Pixelqualität bei CMOS-Kameras

  • Hallo,


    defekte Pixel in Form von hellen oder dunklen Pixeln kennt sicher jeder. Diese sind mit entsprechenden Filtern leicht erkennbar. Weniger einfach erkennt man schlechte, aber nicht gänzlich defekte Pixel. Diese kann man mit einer Belichtungsreihe finden, indem man einen linearen Fit macht und schaut, wie nah Steigung und Offset am Durchschnitt liegen. Meist verlangt man 5-8 Sigma maximale Abweichung und bei guten Kameras gibt es nur wenige Pixel, die schlechter sind.


    Wie ich aber vor kurzem lernte, gibt es noch einen sehr gemeinen Fehler, bei dem Pixel zwischen verschiedenen Werten springen, und das teilweise ziemlich stark. Dieser Fehler ändert kaum etwas am globalen SNR, aber das lokale SNR kann erheblich leiden. Visuell sieht es nach normalem Rauschen aus und es wird mit mehr Bildern auch besser, aber insgesamt wäre es hilfreich, diese schlechten Pixel zu maskieren und damit beim Dithering nicht zu berücksichtigen. Die typischen Algorithmen versagen leider bei diesem Problem (siehe https://conference.sdo.esoc.es…aper/7/NEOSST2-paper7.pdf ). Das Gemeine ist, dass man es nicht merkt und die Qualität auf einen Mangel an Belichtungszeit schiebt. In den Datenblättern wird auf diese Thematik nicht eingegangen.


    Nach meinem bisherigen Verständnis ist der Fehler in Elektronen fix, d.h. je mehr gain benutzt wird, um so mehr ist er zu sehen. In der Literatur zur astronomischen Beobachtung wird typischerweise auf Kameras mit sehr hoher FWC eingegangen. Wer ein paar zehntausend e- FWC hat, den kratzen ein paar Dutzend Elektronen nicht sehr. Mit dem Trend zu kleinen Pixeln und kleinem globalen Ausleserauschen sowie geringer FWC ändert sich das.


    Details: Image sensors: Bad pixel detection


    Michael

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