal seviyesinde hiç bir şekilde daha iyi hale gelmeyecektir. Elektronik üretiminin diğer aşamaları sinyale daha fazla gürültüler ekleyeceği için bu rakam bile optimum bir rakamdır. Bir sinyali gürültü alt eşiğinden ayırt edebilmek için, en az ı O seviyesinde bir SNR gereklidir. Bizim örneğimizde, l 20 elektronluk bir sinyal, karanlık sinyali çıkarttığımız bir ortamda toplam yaklaşık l 2 elektronluk bir toplam gürültü ile bağlantılı olacaktır. Bu sebeple ranlık alanlarda sinyal çok düşük olduğu zaman, daha geniş bir optik açıklık veya sahne üzerinde daha fazla ışık problemi çözebilir. Diğer taraftan, imajın parlak alanlarının doyuma ulaşmaması gereklidir. Daha uzun entegrasyon süresi aynı zamanda daha yüksek sinyaller ortaya koyacaktır ancak foto sinyali ile birlikte artacaktır. Daha yüksek bir güç seviyesi seçilmesi daha yüksek bir çıkış sinyaline yol açar ancak aynı zamanda kaynak sinyalin gürültü alt sınırı da istemeden yükseltilmiş olabilecekt i r. gri sev i ye 30 yaklaşık 3 gri seviyesinde bir Eğer parlak noktalar doyuma ulaşmış ise, Dinamik Sınırlar gürültü alacaktır. Kullandıkları görüntü Doygunluk sınırının hemen altında bulu- işleme algoritmaları ile bu tür bir sinyal nan sinyaller için olan durum yukarıda kullanma cesaretini gösteren sadece bir anlatılmıştır. Çok düşük sinyal seviyeleri kaç uygulama uzmanı vardır. söz konusu olduğunda, okunan gürültü sinyal eşit bir araç ile azaltılabilir. Bundan sonraki adım, imajın hem parlak hem de karanlık alanları için sinyal-gürültü oranını hesaplamak olacaktır. Bu, söz konusu imaj üzerinde belirli bir algoritmanın işe yarayıp seviyesinin hesaba katılması gereklidir. 400 üzerindeki gri seviyeler 40 veya üzeri yaramayacağına yönelik karar için temel Tamamen aynı sayıda sinyal elektronu SNR sağlayacak ve 400'Iük bir gri seviyede sunacaktır. söz konusu olsa dahi, bir detektörün yaklaşık ı o seviyesinde bir gürültü oldukça daha sonra alınan okumalarına yönelik bir değer, ortalama değer etrafında dalgalanma göstermektedir. Bu dağılımın rms değeri okunan gürültü seviyesidir. Okunan gürültü değeri ADC tarafından üretilen bir gri seviye adımından daha büyük olabilir. örnek olarak, beş elektronlu bir rms iyi bir CCD için sık olarak görülebilmektedir. Bir yeterlilik göstergesi olarak, FW ve okunan gürültünün oranı bir dinamik sınır [DR) olarak verilmiştir. Örneğimizde, DR seviyesi 16,000/5 = 3,200 veya 70 dB olmaktadır ve bu da endüstriyel bir kamera için çok çarpıcı bir değerdir. Ancak bu değer, 3,200 gri seviyenin iyi bir sinyal olarak algılanacaktır. Ancak bu basit sebeplendirme sinyal kalitesinin algoritmanın stabilitesi üzerindeki etkisi ile ilgili konuların bu noktada son bulmadığını göstermektedir. Gri seviyeler arasında farklılıklar olduğunda, ki pek çok görüntü işleme algoritmasının özünde bu vardır, mutlak gürültü SNR'ye kıyasla temel parametre haline gelmekte ve görüntünün koyu ve parlak kısımları için farklı kriterler ortaya koymaktadır. Özet Bir görüntü içindeki gri seviyeler hesaplanacağı zaman, sahnedeki en parlak ve en karanlık noktaların incelenmesi ve entegrasyon zaman süresi içinde piksel güvenilir bir şekilde tespit edilebilece- üzerine düşecek fotonların ışık enerjisinin ği anlamına gelmemektedir çünkü doygunluk seviyesi civarındaki sinyal gürültüsü yaklaşık ı 25 elektron olacaktır, ki bu da okunan gürültüden 25 daha fazladır. Bu sebeple, maalesef bazı veri belgelerinde olabileceği gibi dinamik sınırların [DR) sinyal-gürültü oranı (SNR) 1 YANGIN ve GÜVENLİK SAYI 139 64 veya sayısının ölçülmesi veya hesaplanması gerekir. Bu hesaplamalar için, radyasyonun spektral dağılımının hesaba katılması gereklidir. Bunun ardından nicem verimi ve çıkış çevirim güç seviyesi veya tespitin duyarlılığına yönelik alternatif bir ölçüm gri seviyeleri sağlayacaktır. KaEğer değilse, daha yüksek bir nicem verime sahip bir kamera arayın; ışıklandırmayı, kameranın maksimum nicem verimliliğe sahip olduğu spektral aralığa ayarlayın, koyu sinyali azaltın (örneğin, daha kısa bir obtüratör süresi ve tekrarlı flaş seçin) veya daha yüksek FW değerine ve daha düşük okunan gürültü değerine ve sonuçta daha iyi bir dinamik aralığa sahip bir model seçin. Son olarak da, EMVA 1288 standardında [3] bir göz atmanız önerilir. Bu standart sabit-paternli gürültü gibi farklı ilginç konularda malzemeler sunmaktadır. En son 3.0 versiyonunda ise doğrusal-olmayan özelliklere sahip kameraların özellikleri ile ilgili bilgi vermektedir. Ka nak/ar [1] G. C. Holst, CCD Arrays, Cameras and Disp/ays, 2nd ed., SPIE 1998. [2] !NSPECT 2/2010, p. 18, Radiant Presence, Optical Metrology Basics: Radiometry. [3] www.emva.org/standard1288 ■
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=